Estruturas de Concreto Armado I -Apostila de UFBA

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PARTE I 
 
½ Introdução e Conceitos Fundamentais ¾ 
 
Estruturas de Concreto Armado I – ENG 118 
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1. INTRODUÇÃO AO CONCRETO ARMADO 
O concreto simples é um material de construção constituído pela mistura convenientemente 
proporcionada de materiais inertes (agregados graúdo e miúdo) com um aglomerante 
hidráulico e água. 
O consumo de concreto em 1920 era de aproximadamente 700 milhões de toneladas por ano. 
Segundo Brunauer e Copeland (1964)1, apud MEHTA & MONTEIRO (1994): “O consumo 
mundial total de concreto, no ano passado (1963), foi estimado em 3 bilhões de toneladas, ou 
seja, uma tonelada por ser humano vivo. O homem não consome nenhum outro material em 
tal quantidade, a não ser a água”. Agora, entrando no século XXI, o consumo anual de 
concreto é próximo de 6 bilhões de toneladas, ou seja, continua da ordem de uma tonelada por 
ser humano. 
O grande consumo de concreto deve-se a vários fatores, entre os quais pode-se destacar: a 
facilidade e a disponibilidade de encontrar os materiais que o compõem (água, cimento e 
agregados) e a um custo relativamente baixo; a sua facilidade de execução; a sua adaptação a 
praticamente todo tipo de forma e tamanho; a sua excelente resistência à água e a diversas 
ações; e ainda, o fato de que o concreto se apresenta como um material “ecologicamente 
correto”, não só por requerer, na sua produção, um consumo relativamente baixo de energia, 
como também por ser um material que pode reciclar grande quantidade de resíduos 
industriais. 
Segundo PINHEIRO & GIONGO (1986), o concreto surgiu com o desejo de se criar uma 
pedra artificial, resistente, econômica e durável como a pedra natural e que apresentasse como 
vantagem a possibilidade de ser moldada nas dimensões e nas formas desejadas. 
1.1. HISTÓRICO 
Desde o seu aparecimento, no início do século passado, até hoje o concreto vem se 
desenvolvendo, seja com o surgimento de novas tecnologias, como o surgimento de novas 
técnicas de concretagem, ou seja, com o surgimento de novos materiais, tais como os aditivos, 
as fibras, etc. 
É de fundamental importância o conhecimento da nossa história, para uma melhor 
compreensão do nosso tempo presente, seja ela referente a qualquer assunto. Segundo 
NÁPOLES NETO & VARGAS (1996): “A História, não como simples descrição, mas como 
registro, o quanto possível completo, dos fatos analisados, tem sido chamada de “Mestra da 
Vida”... Tanto que os chamados “históricos de casos” têm sido apresentados em reuniões 
técnicas gerais, como já foram objeto de congressos só a eles dedicados”. 
Seja a história das construções, ou seja, a história da medicina, elas fazem parte da nossa 
história. Elas contam a história do Homem. 
 
1 Brunauer, S.; Copeland, L. E. (1964) – artigo publicado na “Scientific American”, apud MEHTA & 
MONTEIRO (1994). 
 
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1.1.1. Desenvolvimento dos materiais de construção 
Desde os primórdios da humanidade, uma das principais preocupações do homem tem sido 
onde e como se abrigar. Os materiais de construção que têm sido usados desde então vêm 
sofrendo mudanças. A Figura 1.1 apresenta um esquema do desenvolvimento dos materiais de 
construção mais utilizados, e mostra apenas uma sequência cronológica, e não uma ordem de 
importância ou de qualidade dos materiais. 
 
Figura 1.1 – Desenvolvimento dos materiais de construção (LIN & BURNS,1981). 
1.1.2. Breve história das construções 
Quando surgiu a primeira construção? Essa é uma pergunta que se tem tentado responder há 
bastante tempo. Antes de respondê-la, porém, precisa-se definir o que é uma construção. Na 
literatura corrente acham-se várias definições, entre elas pode-se destacar a seguinte, segundo 
GRIMSHAW (1998), uma construção é qualquer estrutura feita pelo homem que inclua parte 
do espaço em redor e proporcione proteção contra os elementos do ambiente. Essa definição 
deixa de fora as estruturas como as pontes, os canais, as barragens, etc, porém responde a uma 
segunda pergunta: por que as pessoas começaram a fazer construções? 
Há cerca de 2,5 milhões de anos os homens primitivos viviam em cavernas, ou em outros 
abrigos naturais, que os protegiam do tempo e dos animais selvagens. Essa condição de vida 
tinha um inconveniente: os homens ficavam restritos às áreas próximas de seus abrigos. 
Quando eles começaram a sair em busca de alimentos ou locais mais seguros, nem sempre era 
possível proteger-se em outros abrigos naturais, e então começaram a improvisar novos 
abrigos. Começaram a elaborar as primeiras construções. Essas construções eram bem 
primitivas, feitas com os materiais disponíveis: madeira, cipós, peles e ossos de animais, 
galhos de árvores, etc. Apesar de rústicas, essas construções forneciam ao homem o que ele 
 
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precisava: proteção contra o clima e os animais, e um lugar para guardar os seus pertences. 
Como essas construções eram feitas com materiais perecíveis, a grande maioria foi destruída 
ao longo do tempo. A construção mais antiga de que se tem notícia, segundo GRIMSHAW 
(1998), tem cerca de 400 mil anos. Ela foi descoberta em 1965 em Nice, na França, e era 
composta de 21 cabanas muito perto umas das outras, indicando que seus moradores deviam 
ter vivido em comunidade. 
O uso da pedra nas construções surgiu como uma alternativa quando não se tinham 
disponíveis a madeira, o cipó, etc. Ou ainda, era usada em conjunto com estes materiais. O 
exemplo mais conhecido do uso da pedra nas construções é o conjunto das Pirâmides do 
Egito. 
Depois das pirâmides, o uso das pedras foi muito freqüente na construção de torres, templos, 
castelos, domos e arcos. Entre eles destacam-se: o pagode de Suzhou, em forma de torre 
(China, 960 a.C.), o Coliseu de Roma (70-82 d.C.), o Panteão de Roma (110-125 d.C.), o 
templo budista de Borobodur (Java, c. 800 d.C.) e a famosa Torre de Pisa, construída entre 
1174 e 1350. 
Veio então a Idade Média, também conhecida como a Idade das Trevas, e muito do 
desenvolvimento da engenharia foi perdido ou destruído durante esse período. Porém, 
algumas construções dessa época eram grandiosas, como os castelos dos senhores feudais, por 
exemplo, e algum progresso ocorreu. 
Com a chegada do Renascimento, como o próprio nome já diz, novos impulsos foram dados 
não só às artes como também à ciência e ao desenvolvimento tecnológico. Nomes como 
Galileo e Leonardo Da Vinci foram de extrema importância nessas áreas. Segundo NÁPOLES 
NETO & VARGAS (1996): “Leonardo da Vinci, na arquitetura, na construção e até na 
engenharia, apresentou projetos de bate-estacas e ensecadeiras. Galileo Galilei, não só reuniu 
tudo que a ciência do século XVI tinha trazido para a arte da construção, mas também pelos 
seus estudos sobre a flexão de vigas acabou por fundar a Resistência dos Materiais”. 
Os séculos XVII e XVIII marcam o crescimento da França, e nesse período destaca-se 
Vauban, engenheiro militar, cuja grande experiência foi adquirida na construção de cerca de 
300 fortificações e no trabalho dos grandes canais mandados fazer por Luís XIV. Nesse 
período, são formados os primeiros engenheiros civis, assim reconhecidos, pela Escola de 
Pontes e Pavimentos (École des Ponts et Chaussées). 
No século XVIII, a partir de 1760, tem início a Revolução Industrial, que começou na 
Inglaterra e logo se espalhou por toda a Europa e Estados Unidos. Com a Revolução 
Industrial, vieram as máquinas e a produção em larga escala de mercadorias e novos 
materiais, entre eles o ferro. 
A partir daí a construção de estruturas em ferro teve uma expansão quase meteórica. O novo 
material permitia vãos maiores com seções menores. A primeira ponte em ferro foi