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CONTEÚDO 10 – ESTUDOS DISCIPLINARES (AECA) 1. As características dos aços utilizados na construção civil brasileira estão normalizados pela ABNT, através da NBR 7480 e compreendem três categorias de aço: CA-25, CA-50 e CA-60. As afirmativas abaixo são referentes a estes tipos de aço, utilizados na construção de edifícios de concreto armado, sendo das alternativas incorreta: a) Os aços CA-25, CA-50 e CA-60 são trefilados a frio; b) Os aços CA-60 é trefilado a frio; c) Os aços CA-25 e CA-50 são produzidos de modo diferente do CA-60; d) As malhas de aço eletrosoldadas são de aço CA-60; e) Os aços CA-25 e CA-50 são laminados a quente. Comentário: a) Todo CA-60 é denominado fio, pois é obtido pelo processo de trefilação. As barras (CA- 25 e CA-50) são obtidas pelo processo de laminação a quente. b) Correto, todo aço CA-60 é trefilado a frio. c) Correto, CA-25 e CA-50 são produzidos por laminação a quente, CA-60 por trefilação ou laminação a frio. d) Correto, as malhas de aço eletrosoldadas são feitas com aço CA-60 nerburado, proporcionando maior aderência do aço com o concreto. e) Correto, CA-25 e CA-50 são produzidos por laminação a quente. 2. Nos projetos de estruturas de concreto armado de edifícios é comum elaborar-se a denominada “Lista de ferros” indicando a geometria e a bitola das barras, bem como o tipo de armadura a ser utilizada na estrutura. Esta denominação é inadequada, visto que a armadura é composta por barras de aço e não de ferro. A principal diferença entre o aço e o ferro é o teor de carbono, que no ferro está na faixa compreendida entre 2,04% e 6,7%. As barras de aço CA-26, CA-50 e CA- 60, utilizadas na construção de edifícios, tem o teor de carbono situado na faixa compreendida entra os seguintes limites: a) 0,1% a 0,2% b) 0,1% a 0,3% c) 0,08% a 0,5% d) 0,03% a 0,5% e) 0,02% a 0,04% Comentário: A principal diferença entre o Aço e o Ferro é o teor de carbono, ou seja, o Aço possui um teor de Carbono inferior a 2,14%, enquanto o Ferro possui um teor de Carbono de 2,14 à 6,7%. Como as barras e fios destinados a Armaduras para o Concreto Armado (CA25, CA50 e CA60) possuem, normalmente, um teor de Carbono entre 0,08% e 0,50%, a denominação técnica correta a utilizar é Aço. É claro que o termo “ferro” é tão popular que todos entendem e aceitam quando o usamos. 3. A vida útil de uma estrutura de concreto armado de um edifício é o período de tempo durante o qual as características dessas estruturas ficam mantidas, conforme estabelecido pela NBR 6118, em relação à durabilidade das estruturas de concreto armado. Um fator importante, que contribui para a durabilidade da obra, é a qualidade e a espessura do cobrimento da armadura. Sobre este tema apresenta-se o elenco de afirmativas a seguir, pedindo-se que seja assinalada a incorreta: a) A durabilidade das estruturas de concreto armado depende da agressividade do ambiente em que elas se situam; b) A NBR 6118 prevê quatro classes de agressividade ambiental: Fraca, moderada, forte e muito forte; c) A espessura necessária ao cobrimento da armadura independe da agressividade do ambiente; d) Quanto maior for a agressividade do ambiente, menor deve ser o fator água/cimento; e) Quanto maior for a agressividade do ambiente, menor deve ser a abertura das fissuras no concreto. Comentário: A norma estabelece quatro classes de agressividade, todas com cobrimento mínimo das peças estruturais: I. Classe de agressividade 1 – Fraca Cobrimento das armaduras Laje de concreto armado: 20 mm Pilar e viga de concreto armado: 25 mm Concreto protendido: 30 mm II. Classe de agressividade 2 – Moderada Cobrimento das armaduras Laje de concreto armado: 25 mm Pilar e viga de concreto armado: 30 mm Concreto protendido: 35 mm III. Classe de agressividade 3 – Forte Cobrimento das armaduras Laje de concreto armado: 35 mm Pilar e viga de concreto armado: 40 mm Concreto protendido: 45 mm IV. Classe de agressividade 4 - Muito Forte Cobrimento das armaduras Laje de concreto armado: 45 mm Pilar e viga de concreto armado: 50 mm Concreto protendido: 55 mm 4. Considera-se, na análise de uma viga de concreto armado simplesmente apoiada, submetida a um carregamento composto por duas forças iguais e equidistantes das extermidades, causando flexão pura na região central da viga, que, ao se aumentar progressivamente o valor destas forças, a seção central da viga passa por três níveis de deformação, deniminadas ESTÁDIOS, que caracterizam o comportamento estrutural da viga, até que ela atinja a sua ruína. As alternativas a seguir são referentes aos ESTÁDIOS I, II e III, solicitando-se que seja assinalada a incorreta: a) No estádio I as tensões nas fibras mais comprimidas são proporcionais às deformações; b) No estágio I o diagrama de tensão normal ao longo da seção é linear; c) No estádio II as fissuras de tração na flexão não são visíveis; d) No estádio II considera-se que apenas o aço resista à tração. Comentário: Estádio II - Com o crescimento do carregamento, a fibra mais tracionada de concreto irá romper-se, surgindo assim a primeira fissura e a armadura passará a trabalhar de maneira efetiva na peça de concreto. A distribuição de tensões na região comprimida ainda permanece linear. 5. Na NBR 6118 estabelece as hipóteses para o cálculo no estado-limite último. Assinale a alternativa falsa, dentre as apresentadas a seguir, referentes a estas hipóteses: a) As seções transversais são consideradas progressivamente curvas com o aumento das tensões; b) Em cada ponto da viga as deformações são proporcionais a sua distância a linha neutra da seção; c) O concreto e o aço trabalham de modo solidário, com a mesma deformação específica; d) As tensões de tração do concreto são desprezadas; e) A distribuição de tensões no concreto é considerada como um diagrama parábola- retângulo. Comentário: Resposta letra “d” pois o concreto se deforma de maneira mais rápida que o aço, em situações semelhantes. 6. O módulo de deformação do concreto (E), também chamado de módulo de elasticidade, e o seu módulo de deformação transversal (G) são parâmetros necessário para o cálculo das deformações das estruturas submetidas a momentos fletores e a momentos de torção. Ambos os módulos estão relacionados entre si através do seguinte parâmetro admensional: a) Módulo de flexão; b) Módulo de Poisson; c) Módulo de Euler; d) Módulo de Abramns; e) Módulo de Marsh. Comentário: O módulo de elasticidade transversal (G) é determinado tendo-se o coeficiente de Poisson. A NBR 6118 (item 8.2.9) especifica que o módulo de elasticidade transversal deve ser estimado em função do módulo de elasticidade secante, como: �� = ��� �, . 7. O módulo de elasticidade é o principal parâmetro estrutural que catacteriza a facilidade de uma estrutura em deformar-se em função das ações sobre ela. Os principais materiais de construção civil são, respectivamente, o aço, o concreto e a madeira os quais apresentam, nessa ordem, os seguintes módulos de elasticidade: a) 300 Gpa, 150Gpa, e 100Gpa; b) 280 Gpa, 200 Gpa, e 30 Gpa; c) 100 Gpa, 60 Gpa, e 5 Gpa; d) 210 Gpa, 30 Gpa, e 10 Gpa; e) 160 Gpa, 20 Gpa, e 12 Gpa. Comentário: O módulo de elasticidade do aço é 210 Gpa, da concreto armado é 30 Gpa e da madeira é 10Gpa. 8. Os diagramas de momentos fletores e forças cortantes de uma viga de um edifício são necessários para a elaboração do cálculo estrutural dessa viga, pois permitem calcular, respectivamente, as armaduras de: a) Tração e cisalhamento; b) Cisalhamento e compressão; c) Tração e flambagem; d) Flambagem e cisalhamento; e) Compressão e tração. Comentário: O diagrama do momento fletor permitecalcular a tração da viga, enquanto o diagrama de força cortante permite calcular o cisalhamento. 9. Você está analisando as lajes retangulares de um edifício e verifica que a laje da sala de estar tem dimensões 7m x 11m e que a laje da área de serviço tem 8m x 2m. Face a estes dados pode concluir, em relação ao tipo de armadura, que as lajes devem ser armadas, respectivamente, do seguinte modo: a) Armada de topo e armada em cruz; b) Armada em cruz e armada em uma direção; c) Armada em uma direção e armada linearmente; d) Armada em cruz e armada diagonalmente; e) Armada em uma direção e armada transversalmente. Comentário: Para definir a disposição das armaduras de uma laje, pode-se usar a fórmula = �� � onde lx é o menor vão e ly é o maior vão. Para ser armada em duas direções: λ ≤ 2. Para ser armada em uma direção: λ > 2. Portanto, para a laje da sala temos: lx= 7m e ly = 11m. Colocando na fórmula fica: = �� ��� → = 0,64. Temos λ < 2, a laje da sala será duas direções. Para a laje da área de serviço, temos lx=2m e ly=8m. Na fórmula fica: = �� �� → = 4. Temos λ > 2, esta laje será armada em uma direção. 10. Uma laje isolada tem 10m de comprimento por 2m de largura e está apoiada nos quatro lados. A laje, que deverá ser armada em uma direção, está submetida a uma carga distribuída de 8 kN/m. Face a estes dados pode-se afirmar que o momento fletor M a ser utilizado para o cálculo da armadura de tração apresenta o seguinte valor: a) 2 kN.m b) 10kN.m c) 1 kN.m d) 6 kN.m e) 4 kN.m Comentário: Para se calcular o momento fletor utiliza-se a fórmula � = �.� � � . q → Carga = 8 kN/m l → 2m Colocando os dados na fórmula fica: � = �.� � � → � = 4 ��. �.
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