1 aula 04 Aço 2017 2

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Aço para concreto armado
Prof. Luiz Guilherme Rodrigues de Mello, D.Sc.
Universidade de Brasília
Faculdade de Tecnologia
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental
Normas
NBR 7480/07 – Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado -
Especificação.
ABNT NBR 6153/88 – Produto metálico – ensaio de dobramento semi-guiado –
método de ensaio.
NBR ISO 6892-1/13 - Materiais metálicos — Ensaio de Tração Parte 1: Método de
ensaio à temperatura ambiente.
Definições
Corrida
Volume de aço que se obtém em cada operação de vazamento de um forno de
produção do aço. A corrida caracteriza o início do processo de rastreabilidade do aço.
Lote
Grupo de barras ou fios de procedência identificada, de mesma categoria e com
mesmo diâmetro nominal, mesmo revestimento superficial e mesma configuração
geométrica superficial, apresentado à inspeção como um conjunto unitário, limitado em
30 t.
Quando na obra ou no fornecedor não houver possibilidade de identificação da
corrida, cabe ao inspetor orientar a formação de lotes para inspeção, cujas massas não
superem os valores da NBR 7480:2007 (Tabela B.4).
Definições
Exemplo
Para barra de diâmetro igual à 12,5mm, a
massa máxima por lote é de 10 t para os aços CA 50 e
CA 60. Já para o aço CA 25, a massa máxima por lote
é de 16 t.
Definições
Formação da amostra
Cabe ao comprador ou ao seu inspetor, em cada fornecimento, extrair
aleatoriamente amostras de comprimento de, no mínimo, 1,5 m, identificá-las e enviá-
las ao laboratório para ensaios.
Procedência Amostra para ensaio Amostra para contra prova
Identificada 3 exemplares 6 exemplares
Não identificada 6 exemplares 12 exemplares
Identificada – é possível a rastreabilidade.
Não identificada – não é possível a rastreabilidade
Classificação
Barras - diâmetro nominal 6,3 mm ou superior, obtidos exclusivamente por
laminação a quente. São classificadas nas categorias: CA-25 e CA-50.
Diâmetros nominais conforme a NBR 7480
Fios - diâmetro nominal 10 mm ou inferior, obtidos a partir de fio-máquina por
trefilação ou laminação a frio. São classificados na categoria CA-60.
Diâmetros nominais conforme a NBR 7480
Classificação
CA-25, CA-50 e CA-60
CA = Concreto Armado
25, 50 e 60 – Valor Característico de escoamento
25 → 25 kgf/mm2 = 2.500 kgf/cm2 = 250 MPa
50 → 50 kgf/mm2 = 5.000 kgf/cm2 = 500 MPa
60 → 60 kgf/mm2 = 6.000 kgf/cm2 = 600 MPa
Características geométricas
Barras da categoria CA-50
Obrigatória a presença de nervuras transversais oblíquas.
Fios - categoria CA-60
Podem ser lisos, entalhados ou nervurados.
Fios f = 10 mm – entalhes ou nervuras são obrigatórios.
Barras da categoria CA-25
Superfície obrigatoriamente lisa.
Defeitos
As barras e os fios de aço destinados a armaduras de concreto armado devem ser isentos
de defeitos prejudiciais, tais como:
ü Esfoliação (escamas)
ü Corrosão
ü Manchas de óleo
ü Redução de seção
ü Fissuras transversais.
Massa e tolerância
A massa real das barras e fios deve ser igual à sua massa linear nominal.
Para efeito de cálculo, a massa linear nominal da barra ou do fio (kg/m) é obtida pelo
produto da área da seção nominal, (m2), por 7850 kg/m3.
A área da seção transversal de uma barra ou fio é adotada igual à de uma barra
cilíndrica que possua a mesma massa por unidade de comprimento.
L
MA
LA
M
V
M
esp
esp ×g
=Þ
×
==g
p
×=Þ
p
×
=Þ
p
×
=Þ
×p
=
A2DA4DA4D
4
DA 2
2 p××g
×=
L
M2D
esp
Massa e tolerância
Características das barras – CA-25 e CA-50
Massa e tolerância
Características dos fios – CA-60
OBS: O comprimento das
barras e fios retos deve ser de
12 m ± 1%.
Marcação
Barras e fios nervurados - marcas de laminação em relevo, constando produtor,
categoria e diâmetro nominal.
Fios lisos e entalhados (CA 60) - marcas em relevo constando categoria e diâmetro
nominal. A marca do produtor pode ser em relevo ou por etiqueta.
Barras lisas (CA - 25) - deve ser feita por etiqueta indicando o produtor, categoria e
diâmetro nominal.
Ensaio de tração 
Corpo de prova
Os corpos de prova para os ensaios de tração e dobramento devem ser retirados de
segmentos de barras ou fios de comprimento adequado.
Marcação do comprimento de medida inicial L0
O comprimento L0, deve ser levemente marcado com traços ou linhas, mas não com
riscos que possam resultar em uma ruptura prematura.
O comprimento inicial, L0, deve ser igual a 10 vezes o diâmetro nominal da barra ou
do fio.
Ensaio de tração 
A tensão de tração é obtida dividindo-se a força aplicada [N] pela área inicial da
seção transversal [S0] e pode ser determinada em qualquer estágio do carregamento.
Ensaio de tração 
Deformação específica ou alongamento
v A deformação específica (ε) ou alongamento é dada pela expressão abaixo e pode ser
obtida em qualquer estágio do carregamento:
(%)100
Lo
L
×
D
=e
Sendo: 
e = Deformação específica ou alongamento
ΔL = Variação de comprimento
Lo = Comprimento inicial.
Ensaio de tração 
Estricção
É a redução percentual da área da seção transversal
do corpo de prova na região onde vai se localizar a
ruptura. A estricção determina a ductilidade do
material. Quanto maior for a porcentagem de
estricção, mais dúctil será o material.
Ductilidade
Ensaio de tração 
Os metais apresentam dois tipos de diagrama tensão x deformação na tração:
Laminado a quente Encruado a frio
n% é 0,2% para os aços e
varia entre 0,1 a 0,5% para
outros metais.
Dúctil com patamar de escoamento 
Ex.: Aço CA-25 e CA-50.
Dúctil sem patamar de escoamento 
Ex.: Aço CA-60.
Ensaio de tração 
Pode ser caracterizada por um patamar no diagrama tensão-deformação (aços CA-
25 e CA-50) ou calculada pelo valor da tensão sob carga corresponde à
deformação permanente de 0,2% (aço CA-60).
Também pode ser calculada pelo valor da tensão sob carga correspondente à
deformação de 0,5%. Em caso de divergência, prevalece o valor obtido conforme o
parágrafo anterior.
Determinação da resistência de escoamento (fy)
Ensaio de tração 
Determinação da resistência de escoamento (fy)
* Prevalece o valor
calculado pela deformação
permanente de 0,2%.
Aços com patamar de escoamento 
CA- 25 e CA-50
Aços sem patamar de escoamento 
CA- 60
Ensaio de tração 
É o quociente entre a tensão aplicada e a deformação elástica resultante. É expresso em
GPa.
Cálculo do Módulo de Elasticidade (E)
Ensaio de tração 
vQuando se necessita traçar o diagrama tensão
deformação, o L0 é igual a base de medida do
extensômetro.
vFaz-se um plano de carga e anotam-se
simultaneamente carga e a respectiva variação de
comprimento (lida no extensômetro).
vAntes da ruptura, retira-se o extensômetro para
não danificá-lo.
Obtenção do diagrama tensão-deformação (%)100
Lo
L
×
D
=e
Ensaio de tração 
vApós a ruptura do corpo de prova, o cálculo do alongamento final é feito
considerando o comprimento inicial (L0) = 10 x diâmetro nominal da barra ou do
fio.
Cálculo de alongamento final (após a ruptura)
Ensaio de dobramento
v Consiste em efetuar um dobramento de 180° em torno de um cutelo de diâmetro
prefixado.
v A amostra deve suportar o dobramento sem ruptura ou fissuração.
Propriedades mecânicas mínimas exigidas por norma
Aceitação e rejeição
O lote é aprovado se atender os requisitos específicos:
ü Defeitos
ü Massa e tolerância
ü Marcação
ü Atender ao ensaio de tração
Apresentar: limite de escoamento (fy), limite de resistência (fst) e alongamento final em
10 f, no mínimo iguais ao especificado em norma.
OBS: no caso de lotes não identificados, os resultados do ensaio de tração devem
atender à expressão fyk,est ≥ fyk.
ü Atender ao ensaio de dobramento.
Cada corpo de prova não pode apresentar fissuraou ruptura na zona tracionada, após o
ensaio com diâmetro do cutelo especificado em norma.
O lote será aceito - se os resultados de todos os exemplares atenderem
integralmente ao critério para aceitação (NBR 7480/07).
Aceitação do lote
Aceitação e rejeição
Lotes não-identificados
Sendo: 
fyk = resistência característica de escoamento conforme a categoria do aço
fyk, est é a resistência estimada de escoamento
n = número de exemplares
m = n/2
fy1, fy2,…, fym-1, fm são os resultados individuais obtidos para tensão de 
escoamento no ensaio de tração, ordenados de forma crescente (fy1 < fy2 < …< 
fym)
Não se pode adotar para fyk,est valor inferior ao produto y6 x fy1, 
sendo y6 = 0,92 (para 6 amostras) e y6 = 0,99 (para 12 amostras)
ykym
ymyy
estyk ffm
fff
f ³-
-
+++
= -
1
)...(2 121
,
Aceitação e rejeição
O lote será negado – Se no ensaio de contraprova houver pelo menos um
resultado individual que não satisfaça às exigências da norma brasileira.
Se no ensaio de contraprova de lote não identificado não atender à expressão.
Rejeição do lote
Ensaio de contra prova
Se um ou mais dos requisitos e resultados de ensaios não atender o estabelecido
na norma ABNT NBR 7480/07, deve ser realizado um ensaio de contra prova único.
Procedência Amostra para ensaio Amostra para contra prova
Identificada 3 exemplares 6 exemplares
Não identificada 6 exemplares 12 exemplares
ykestyk ff ³,
Ensaio de tração em 
corpo de prova de 
aço com 
extensômetro
Diâmetro	da	Barra	(mm): 12,5
Comprimento	inicial	do	Extensômetro	(mm): 50,00										 	
Força	(N) Comprimento	(mm)
3.000,0						 	 50,0000												 	
6.000,0						 	 50,0025												 	
9.000,0						 	 50,0074												 	
12.000,0				 	 50,0131												 	
15.000,0				 	 50,0188												 	
18.000,0				 	 50,0254												 	
21.000,0				 	 50,0303												 	
24.000,0				 	 50,0369												 	
27.000,0				 	 50,0434												 	
30.000,0				 	 50,0500												 	
33.000,0				 	 50,0557												 	
36.000,0				 	 50,0615												 	
39.000,0				 	 50,0680												 	
42.000,0				 	 50,0737												 	
45.000,0				 	 50,0803												 	
48.000,0				 	 50,0860												 	
51.000,0				 	 50,0918												 	
54.000,0				 	 50,0983												 	
57.000,0				 	 50,1041												 	
60.000,0				 	 50,1098												 	
63.000,0				 	 50,1163												 	
66.000,0				 	 50,1221												 	
69.000,0				 	 50,1278												 	
72.000,0				 	 50,1344												 	
75.000,0				 	 50,8840												 	
78.000,0				 	 51,0856												 	
81.000,0				 	 51,3437												 	
84.000,0				 	 51,6550												 	
87.000,0				 	 52,0729												 	
88.000,0				 	 ruptura
Força	(N) Comprimento	(mm)
3.000,0						 	 50,0000												 	
6.000,0						 	 50,0025												 	
9.000,0						 	 50,0074												 	
12.000,0				 	 50,0131												 	
15.000,0				 	 50,0188												 	
18.000,0				 	 50,0254												 	
21.000,0				 	 50,0303												 	
24.000,0				 	 50,0369												 	
27.000,0				 	 50,0434												 	
30.000,0				 	 50,0500												 	
33.000,0				 	 50,0557												 	
36.000,0				 	 50,0615												 	
39.000,0				 	 50,0680												 	
42.000,0				 	 50,0737												 	
45.000,0				 	 50,0803												 	
48.000,0				 	 50,0860												 	
51.000,0				 	 50,0918												 	
54.000,0				 	 50,0983												 	
57.000,0				 	 50,1041												 	
60.000,0				 	 50,1098												 	
63.000,0				 	 50,1163												 	
66.000,0				 	 50,1221												 	
69.000,0				 	 50,1278												 	
72.000,0				 	 50,1344												 	
75.000,0				 	 50,8840												 	
78.000,0				 	 51,0856												 	
81.000,0				 	 51,3437												 	
84.000,0				 	 51,6550												 	
87.000,0				 	 52,0729												 	
88.000,0				 	 ruptura
Força	(N) Comprimento	(mm)
3.000,0						 	 50,0000												 	
6.000,0						 	 50,0025												 	
9.000,0						 	 50,0074												 	
12.000,0				 	 50,0131												 	
15.000,0				 	 50,0188												 	
18.000,0				 	 50,0254												 	
21.000,0				 	 50,0303												 	
24.000,0				 	 50,0369												 	
27.000,0				 	 50,0434												 	
30.000,0				 	 50,0500												 	
33.000,0				 	 50,0557												 	
36.000,0				 	 50,0615												 	
39.000,0				 	 50,0680												 	
42.000,0				 	 50,0737												 	
45.000,0				 	 50,0803												 	
48.000,0				 	 50,0860												 	
51.000,0				 	 50,0918												 	
54.000,0				 	 50,0983												 	
57.000,0				 	 50,1041												 	
60.000,0				 	 50,1098												 	
63.000,0				 	 50,1163												 	
66.000,0				 	 50,1221												 	
69.000,0				 	 50,1278												 	
72.000,0				 	 50,1344												 	
75.000,0				 	 50,8840												 	
78.000,0				 	 51,0856												 	
81.000,0				 	 51,3437												 	
84.000,0				 	 51,6550												 	
87.000,0				 	 52,0729												 	
88.000,0				 	 ruptura
Força	(N) Comprimento	(mm) Força	(N) Comprimento	(mm)
Referência bibliográfica
NBR 7480/07 – Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado - Especificação.
ABNT NBR 6153/88 – Produto metálico – ensaio de dobramento semiguiado – método de ensaio.
NBR ISO 6892-1/13 - Materiais metálicos — Ensaio de Tração Parte 1: Método de ensaio à
temperatura ambiente.