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Prof. Antônio Carlos Matos de Oliveira Msc em Ciências Aplicadas ARMADURA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO ESTRUTURA – ARMADURA GENERALIDADES Denomina-se concreto armado à associação do aço ao concreto, com a finalidade de melhorar a resistência do concreto a determinados tipos de esforços. Essa associação tornou-se eficiente graças aos seguintes fatores: 1. Boa aderência entre ambos os materiais. 2. Quase igualdade dos respectivos coeficientes de dilatação térmica. 3. Proteção do aço contra a corrosão, quando convenientemente envolvido pelo concreto. ESTRUTURA – ARMADURA ADERÊNCIA ESTRUTURA – ARMADURA COEFICIENTE DE DILATAÇÃO – SEMELHANTES ESTRUTURA – ARMADURA CORROSÃO X RECOBRIMENTO DO CONCRETO ESTRUTURA – ARMADURA GENERALIDADES Os produtos de aço para concreto estrutural podem ser divididos nos seguintes tipos: 1. Vergalhões e arames para concreto armado (barras e fios) 2. Telas de aço soldado 3. Fios e cordoalhas para concreto protendido 4. Barras para concreto protendido 5. Fibras de aço ESTRUTURA – ARMADURA VERGALHÕES E ARAMES ESTRUTURA – ARMADURA TELAS DE AÇO SOLDADO FIOS E CORDOALHAS CONCRETO PROTENDIDO ESTRUTURA – ARMADURA FIBRAS DE AÇO ESTRUTURA – ARMADURA É de pleno conhecimento que o concreto tem baixa capacidade de resistência aos esforços de tração, e de maneira geral, para elevar essa capacidade, usa-se armadura. A armadura é também usada em locais de compressão como pilares, arcos etc. Qualquer falha quanto ao posicionamento da armadura poderá redundar em colapso para a estrutura. RESISTÊNCIA ESTRUTURA – ARMADURA CORRESPONDÊNCIA ENTRE ESPESSURA E PESO (EM KG/M) DE FERRO. Ø Polegada Ø milímetro Kg/m 3/16 5.0 0.16 1/4 6.3 0.25 5/16 8.0 0.39 3/8 10.0 0.62 1/2 12.5 0,99 5/8 16.0 1,57 3/4 20.0 2,48 1 25.0 3,93 ESTRUTURA – ARMADURA CORRESPONDÊNCIA ENTRE ESPESSURA E PESO (EM KG/M) DE FERRO. O ferro é recebido em feixes de barras de aproximadamente 12 metros. O número de barras de cada feixe varia com sua bitola e tem o peso variando em torno de 90 kg, As barras vêm dobradas ao meio, medindo cada feixe cerca de 6 metros de comprimento. Os ferros de menor diâmetro (5.0 e 6.3 mm) podem também ser fornecidos em rolos de cerca de 100 quilos. ESTRUTURA – ARMADURA ESPECIFICAÇÃO Cabe destacar que cada produto requer cuidados especiais nas etapas de especificação de projeto, compra recebimento, armazenamento e utilização. A verificação da qualidade do aço deve ser feita por intermédio de laboratório especializado. Os aços são divididos em duas classes: • Barras de aço classe A, obtidas por laminação a quente, sem necessidade de posterior deformação a frio, com patamar de escoamento definido caracterizado no diagrama tensão-deformação. • Barras e fios de aço classe B, obtidos por deformação a frio, sem patamar no diagrama tensão- deformação. ESTRUTURA – ARMADURA CATEGORIAS Os aços também são classificados por categorias, de acordo com o valor característico do limite de escoamento. Existem quatro categorias: • CA-25 • CA-40 • CA-50 • CA-60 (Respectivamente 250 Mpa; 400 Mpa; 500 Mpa; 600 Mpa;). A categoria CA-60 aplica-se somente para fios. O aço normalmente considerado pelos calculistas quando do cálculo de uma estrutura é o CA-50.A. ESTRUTURA – ARMADURA CATEGORIAS O arame recozido, fornecido em rolos, é obtido por trefilação em fio-máquina com cozimento posterior, mediante tratamento térmico e controle de temperatura e tempo de cozimento. O arame possui elevada ductibilidade, o que permite seu uso na amarração de outros componentes da armadura. ESTRUTURA – ARMADURA AQUISIÇÃO a)Verificações laboratoriais O laboratório deve verificar os lotes em relação às seguintes características: massa linear, resistência característica de escoamento, resistência convencional à ruptura, alongamento percentual em dez diâmetros e dobramento a 180º. ESTRUTURA – ARMADURA AQUISIÇÃO b)Quantidade Para conferir, é preciso pesar o caminhão em balança neutra, antes e depois da descarga. A massa total do aço entregue é obtida pela diferença entre a massa do caminhão carregado e a massa do caminhão vazio. Também é possível conferir o aço por contagem de barras. Para tanto após a pesagem, estimar o comprimento (L) e contar o número (n) de barras de mesmo diâmetro, estimando a massa total da carga a partir da massa linear real de cada diâmetro media pelo laboratório, de acordo com a seguinte equação. ME = ∑ n. L.M ME = massa estimada pela contagem de barras; N = número de barras de um mesmo diâmetro; L= comprimento médio estimado de barras do mesmo diâmetro; M= massa linear real de cada diâmetro, medida pelo laboratório. ESTRUTURA – ARMADURA AQUISIÇÃO c)Verificações visuais As barras devem ser entregues limpas (ausência de materiais estranhos ou corrosão excessivos aderidos ã superfície das barras), abertas (não dobradas) e com comprimento mínimo de 11 metros (podem ser aceitos no máximo 2% de barras menores, mas nunca medindo menos que 6m). Para diâmetros maiores que 10 mm, devem ser exigidos que o nome do fabricante esteja estampado em relevo em todas as barras. ESTRUTURA – ARMADURA ORIENTAÇÕES PARA ARMAZENAMENTO As barras e os fios de aço devem, sempre que possível ser armazenado em baias separadas por diâmetro, em ambiente protegido de intempéries, coberto, sem contato direto com o solo e próximo do local de trabalho. É desejável que a data de entrega e o local da estocagem seja planejado com antecedência, de forma a evitar a pré-estocagem em calçadas públicas, interferência com outros serviços da obra ou a necessidade de transporte horizontal interno. ESTRUTURA – ARMADURA ORIENTAÇÕES PARA ARMAZENAMENTO Observações Anexar, sempre, à nota fiscal o comprovante de pesagem do fornecedor, da balança neutra e, quando houver, o romaneio do processo de contagem das barras. Do pedido de compra devem constar: • Número da norma brasileira aplicável (NBR 7480) • Aviso esclarecendo que o material será submetido a ensaio em laboratório especializado; • Aviso esclarecendo que as barras devem ter comprimento mínimo de 11m; • Aviso esclarecendo que o material será pesado em balança neutra. ESTRUTURA – ARMADURA EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 1. OBJETIVO Padronizar os procedimentos de montagem de armaduras. ESTRUTURA – ARMADURA EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 2. DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA • Projeto de estrutura (armação) • Projeto de Fôrmas • NR 18 – Condições e meio ambiente do trabalho na indústria da construção. PROJETO DE FORMA EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS • Aço (barras, fios ou telas) Espaçadores plásticos • Arame recozido nº 18 Guincho ou grua • Torquês Ímã • Chave de dobra Proteções de periferia • Bancada de ferreiro EPIs • Policorte • Tesoura manual • Trena metálica EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 4. CONDIÇÕES PARA INÍCIO DOS SERVIÇOS As proteções de periferia devem estar instaladas no perímetro da área de trabalho, de modo a garantir a segurança de vizinhos e funcionários da obra. As fôrmas devem estar montadas, mas não fechadas (no caso de pilares), com locação e escoramento conferidos e desmoldante aplicado. EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 5. CORTE E DOBRA Montar no início da obra, uma bancada de armador principal –geralmente essa bancada situa-se no térreo ou subsolo – constituída basicamente por pranchões de madeira apoiados sobre cavaletes e provida dos equipamentos necessários à preparação da armadura tais como serra elétrica com disco abrasivo (policorte), chave de dobra e pinos de apoio fixos na bancada. EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 5. CORTE E DOBRA Cortar os fios e as barras de aço na bancada principal, seguindo as orientações e dimensões constantes no projeto detalhado de armação. De modo a racionalizar esse serviço e minimizar as perdas de material, deve existir um plano de corte previamente elaborado pelo engenheiro da obra, sobretudo no caso de barras com diâmetro acima de 10mm. ESTRUTURA – ARMADURA EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 5. CORTE E DOBRA Observar ainda, para efeito de corte, os transpasses e arranques mínimos em vigas e pilares. Casos esses valores não constem do projeto, devem ser de 60 diâmetros em armaduras comprimidas e 80 diâmetros em armaduras tracionadas. ESTRUTURA – ARMADURA EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 6. MONTAGEM DE ARMADURAS DE PILARES E VIGAS Preparar kits colocando etiquetas de identificação - facilitar na hora da montagem Montar os kits na bancada secundária, instalada sobre a fôrma do pavimento tipo. Atentar para o fato de que em nós com grande densidade de armadura o encaixe entre as diversas peças pode ser complexo. Por isso, recomenda-se não deixar os estribos firmemente amarrados no momento da montagem sobre a bancada, de modo a facilitar a emenda entre as peças quando da colocação na fôrma. EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 6. MONTAGEM DE ARMADURAS DE PILARES E VIGAS A seqüência de montagem na bancada deve ser a seguinte: • Posicionar duas barras de aço. • Colocar todos os estribos, fixando somente o das extremidades. • Posicionar as demais barras e amarra-las aos estribos das extremidades. • Depois de posicionar os demais estribos, conferir os espaçamentos e número de barras longitudinais e de estribos. ESTRUTURA – ARMADURA EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 6. MONTAGEM DE ARMADURAS DE PILARES E VIGAS • Checar se a amarração está firme nas quatro faces, de modo a evitar deslocamentos quando da concretagem. • Conferir se a quantidade de espaçadores colocados na armadura é suficiente (não deve ser inferior a cinco peças por metro quadrado). • Na armadura já montada verificar se os seguintes requisitos estão satisfatórios: comprimento da ancoragem, ancoragem nos apoios, cobrimento (número suficiente de espaçadores) • Atentar para a existência de locais críticos, que provoquem dificuldade de acesso do vibrador. EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 7. MONTAGEM DE ARMADURAS DA LAJE Antes de iniciar a montagem de armaduras da laje, posicionar fixamente os elementos metálicos auxiliares e gabaritos para a passagem das instalações prediais, que podem ser caixas de madeira ou concreto celular ou tronco de cone metálico. Recomenda-se que estejam pintados sobre a forma os locais onde estarão as paredes, a fim de facilitar e racionalizar a colocação dos gabaritos. EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 7. MONTAGEM DE ARMADURAS DA LAJE ATENÇÂO: * Checar o ponteamento dos nós (ferro sim, ferro não); * Verificar a quantidade mínima de espaçadores; * Observar o correto posicionamento e a amarração da armadura negativa e dos caranguejos; * Avaliar se a amarração da malha é suficiente para impedir deslocamentos durante a concretagem; * Dar atenção especial aos casos de congestionamento de ferragem e lajes em balanço. EXECUÇÃO DE ARMADURAS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 8. OBSERVAÇÕES GERAIS Antes de se colocar a armadura deve ser verificado se as barras obedecem às dimensões indicadas e se foram dobradas e colocadas de acordo com o projeto. Devem ser observados as posições, espaçamentos, emendas, traspasse e recobrimentos. Os elementos das armaduras devem estar rigorosamente limpos, livres de graxas, oleosidade ou outros produtos que venham prejudicar a ligação concreto aço. Embora alguma ferrugem não seja prejudicial à ligação concreto-aço devem ser evitados os efeitos progressivos da corrosão, após a concretagem. EXECUÇÃO DE ARMADURAS 8. OBSERVAÇÕES GERAIS Na execução da armadura é necessário observar com rigor: • Dobramento das barras • Número de barras e suas bitolas • Posição correta das barras • Amarração e recobrimento O espaçamento dos estribos, medido paralelamente ao eixo da viga, terá de ser no máximo igual à metade da altura da peça, não podendo ser maior que 30 cm. Qualquer barra da armadura inclusive de distribuição de montagem de estribos, necessita ter recobrimento de concreto pelo menos igual ao seu diâmetro. ESTRUTURA – ARMADURA EXECUÇÃO DE ARMADURAS EXECUÇÃO DAS ARMADURAS Para a execução das armaduras das peças estruturais, diversos cuidados devem ser tomados, que englobam a correta estocagem, o controle da qualidade do material aço, o correto manuseio e a montagem das armaduras. ESTRUTURA – ARMADURA EXECUÇÃO DE ARMADURAS • Estocagem O armazenamento das barras de aço, na obra, deve ser feito separadamente, por bitola, evitando-se o dobramento das barras, mesmo durante o transporte. Recomenda-se separar os vários feixes de cada bitola por estacas de madeira, para ganhar mais espaço no canteiro de obras. ESTRUTURA – ARMADURA EXECUÇÃO DE ARMADURAS • Controle da Qualidade É sempre recomendável aferir a qualidade dos aços recebidos, através da realização de ensaios, em amostras retiradas de cada remessa. As amostras de cada bitola devem ser compostas por dois pedaços de barra com 2,20m de comprimento, descontando-se os 20cm iniciais da ponta da barra, que devem ser enviados a um laboratório idôneo para realização dos ensaios de caracterização. Em caso de rejeição de alguns ensaios, esses devem ser repetidos com novas amostras e, em caso de novos resultados insatisfatórios, a remessa de aço da bitola, em análise, deve ser rejeitada. EXECUÇÃO DE ARMADURAS • Manuseio O dobramento e o corte das barras de aço devem ser feitos sobre bancadas, que devem ter comprimento suficiente para apoiarem as barras mais compridas. Os pinos de dobramento devem estar, firmemente, fixados na bancada, ocupando posições para os diversos grupos de bitolas das barras. Antes de realizar os dobramentos das barras de uma peça estrutural, é conveniente verificar o comprimento real, no local, para evitar problemas na montagem da armadura. Limpar convenientemente as barras de aço, antes do corte e dobramento, removendo qualquer substância prejudicial à aderência com o concreto. Remover, também, eventuais camadas de ferrugem com o emprego de escova de aço. ESTRUTURA – ARMADURA EXECUÇÃO DE ARMADURAS • Montagem As armaduras devem ser executadas obedecendo rigorosamente o projeto estrutural. Especial atenção deve ser dada ao correto cobrimento das armaduras e às distâncias mínimas entre barras, fatores fundamentais para a durabilidade das peças, bem como às emendas e ancoragens das barras. EXECUÇÃO DE ARMADURAS • Montagem Em relação ao cobrimento das armaduras, a NBR 6118 – Projeto e Execução de Estruturas de Concreto Armado prescrevem os seguintes valores mínimos : • Concreto Revestido Lajes no interior de edifícios 5mm Paredes no interior de edifícios 10mm Lajes e paredes ao ar livre 15mm Vigas, pilares e arcos no interior de edifícios 15mm Vigas, pilares e arcos ao ar livre 20mm • ConcretoAparente Interior de edifícios 20mm Ao ar livre 25mm EXECUÇÃO DE ARMADURAS • Concreto em Contato com Solo (30mm) Se o solo não for rochoso, sob a estrutura deverá ser interposta uma camada de concreto simples, não considerada no cálculo, com consumo mínimo de 250 kg de cimento por metro cúbico e espessura de, pelo menos, 5cm. • Concreto em Meio Fortemente Agressivo (40mm) Com relação às distâncias entre barras tem-se, em geral, que a distância, entre duas barras, não deve ser menor que o diâmetro das próprias barras e nunca menor que 20mm. Nas vigas, quando não é possível respeitar os mínimos definidos acima, deve-se distribuir as armaduras em camadas, de acordo com prescrições da NBR 6118, evitando o congestionamento das barras, como exemplificado, na figura abaixo: EXECUÇÃO DE ARMADURAS Nas vigas, quando não é possível respeitar os mínimos definidos acima, deve-se distribuir as armaduras em camadas, de acordo com prescrições da NBR 6118, evitando o congestionamento das barras, como exemplificado, na figura abaixo: As emendas das barras por transpasse, com luvas ou com solda, devem ser feitas rigorosamente, de acordo com as indicações do projeto estrutural. Os comprimentos de ancoragem das barras dependem da resistência do concreto e do tipo e resistência das barras de aço, sendo, também, de responsabilidade do autor do projeto da estrutura. EXECUÇÃO DE ARMADURAS • Armaduras de Espera (Transição) nas Fundações e nos Pilares Um problema comum, que ocorre na maioria das obras, é o da falta de indicação da posição correta das armaduras de espera, nas bases dos pilares ou na continuidade destes, no pavimento superior. Na falta desses dados, o armador posiciona essas armaduras com posição igual à do pilar, com o mesmo tamanho de estribos. EXECUÇÃO DE ARMADURAS Na ocasião da montagem da armadura do pilar, sobre a fundação, ou de continuidade do pilar, com dificuldades adicionais, por estar essa montagem sendo feita dentro das formas, não sobra espaço para colocar essa armadura entre as barras de espera, tomando o armador soluções inadequadas e erradas. É comum, em tais situações, o dobramento para dentro das barras de espera, ou, o que é ainda pior, o dobramento para fora, não sendo deixado assim, o espaçamento necessário entre as barras e também, não assegurando a continuidade da armadura e a transmissão dos esforços pelas barras. EXECUÇÃO DE ARMADURAS No caso de dobramento da armadura de espera para fora, a falta de cobrimento adequado resulta em falhas no concreto, no pé dos pilares, o que pode causar a corrosão das armaduras e até mesmo, comprometer a estabilidade da estrutura. Nas figuras apresentadas a seguir, são mostrados detalhes de como executar, corretamente, a armadura de espera na transição da fundação para o pilar e na passagem do pilar de um andar para o seguinte: EXECUÇÃO DE ARMADURAS
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