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ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO 1 Tradicionalmente, os cálculos de estabilidade das estruturas eram efetuados no sistema MKS (metro, quilograma-força, segundo) 2 Por força de acordos internacionais, o sistema MKS foi substituído pelo “Sistema Internacional de Unidades – SI” SISTEMAS DE UNIDADES 3 4 5 No sistema SI, a unidade de força, denominada Newton (N), produz na massa de um quilograma, a aceleração de 1 m/seg² Sabemos que, pela 2ª Lei de Newton: F = m x a, logo F = 1 kg x 1m/seg² = 1 N 6 No sistema MKS, a unidade de força, denominada quilograma-força (kgf), produz na massa de um quilograma, a aceleração da gravidade (g~9,8 m/seg²) F = m x a (2ª Lei de Newton) F = 1 kg x 9,8 m/seg² F = 9,8 x (1 kg.m/seg²) = 9,8 N 1kgf ~ 10 N 7 Resultam as relações: 1 kgf = 9,8 N ~ 10 N 1 N = 1/10 kgf = 0,10 kgf 1 kN = 0,10 tf 8 A unidade de pressão no sistema SI denomina-se Pascal (Pa): “Pressão exercida por uma força de 1 newton, uniformemente distribuída sobre uma superfície plana de 1 metro quadrado de área, perpendicular à direção da força” 1 Pa = 1 N/(1m x 1m) = 1N/m² 1 MPa = 1 MN/m² = 10 kgf/cm² = 100 tf/m² 1 bar = 1kgf/cm² 9 CONCRETO ARMADO Conceito: material estrutural constituído pela associação do concreto simples com uma armadura passiva, ambos resistindo solidariamente aos esforços a que a peça estiver submetida. 10 Barras de aço => armadura passiva; A solidariedade entre os materiais é uma propriedade garantida pela aderência entre o concreto e o aço. A flexão provoca a rotação de cada seção em relação à sua linha neutra. As seções transversais aa e bb assumem as posições a’a’ e b’b’ e, como resultado, tem-se a curvatura do eixo neutro da peça. 11 CONCRETO PROTENDIDO Conceito: material estrutural constituído pela associação do concreto simples com uma armadura ativa, ambos resistindo solidariamente aos esforços a que a peça estiver submetida. Nas peças de concreto protendido, a armadura, constituída por cabos ou cordoalhas, é submetida a uma força de tração, aplicada por meio de macacos hidraúlicos, antes de ser aplicado o carregamento previsto. 12 13 VANTAGENS DO CONCRETO ARMADO: 1) Facilmente adaptável às formas; 2) Economia nas construções pela possibilidade de obtenção de materiais nas proximidades da obra; 3) Facilidade e rapidez na construção com o uso de peças pré-moldadas ou não, e de tecnologias avançadas para a execução de formas e escoramentos; 4) Durabilidade elevada; 5) Boa resistência a choques, vibrações e altas temperaturas; 6) A resistência à compressão do concreto aumenta com a idade. 14 DESVANTAGENS DO CONCRETO ARMADO: 1) Peso próprio elevado (massa específica 2.500 kg/m³); 2) Baixa resistência à tração; 3) Consumo elevado de formas e escoramento e execução lenta, quando utilizados processos convencionais de montagem de formas e concretagem. As normas técnicas determinam prazos mínimos para a retirada de formas e escoramentos; 4) Dificuldade em adaptações posteriores. Alterações significativas na edificação exigem revisão do projeto estrutural; 5) O concreto não é um material inerte e interage com o ambiente. As condições de agressividade ambiental vão determinar, a espessura da camada de concreto de cobrimento e proteção das armaduras. 15 NORMAS TÉCNICAS: 1) O objetivo das normas é uniformizar, em uma determinada região ou país, os procedimentos para projeto, controle dos materiais e execução, no sentido de estabelecer padrões aceitáveis de segurança, funcionalidade e durabilidade para as edificações; 2) Apresenta-se, a seguir, uma relação de alguns títulos de normas relativas a estruturas de concreto, em diversos aspectos: projeto, execução, ensaios de materiais componentes e controle tecnológico, com os respectivos números de ordem, da ABNT e do Inmetro, e o ano da edição em vigor. 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 Livro texto: Estruturas de concreto armado Fundamentos de projeto, dimensionamento e verificação João Carlos Teatini de Souza Clímaco 43
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