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INTRODUÇÃO AO CONCRETO 
ARMADO 
DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE CONCRETO I 
CÓDIGO: PEF 3303 
São Paulo, agosto de 2016 
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS E GEOTÉCNICA 
Prof. Dr. Claudius Barbosa 
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Introdução 
 Concreto armado: material estrutural mais recente que o aço, a madeira, a alvenaria; 
 Surgimento em meados do século XIX e início da difusão no início do século XX 
D. MARIA II (1841) 
TORRE 
EIFFEL (1889) 
EDIFÍCIO 
MONADNOCK (1891) 
 Monier (década de 1860): patente para vasos, placas, tubos e vigas de concreto armado 
 Ward (1873): construção de uma casa de CA em Nova Iorque 
 Mörsh (1900): desenvolve teoria com base em diversos ensaios 
 “Instruções provisórias para preparação, execução e ensaio de construções de concreto armado” 
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Introdução 
CONCRETO SIMPLES 
Associação do concreto com material de boa resistência à tração e que seja mais 
deformável: CONCRETO ARMADO 
K
im
u
ra
, 
A
. 
E
. 
(2
0
0
7
) 
4 
Introdução 
Concreto armado: associação entre o concreto simples e o aço 
(CONCRETO + AÇO + ADERÊNCIA) 
 O concreto protegerá o aço contra a oxidação e altas temperaturas 
 O concreto e o aço possuem coeficientes de dilatação térmica próximos 
PONTOS POSITIVOS 
 Boa resistência à maioria das solicitações 
 Pode ser moldado em diversas formas 
 Material durável e resistente ao fogo 
PONTOS NEGATIVOS 
 Peso próprio elevado 
 Produção necessita de formas e escoramento 
 Baixa proteção térmica 
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Introdução 
OBRAS HIDRÁULICAS ESTRADAS 
FERROVIAS AEROPORTOS 
POSTES 
MUROS DE ARIMO 
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Introdução 
MATERIAL ESTRUTURAL MAIS EMPREGADO 
EM EDIFICAÇÕES COMERCIAIS E RESIDENCIAIS 
IMPORTÂNCIA PARA O 
ENGENHEIRO DE PROJETO 
E DE CONSTRUÇÕES 
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Normas técnicas – projeto e execução 
 NBR 8681 (2003): Ações e segurança nas estruturas – Procedimento 
 NBR 6120 (1980): Cargas para o cálculo de estruturas de edificações 
 NBR 6118 (2014): Projeto de estruturas de concreto – Procedimento 
 NBR 14931 (2004): Execução de estruturas de concreto – Procedimento 
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Concreto 
 NBR 8953 (2005) 
 Classe C20 ou superior: concreto com armadura passiva 
 Classe C15: obras provisórias e elementos não estruturais 
 Massa específica: 
3
CA
3
c
kg/m 2500
kg/m 2400


ρ
ρ
 Resistência do concreto à compressão (fcj,28) 
 Resistência característica do concreto à compressão (fck) (dispersão) 
 Resistência do concreto à tração direta (fct,m) 
2/3
ckmct, f 0,3 f 
mct,infctk, f 0,7 f 
mct,supctk, f 1,3 f 
MPa) (em
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Concreto 
 Módulo de elasticidade: 
 Coeficiente de Poisson: 
1/2
ckEci f 5600E  cics E E  i
 Módulo de elasticidade transversal: 
2,0
4,2
E
G csc 
 Resistência de cálculo do concreto: 
c
ck
cd
γ
f
f 
ELU : 1,4 
0,1
80
f
 2,08,0 ck i
Tipo de rocha aE 
basalto/diabásio 1,2 
granito/gnaisse 1,0 
calcário 0,9 
arenito 0,7 
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Aço 
 NBR 7480 (2007): barras e fios de aço 
 Valor característico da resistência de escoamento: CA-25, CA-50, CA-60 
 Massa específica do aço 
 Módulo de elasticidade 
 Coeficiente de dilatação térmica 
kg/m³ 7850s ρ
 Coeficiente de dilatação térmica 
C/ α os
510
GPa 210Es 
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Categoria fyk (MPa) fst (MPa) 
CA-25 250 1,2 fyk 
CA-50 500 1,1 fyk 
CA-60 600 1,05 fyk (MPa) 
Aço 
 Resistência de cálculo do aço: 
s
yk
yd
γ
f
f 
ELU: 1,15 
 Resistência característica de escoamento do aço à tração (fyk) 
 Limite de resistência (fstk) 
 Alongamento na ruptura (euk) 
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Classe de agressividade 
ambiental (CAA) 
Ambiente Agressividade 
Risco de 
deterioração 
I 
Rural 
Fraca Insignificante 
Submersa 
II Urbana Moderada Pequeno 
III 
Marinha 
Forte Grande 
Industrial 
IV 
Industrial 
Muito forte Elevado 
Respingos de maré 
Durabilidade 
 O projeto e construção devem garantir que, sob condições ambientais previstas, a 
segurança, estabilidade e aptidão em serviço sejam conservadas durante a vida útil 
 Vida útil: período em que as características da estrutura se mantém, sem 
intervenções significativas 
Capacidade da estrutura resistir às influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo 
autor do projeto estrutural e pelo contratante 
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Classe de agressividade 
ambiental (CAA) 
Relação a/c Classe concreto 
I ≤ 0,65 ≥ C20 
II ≤ 0,60 ≥ C25 
III ≤ 0,55 ≥ C30 
IV ≤ 0,45 ≥ C40 
Durabilidade 
Qualidade do concreto 
Classe de 
agressividade 
ambiental (CAA) 
Laje Viga e pilar 
Elementos estruturais 
em contato com o 
solo 
I 20 25 
30 
II 25 30 
III 35 40 40 
IV 45 50 50 
Qualidade do cobrimento (mm) 
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Durabilidade 
Deterioração do concreto 
Mecanismo Fenômeno Prevenção 
Lixiviação 
Dissolve e carreia compostos 
hidratados da pasta de cimento 
Restringir fissuração, minimizando a 
infiltração, e proteger as superfícies 
expostas (hidrófugos) 
Expansão por 
sulfato 
Ocorre pela presença de águas ou solo 
contaminados com sulfato. Reação 
expansiva com a pasta de cimento. 
Utilização de cimento resistente a sulfatos 
Reação álcali-
agregado (RAA) 
Expansão pela reação entre os álcalis 
do concreto e agregados reativos 
Reduzir/eliminar o contato com a água 
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Durabilidade 
Deterioração do aço 
Mecanismo Fenômeno Prevenção 
Despassivação por 
carbonatação 
Ação do gás carbônico da 
atmosfera 
Evitar a ação de agentes: cobrimento, controle 
de fissuração (baixa porosidade do concreto) 
Despassivação por ação 
de cloretos 
Ruptura da camada de 
passivação pelo elevado 
teor de íon-cloro 
Evitar a ação de agentes: cobrimento, controle 
de fissuração (baixa porosidade do concreto). 
Utilização de cimento composto com adição de 
escória ou material pozolânico 
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Durabilidade 
Deterioração da estrutura (propriamente dita) 
Ação Fenômeno Prevenção 
Choque mecânico Dano estrutural por choque Barreira protetora em pilares 
Retração Surgimento de tensões e fissuras Cura do concreto 
Efeito térmico Surgimento de tensões e fissuras 
Juntas de dilatação 
Isolamentos isotérmicos 
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Manifestações patológicas 
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Ensaios tecnológicos 
19 
Ensaios tecnológicos 
20 
Aço 
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Concreto 
fck < 50 MPa