EXERCÍCIO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO I

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ESTÁCIO - CAMPUS SÃO LUÍS
 DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE CONCRETO I 
PROFESSOR: ANTONIO CARLOS 
LISTA DE EXERCÍCIOS DE ESTRUTURAS DE CONCRETO I
AV1
Aluno: Nicolas Barboza Viegas
Matrícula: 201501798502 
São Luís - 2018 
EXERCÍCIO – AV1
Qual a definição para concreto convencional e para concreto especial?
Concreto  Convencional:  é  aquele sem qualquer característica especial e que é utilizado no dia a dia da construção civil.
Seu Slump Test (valor numérico que caracteriza a consistência do concreto) varia em torno de 40 mm a 70 mm, podendo ser aplicado na execução de quase todos os tipos de estruturas, com os devidos cuidados quanto ao seu adensamento. 
Na obra, o caminhão pode descarregar diretamente nas formas, ou pode ser transportado por meio de carrinhos de mão, gericas, gruas ou elevadores, não podendo ser bombeado.
Mesmo sendo um concreto simples, requer como qualquer outro um estudo prévio de seus componentes para a determinação do traço mais econômico, obedecendo as normas da ABNT, para sua elaboração, execução e controle tecnológico da estrutura. 
Concreto Especial: são Concretos  com diferentes slumps, com consumos mínimos  e máximos de cimento, com fator água/cimento  determinados, com FCj, com outras matérias-primas  não usuais, com resistências à  tração na flexão, com módulo  de deformação/elasticidade, para  determinadas condições e particularidades  de estruturas, aditivos especiais, adições.
Quais as funções do concreto e do aço nas peças de concreto armado?
Numa estrutura de concreto armado, o aço tem como função básica resistir aos esforços de tração. Isso ocorre pois o concreto não possui resistência à tração suficiente para absorver os esforços solicitantes de uma edificação. Nessa lógica, durante a realização do cálculo estrutural, as regiões sujeitas aos esforços de tração devem ser armadas. 
Por exemplo, no caso de lajes simplesmente apoiadas, sob a ação de cargas verticais dirigidas de cima para baixo, a armadura deve ser colocada na face inferior da laje.
O trabalho solidário do concreto com o aço é possível graças às compatibilidades física e química que ocorrem entre os dois materiais:
• Compatibilidade física - o aço e o concreto possuem deformações próximas durante as variações térmicas.
• Compatibilidade química - o aço não se corrói com o ambiente alcalino do concreto.
Além disso, para que o concreto e o aço trabalhem solidariamente, resistindo aos esforços a que são submetidos, deve haver uma aderência entre os dois materiais. Essa aderência é garantida através de ligação mecânica, propiciada pela rugosidade das barras de aço e também pela introdução de mossas e saliências na superfície das barras.
Durante a execução, deve-se tomar o cuidado para que as armaduras sejam totalmente cobertas pelo concreto, para evitar a corrosão do aço.
Definir conceitualmente o concreto armado.
Concreto armado é um tipo de estrutura que utiliza armações feitas com barras de aço. Essas ferragens são utilizadas devido à baixa resistência aos esforços de tração do concreto, que tem alta resistência à compressão.
O que são armadura passiva e armadura ativa?
Armadura Ativa (de protensão): Constituída por barra, fios isolados ou cordoalhas, destinada à produção de forças de protensão, isto é, na qual se aplica um pré alongamento inicial.
Armadura Passiva: Qualquer armadura que não seja usada para produzir forças de protensão, isto é, que não seja previamente alongada. A armadura do concreto armado comum, é um exemplo de armadura passiva.
 A diferença entre uma armadura passiva e uma armadura ativa (usadas no concreto protendido), é que, na armadura ativa as barras de aço são pré-tracionadas de modo que passam a criar uma esforço de compressão adicional ao concreto conferindo-lhe uma maior resistência à esforços de tração (ponto fraco do concreto). Pelo fato de as armaduras passivas não serem pré-esforçadas, também são conhecidas por armaduras frouxas.
Em que instante ocorre a primeira fissura numa viga sob flexão?
No momento em que a tensão de tração atuante se igualar à resistência do concreto á tração.
Definir Concreto Protendido?
Concreto Protendido é o meio mais utilizado para aumentar a resistência à tração do concreto. Este método construtivo tem como objetivo melhorar o desempenho das estruturas utilizando todo o potencial do concreto à compressão, deixando os esforços de tração para a armadura.
Explicar como são os sistemas de aplicação da protensão da pré e pós –tensão.
Na pré-tensão, ou pré-tração, sistema bastante utilizado nas estruturas pré-fabricadas, todo o processo é feito em uma pista instalada no galpão da fábrica. Nesse sistema é feito um alongamento dos cabos de protensão em uma pista usualmente de 100 metros de comprimento. Lá, esse cabo é puxado por um macaco hidráulico e depois o concreto é lançado em cima do cabo já tensionado. 
Quando o concreto endurece, são cortadas as extremidades do cabo e ele funciona como um elástico, só que ao invés de voltar para a posição inicial (como um elástico faria), o fato de ele estar envolvido por concreto acaba o comprimindo.
Já na pós-tensão ou pós-tração, bastante utilizada em pontes e viadutos, também é feito o tensionamento do concreto antes de ele receber as cargas para qual a peça foi projetada. “Só que coloca-se o aço de protensão dentro da peça de concreto em um tubo, de maneira que o aço fique isolado do concreto”. Depois que tudo está na posição certa, são colocadas ancoragens nas extremidades do aço. Quando o concreto atinge a resistência desejada, é feito o tensionamento do aço com o uso de macacos hidráulicos nas extremidades. Esses equipamentos esticam o aço que está isolado dentro do concreto até a tensão desejada, quando o aço é solto e realiza uma força de compressão permanente sob o concreto.
Qual a máxima deformação de alongamento no concreto e na armadura? Qual seu significado físico? 
Deformações limites de 3,5% para o máximo encurtamento do concreto comprimido e 10% para o máximo alongamento na armadura tracionada. Os valores de 3,5% e 10% são valores últimos, de onde se diz que todos os diagramas de deformação correspondem a estados limites últimos.
Onde e como surgiu o concreto armado? 
No ano de 1970, em Paris, associou-se ferro com pedra para formar vigas com as modernas, com barras longitudinais na tração e barras transversais ao cortante. Considera-se que o cimento armado surgiu na França, no ano de 1849, como o primeiro objeto do material registrado pela Historia sendo um barco, do francês Lambort, o qual foi apresentado oficialmente em 1855. O barco foi construído com telas de fios finos de ferro preenchidas com argamassa. Embora os barcos funcionassem, não alcançaram sucesso comercial. A partir de 1861, outro francês, Mounier, que era uma paisagista, horticultor e comerciante de plantas ornamentais, fabricou uma enorme quantidade de vasos de flores de argamassa de cimento com armadura de arame, e depois reservatórios (25,180 e 200 m³) e uma ponte com vão de 16,5m. Foi o inicio do que hoje se conhece como “Concreto Armado”, pois até cerca do ano de 1920 o concreto armado era chamado de “Cimento Armado”.
Em que época e quais as primeiras obras em concreto armado no Brasil?
O sistema construtivo de concreto armado foi introduzido no Brasil na primeira década do século XX. De inicio, como um produto patenteado, aplicado somente em tarefas especiais, como pontes e viadutos. Graças as mudanças politicas, econômicas e sociais e ao consequente processo de industrialização e urbanização após 1930, cresce o uso do concreto armado, especialmente, no setor de edificações da construção civil. Em meados do século XX, o concreto já hegemônico em todo o país, determinando não somente a maiorparte da atividade construtiva, mas também a pesquisa no campo da construção e o ensino de arquitetura e engenharia. 
Enumere as principais características das estruturas de concreto armado? Qual é o principal aspecto negativo?
Custo;
Adaptabilidade;
Resistencia ao fogo;
Conservação;
Impermeabilidade;
O principal aspecto negativo é a sua baixa resistência à força de tração, cerca de 10% da resistência à compressão.
Para quais tipos de concreto a NBR 6118 se aplica e para quais não se aplica?
Estruturas de concretos normais, com massa especifica seca maior que 2.000 kg/m³, não excedendo 2.800 kg/m³, do grupo I de resistência (C10 a C50), conforme classificação da NBR 8953. Concretos normais são também chamados convencionais, e excluem os “concretos especiais” com características particulares, com características particulares, como os concretos leves, de alto desempenho, autoadensavel, massa, rolado, colorido, entre tantos outros existentes. 
Quais soluções podem ser adotadas para diminuir os efeitos da retração?
Deve-se tomar cuidados especiais em relação á composição química do cimento, quantidade do cimento, agua de amassamento, temperatura ambiente, espessura dos elementos e também é importante executar uma cuidadosa cura.
Por que a retração é maior no inicio e se estabiliza com o passar do tempo?
Por que a pega do concreto é um processo exotérmico, ou seja, libera calor. Com isso a perda de agua no inicio é maior, ocorrendo a retração. Por isso a importância de manter o concreto úmido nas primeiras semanas durante a cura. 
O que é deformação imediata do concreto? 
Observa-se por ocasião do carregamento. Corresponde ao comportamento do concreto como solido verdadeiro, e é causada por uma acomodação dos cristais que formam o material.
Definir o que é fluência do concreto?
Fenômeno do aumento gradual de deformação com o tempo, sob tensão constante.
Qual a composição do concreto simples? O que são adições e aditivos?
O concreto simples é composto por uma mistura de agua cimento e agregados. Os aditivos e adições são produtos químicos adicionados ao cimento, à argamassa ou ao concreto, para modificar uma ou mais propriedades das misturas cimenteiras.
Aditivos: são produtos químicos adicionados em pequenas quantidades aos concretos de cimento Portland e que não apresentam propriedades ligantes, que modificam a cinética de hidratação do cimento;
Adições: são compostos de origem mineral, utilizadas geralmente em quantidades maiores para substituir parte do cimento e para a obtenção de concretos com certas características especiais. 
Definir pasta, argamassa e concreto simples.
Pasta é o cimento misturado com agua; 
Argamassa é a pasta misturada com areia;
Concreto é a argamassa misturada com a brita;
Definir o que é o cimento Portland.
Trata-se de um pó fino com propriedades ligantes que sob a ação da agua endurece e fica resistente. Mesmo quando submetido à nova ação da agua, não se decompõe. A solidez é tão grande que é comparado as rochas da ilha britânica de Portland (daí o nome do produto) patenteado em 1824 pelo químico Joseph Aspdin. 
Definir pedrisco e as britas 1 e 2.
Pedrisco: pedra miúda, granizo diminuto.
Brita 1: a malha é 24 mm, o dobro da brita 0. É a mais utilizada em todos os processos da construção civil, pois é usada na produção de concretos para as colunas, que na parte crucial quando se trata de qualidade necessária, vigas e lajes, ou seja, quase tudo. 
Brita 2: tem malha de 30mm. É utilizada somente quando há necessidade de um concreto mais resistente, normalmente em construção de porte maior e que precisa suportar mais peso. O concreto é chamado de concreto bruto, e é requerido em pisos e maior espessura.
Qual a importância da água no concreto?
A agua é necessária no concreto para possibilitar as reações químicas de hidratação do cimento, reações essas que garantem as propriedades e durabilidade do concreto.
Quais os valores a considerar para a massa especifica do concreto simples e do concreto armado?
Serão considerados os concretos de massa especifica normal (pc), compreendida entre 2000 kg/m³ e 2800 kg/m³. Para efeito de calculo, pode-se adotar para o concreto simples o valor de 2400 kg/m³ e para o concreto armado 2500 kg/m³. Quando se conhece a massa especifica do concreto utilizado, pode-se considerar, para valor da massa especifica do concreto armado, aquela do concreto simples acrescida de 100 kg/m³ a 150 kg/m³.
Quais as resistências a compressão especificadas aos concretos pela NBR 8953? 
De acordo com o item 3.1 da NBR 8953, os concretos são classificados em grupos de resistência, grupo I e grupo II conforme a resistência característica a compressão (Fck), determinada a partir do ensaio de corpo de prova preparados a partir do ensaio de corpo de prova preparados de acordo com a NBR 5738 e rompidos conforme a NBR 5739. 
Classes de resistência do grupo I
	GRUPO I de resistência
	Resistencia característica à compressão (Mpa)
	C10
	10
	C15
	15
	C20
	20
	C25
	25
	C30
	30
	C35
	35
	C40
	40
	C45
	45
	C50
	50
Classes de resistência do grupo II
	GRUPO II de resistência
	Resistencia característica à compressão (Mpa)
	C55
	55
	C60
	60
	C70
	70
	C80
	80
Como são os ensaios de tração indiretos para determinação da resistência do concreto á tração?
A resistência a tração indireta (Fct, sp) é determinada no ensaio de compressão diametral, prescrito na NBR 7222, desenvolvido por um brasileiro na década de 50 (F.L. Lobo Carneiro). O ensaio consiste em comprimir longitudinalmente o corpo de prova cilíndrico segundo a direção do seu diâmetro. Quando as tensões de compressão são aplicadas no corpo de prova, ocorrem ao mesmo tempo tensões de tração perpendiculares na direção diametral, horizontais que causam o rompimento do corpo de prova, separando-o em duas partes.
Quais as equações indicadas pela NBR 6118 para a resistência à tração direta?
A resistência a tração direta Fct pode ser considerada igual a 0,9 Fct,sp ou 0,7 Fct,f ou, na falta de ensaios para obtenção de Fctsp e Fct,f, pode ser avaliado o seu valor médio ou característico por meio das equações seguintes:
 = 0,3 
 = 0,7 
 = 1,3 
Onde: e são expressos em megapascal.
Definir o que significa módulo de elasticidade. Como são determinados os módulos tangentes na origem e secante?
Modulo de Elasticidade: é um parâmetro numérico relativo a medida da deformação que o concreto sofre sob ação de tensões de compressão. O mesmo depende muito das características e dos materiais componentes do concreto e é obtido através do ensaio descrito na NBR 8522.
Modulo Tangente na Origem: facilmente determinado pelo ensaio dinâmico por ultrassom. Difícil ser correlacionado com o modulo necessário ao calculo estrutural. Indicado pra comprovar se há descontinuidade do material.
Modulo de Elasticidade Secante: é definido como a secante da curva tensão x deformação traçada do ponto de tensão nula até a tensão de compressão equivalente a 0,045 fc.
Desenhar o diagrama s x e de calculo do concreto à compressão.
Explicar o que é o Efeito Rusch. 
É a redução de sua resistência sob carga de longa duração.
A redução da resistência é contrariada pelo aumento da resistência decorrente do envelhecimento. Devido a esses efeitos contrários, a resistência do concreto passa por um mínimo, cujo valor depende da idade de aplicação da carga.
Definir o que é retração do concreto e os tipos de retração.
Diminuição de volume de concreto ao longo do tempo, provocada pela evaporação da agua não utilizadas nas reações químicas de hidratação do cimento.
Há três tipos de retração:
Retração Hidráulica;
Retração Química;
Retração por Carbonatação; 
Qual a definição para barras e fios?
Barras: obtidas por laminação a quente, sem deformação a frio posterior, e apresentam um patamar de escoamento no diagrama tensão-deformação.Possuem diâmetros mínimos de 6,3 mm.
Fios: obtidos por deformação a frio (processo de trefilação) e não apresentam patamar de escoamento. Apresentam diâmetros máximos de 10 mm.
O que indicam as anotações CA-25, CA-50 e CA-60?
As letras CA indicam Concreto Armado e o número na sequencia indica o valor de em kgf/mm² ou kn/cm².
Quais os tipos de superfície existentes para os aços e quais os valores de ?
A superfície dos vergalhões pode conter nervuras (saliências ou mossas), entalhes, ou ser lisa.
	
TIPO DE SUPERFICIE
	
	
Lisa
	
1.0
	
Entalhada
	
1.4
	
Nervurada
	
2.25
Quais os diâmetros e áreas nominais das barras?
A = 31,2 mm²
ᵩ = 6,3 mm²
Como se configura o diagrama (σ x ε) de calculo dos aços recomendados pela NBR 6118?
As deformações ultimas são limitadas a 10% (10mm/m) para tração (alongamento), e 3,5% para compressão (encurtamento), em função dos valores máximos adotados para concreto.
Considerando o valor % = 1,75, qual é o valor de calculo da deformação de inicio de escoamento () do aço CA-50? Quais as tensões de calculo correspondentes as deformações de calculo de 1,5 e 5%?
Para o CA-50 o valor da deformação de inicio de escoamento () é de 2,07°/00.
Considerando o valor % = 1,15, como é calculado o valor numérico do modulo de elasticidade do aço?
Utilizando a formula = 
Quais as características das telas soldadas? Pesquise! 
A tela soldada é formada por fios longitudinais e transversais soldados entre si, nos pontos de cruzamento, por corrente – elétrica de maquinas de alta precisão, formando malhas quadradas ou retangulares. A duração de aplicação da corrente – elétrica, é extremamente curta e é controlada eletronicamente não existindo adição de metal, mas incorporação de um fio ao outro, constituindo um material homogêneo, ficando com as mesmas características dos fios originais. 
Explique por que as características do concreto e a espessura do cobrimento são os principais fatores garantidores da durabilidade das estruturas de concreto.
A espessura do cobrimento de concreto é o principal fator para a proteção das armaduras, ao se interpor entre o meio corrosivo e agressivo e a armadura, evitando que a frente de carbonatacão alcance as armaduras.
Para a estrutura da área intima de um apartamento residencial em área urbana, qual a relação a/c máxima indicada pela norma? E para uma estrutura em ambiente marítimo?
Urbana: CA - ≤ 0,60 CP - ≤ 0,55.
Marítimo: CA - ≤ 0,55 CP - ≤ 0,50.
Qual é a resistência mínima á compressão e qual a relação agua/cimento máxima do concreto estrutural ?
	
CONCRETO
	CLASSE DE AGRESSIVIDADE 
	
	I
	II
	III
	IV
	
RELAÇÃO ÀGUA/CIMENTO
EM MASSA
	
≤ 0,65
	
≤ 0,60
	
≤ 0,55
	
≤ 0,45
	
CLASSE DE CONCRETO
	
≥ C20
	
≥ C25
	
≥ C30
	
≥ C40
O que são: cobrimento mínimo, tolerância de execução e cobrimento nominal?
Cobrimento mínimo: é o menor valor a ser respeitadoao longo de todo o elemento considerado;
Tolerância de execução: é o valor a ser levado em consideração no cobrimento nominal;
Cobrimento nominal: é o cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução. 
Como é calculada a resistência característica do concreto à compressão (fck)? Explique o conceito relativo a este valor.
A amostra do concreto é “capeada” e colocada em uma prensa. Nela recebe uma carga gradual até atingir sua resistência máxima (kgs). Este valor é dividido pela área da amostra (cm²). Teremos então a resistência em kgf/cm². Dividindo-se este valor por 10,1972 se obtém a resistência em Mpa.
Como são calculadas as resistências de calculo do concreto e do aço? Quais os valores para e no estado limite ultimo?
Um pilar de concreto armado submetido a uma força normal de compressão de 100kn (10tf), o dimensionamento teórico do pilar é feito como se a força normal fosse 140 kn, valor calculado multiplicando-se a força de compressão real pelo coeficiente de segurança de 1,4.
As resistências dos materiais que compõem o pilar – o concreto e o aço – são minorias por coeficientes de ponderação de materiais, sendo em geral 1,4 () para o concreto e 1,15 ) para o aço.
Quais os três requisitos básicos de qualidade em que uma estrutura de concreto armado deve apresentar?
Capacidade de resistência, desempenho em serviço e durabilidade.
O que é vida útil de projeto?
Período de tempo durante o qual o projeto se matem as características de concreto, sem intervenções significativas, desde que atendidos os requisitos de uso e manutenção, prescritas pelo projetista e pelo construtor, bem como de execução dos reparos necessários decorrentes de danos acidentais. 
Quais são os principais mecanismos de deterioração do concreto?
Lixiviação, expansão por sulfato, reação álcali-agregados.
Explique o que são despassivação da armadura por carbonatação e por ação de cloretos?
Após a penetração do gás carbônico nos poros do concreto através de fissuras e espaços oriundos da lixiviação, os gás em contato com a armadura diminui o ph e reduz a proteção das armaduras.
Quais as causas principais de deterioração da estrutura?
Ações mecânicas, movimentações de origem térmica, impactos, ações cíclicas, retração, fluência e relaxação, bem como as diversas ações que atuam sobre as estruturas. 
Quais as classes de agressividade ambiental e os riscos de deterioração da estrutura correspondentes? 
Classe I – Risco insignificante;
Classe II – Risco pequeno;
Classe III – Risco grande;
Classe IV – Risco elevado;
Qual é o conceito de segurança de uma estrutura?
É a capacidade que ela apresenta de suportar as diversas ações que vierem a solicita-la durante a sua vida útil, continuando a satisfazer as condições funcionais a que se destinava por ocasião de sua construção. 
Em qual estado limite é feito o dimensionamento de uma peça?
Estado Limite Ultimo (ELU)
Qual a definição para o estado limite ultimo?
É quando a estrutura chega ao colapso, e assim paralisando o uso da mesma.
Cite três situações que podem levar uma estrutura ao estado limite ultimo.
Perda de equilíbrio da estrutura, colapso progressivo, ações sísmicas.
Qual a definição para os estados limites de serviços.
Relacionada ao conforto do usuário e a durabilidade, aparência e boa utilização da estrutura, seja em relação aos usuários, seja em relação das maquinas e aos equipamentos suportados pela estrutura.
Enumere e defina os estados limites de serviços existentes.
Estado Limite de Formação de Fissuras (ELS – F): estado que inicia a formação de fissuras atingida quando a tensão de tração máxima na seção transversal for igual a resistência do concreto a tração da flexão.
Estado Limite de Abertura das Fissuras (ELS – W): é alcançado quando as fissuras tem abertura igual aos valores máximos especificados pela norma.
Estado Limite Deformação Excessivas (ELS – DEF): é alcançado quando as deformações (flechas) atingem os limites estabelecidos para a utilização normal.
Estado Limite de Vibrações Excessivas (ELS – VE): é alcançado quando as vibrações atingem os limites estabelecidos pra a utilização normal da construção.
Qual o critério básico para se verificar a segurança das estruturas de concreto quando as condições analíticas de segurança?
As resistências não podem ser menores que as solicitações e devem ser verificadas em relação a todos os estados – limites e todos os carregamentos especificados pra o tipo de construção considerado, ou seja, e qualquer caso deve ser respeitado a condição: 
Rd ≥ Sd
Por que uma estrutura deve ter boa ductilidade?
Porque uma estrutura de concreto sempre esta sujeita a varias cargas que irão ocasionar deformações na mesma, então, quanto mais dúctil a estrutura for, melhor ira se comportar em relação à essas cargas.
Quais os cuidados principais para garantir que não ocorra a corrosão da armadura?
Protege a superfície aplicada sobre oconcreto. Os materiais de proteção superfície para concreto podem ser classificados em formadores de película, hidrofugantes de superfície (de poro aberto) e bloqueadores de poros.
Qual a relação entre a dimensão máxima do agregado graúdo e o cobrimento nominal?
A dimensão máxima característica do agregado graúdo utilizado no concreto não pode superar em 20% da espessura nominal do cobrimento.
Quais as espessuras mínimas do cobrimento nominal para uma laje com classes de agressividade ambiental fraca e moderada? Como esses valores podem ser diminuídos?
Para concreto armado a espessura para uma laje é de 20mm para classe de agressividade ambiental fraca é de 25mm para moderada. Para concreto pretendido é de 25mm e 30mm respectivamente.
Idem para vigas e pilares.
Para concreto armado a espessura para uma viga/pilar é de 25mm para classe de agressividade ambiental fraca e de 30mm para moderada. Para concreto pretendido é de 30mm e 35mm respectivamente.