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UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO FACULDADE DE ENGENHARIAS E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL METAIS ESTRUTURAIS Concreto Armado e Protendido Disciplina: Materiais de Construção Civil II Professor: Luciana Marcondes Pandolfo. Acadêmicas: LurianeZagoPerondi, MelineBagatini e Regina Chiste Passo Fundo, abril de 2012. 2 SUMÁRIO 1. Introdução..............................................................................................................5 I Parte Teórica 2. Aço.........................................................................................................................7 2.1. Importância.....................................................................................................7 2.2. Vantagens de Uso...........................................................................................9 3. Aço para concreto armado.....................................................................................9 3.1. Definição.........................................................................................................9 3.2. Obtenção do produto siderúrgico.................................................................10 3.3. Tratamentos do Aço......................................................................................11 3.4. Classificação conforme o processo de fabricação........................................11 3.5. Características geométricas das barras.........................................................12 3.6. Propriedade do Aço......................................................................................13 3.6.1. Modulo de Elasticidade.....................................................................13 3.6.2. Plasticidade.........................................................................................13 3.6.3. Ductibilidade.......................................................................................14 3.6.4. Tenacidade..........................................................................................14 3.6.5. Fragilidade..........................................................................................14 3.6.6. Resilência............................................................................................15 3.6.7. Fluência...............................................................................................15 3.6.8. Fadiga................................................................................................16 3.6.9. Dureza.................................................................................................16 3.7. Vantagens do Concreto Armado...................................................................16 3.8. Armadura para Concreto Armado.................................................................17 3.8.1. Barras..................................................................................................17 3.8.1.1. CA-25..............................................................................................17 3.8.1.2. CA-50..............................................................................................18 3.8.2. Fios.....................................................................................................18 3.8.2.1. CA-60..............................................................................................18 3.9. Arames..........................................................................................................19 3 3.9.1. Arame Galvanizado............................................................................19 3.9.2. Arame Recozido.................................................................................19 4. Pregos...................................................................................................................20 4.1. Prego Telheiro...............................................................................................21 4.2. Prego Anelado...............................................................................................21 4.3. Prego Cabeça Dupla......................................................................................22 4.4.Prego Ardox...................................................................................................22 4.5.Prego para Taco.............................................................................................22 4.6.Prego Qualidade Marcenaria.........................................................................23 4.7.Prego Quadrado.............................................................................................23 4.8.Grampo..........................................................................................................24 5. Tela Soldada.........................................................................................................24 5.1. Vantagens......................................................................................................25 5.2 Aplicações......................................................................................................26 5.3 Tipos..............................................................................................................26 6. Treliça Nervurada.................................................................................................28 6.1. Definição e Importância................................................................................28 6.2. Propriedades..................................................................................................29 6.3 Aplicações......................................................................................................29 6.4. Vantagens......................................................................................................29 7. Concreto Protendido.............................................................................................30 7.1. Definição e Importância................................................................................30 7.2. Vantagens......................................................................................................31 7.3 Aplicações......................................................................................................32 7.4. Armadura Protendida....................................................................................33 7.4.1. Modalidade de Tratamento.................................................................33 7.4.2 Fios......................................................................................................35 7.4.3 Cordoalhas...........................................................................................36 8. Comparação do Concreto Protendido com o Concreto Armado..........................38 II Parta Prática 9. Especificações de Compra....................................................................................39 10. Visitas.................................................................................................................54 10.1. Obra............................................................................................................54 4 10.2. Lojas............................................................................................................59 10.3. Entrevista ao Engenheiro............................................................................65 11. Especificação de uma Obra................................................................................69 11.1. Justificativa do Material escolhido.............................................................70 12. Reportagens........................................................................................................7313. Considerações Finais..........................................................................................82 14. Bibliografia.........................................................................................................83 5 1. INTRODUÇÃO Em um mundo que, cada vez mais, a construção civil vem crescendo e se tornando indispensável para o homem, suas formas de execução mostram-se bastante significativas. Em relação a isto podemos pensar em custos, produtividade, durabilidade, estética entre outros fatores tão fundamentais. Ao longo dos anos o homem desenvolveu técnicas de construção que respondem a, quase todas, as suas expectativas. Duas relevantes maneiras de se construir são o Concreto Armado e o Concreto Protendido. As estruturas metálicas utilizadas nestas duas modalidades são o foco deste trabalho. Podemos dizer que a indústria de produtos metálicos para o uso estrutural atingiu sua maturidade. Encontra-se no mercado uma ampla oferta de aços e perfis estruturais com diversas características e resistência, formas e dimensões, produzidas por processos cada vez mais competitivos. O uso dessas técnicas e produtos é visualizado em construção de casas, prédios pequenos, passarelas, pontes, prédios altíssimos, postes de iluminação pública, entre inúmeros outros elementos da construção civil. Além de definições, propriedades físicas, mecânicas e químicas, serão vistos o uso prático das estruturas, além de preços vistos em empresas de Passo Fundo. 6 Relatório apresentado ao curso de Engenharia Civil, da Faculdade de Engenharia e Arquitetura. Da Universidade de Passo Fundo, para a cadeira de Matérias de Construção II, sob orientação da Professora Mestre Luciana Marcondes Pandolfo. 7 I. PARTE TEÓRICA 2. AÇO 2.1 Definição e Importância O aço é a mais versátil e a mais importante das ligas metálicas conhecidas pelo ser humano. Cerca de 100 países produzem aço, e o Brasil é considerado o nono produtor mundial. Imagem 1 – Unidade Siderurgica. (http://www.promonengenharia.com.br/br/atuacao/cases/popupCase.aspx?codigoCase= 212) Assim o aço é uma liga metálica constituída basicamente de ferro e carbono, obtida pelo refino de ferro-gusa em equipamentos apropriados. Como refino do ferro- gusa entende-se a diminuição dos teores de carbono e de silício e enxofre (que são prejudiciais ao aço, em princípio). Ferro-gusa: Produto da primeira fusão do minério de ferro e contém cerca de 3,5 a 4,0% de carbono. (Dias, Luís Andrade de Mattos). 8 Ferro fundido: Produto de segunda fusão do gusa, em que são feitas adições de outros materias até atingir um teor de carbono entre 2,5 a 3,0%, o que lhe confere propriedades diferentes das do aço. No mercado, encontra-se ferro fundido com até 4,3% de carbono. (Dias, Luís Andrade de Mattos). O aço é classificado pela quantidade de carbono, ou composição química, ou constituição microestrutural, ou ainda pela sua aplicação. Além de seus componentes principais o aço ainda é composto por outros elementos químicos, muitos deles prejudiciais para a saúde, que são oriundos da sucata, do combustível ou do mineral. Há ainda alguns adicionados intencionalmente para melhorar as características do aço, como por exemplo, aumentar a sua resistência, ductibilidade, dureza, ou o que for desejado para a situação de uso específico. Define-se como aço inoxidável aços de alta-liga com altas doses de cromo e níquel (mais de 20%). (Dias, Luís Andrade de Mattos). Estes aços podem ser divididos em três categorias basicamente: aços inoxidáveis austentícos – elevado teor de cromo e níquel; aços inoxidáveis martensíticos – com elevado teor de cromo, mas baixo teor de níquel e carbono considerável; e aços inoxidáveis ferríticos – com elevado teor de cromo e baixos teores de níquel e carbono. Há ainda os aços galvanizados que consiste em uma camada superficial de zinco no produto laminado, o que lhe garante resistência à corrosão. Esse material tem grande aplicação na Engenharia graças às seguintes características: ductilidade; incombustibilidade; facilidade de ser trabalhado; resistência a tração, compressão, flexão e torção; resistência a impacto, abrasão e desgaste. Em condições adequadas, apresenta também resistência a variações de temperatura, intempéries e agressões químicas. Como o concreto simples apresenta pequena resistência à tração e é frágil, é altamente conveniente a associação do aço ao concreto, obtendo-se o concreto armado. Adequadamente dimensionado e detalhado, resiste muito bem à maioria dos tipos de solicitação. Mesmo em peças comprimidas, além de fornecer ductilidade, o aço aumenta a resistência do concreto à compressão. A competitividade da construção metálica tem feito do aço uma boa opção para a construção civil. Os aços mais utilizados na construção civil são CA-25, CA-50A E CA-60, arames galvanizados e recozidos, pregos, treliças nervuradas, telas nervuradas. 9 2.2.Vantagens do Uso “A escolha do material é sempre uma incógnita. Cada sistema tem um uso apropriado”, afirma o calculista Jorge ZavenKurkdjian. O sistema construtivo em aço apresenta, por exemplos, garantia da qualidade do material por se tratar de um produto industrializado; liberdade de criação; é reciclável, tornando-o menos agressivo ao meio ambiente; compatível com outros materiais de fechamento; possibilita que vários serviços sejam executados ao mesmo tempo; diminuição do desperdício de materiais por permitir a adoção de sistemas industrializados. 3. AÇOS PARA CONCRETO ARMADO 3.1. Definição A união do concreto com a armadura de aço tem uma boa aderência, ambos se completam, pois, tem coeficientes de dilatação praticamente iguais e o concreto protege o aço da corrosão. O concreto apresenta uma grande resistência aos esforços de compressão, enquanto o aço tem boa resistência aos esforços de tração, cisalhamento e torção. Armar corretamente o aço para que ele possa absorver os esforços de tração e flexão e aumentar a capacidade resistente das peças, exige um ideia clara do desenvolvimento dos esforços no interior da estrutura e o processo prático-construtivo. As barras ou fios de aço da armadura são posicionados no interior dos elementos estruturais de modo a absorver esforços específicos, como regiões tracionadas de vigas e lajes. No caso dos pilares, onde há regiões de compressão, a aderência existente entre o aço e o concreto, permitem que esses materiais absorvam parte das tensões de compressão, porém os cuidados são muitos para que não ocorra 10 flambagem ou desvio de linearidade das barras, para isso são usados perpendicularmente às barras, os estribos. Imagem 2 - Montagem da armadura de pilar no Edifício Sunshine. São requisitos fundamentais para a utilização do aço no concreto armado: soldabilidade; ductibilidade e homogeneidade; valor elevado da relação entre limite de resistência e limite de escoamento; resistência razoável à corrosão; e devem seguir a norma cabível de cada produto. Os aços para concreto armado diferenciam-se pelo processo de fabricação, pelas características mecânicas e pela conformação superficial. 3.2. Obtenção do produto siderúrgico Os aços são obtidos através da mistura de minério de ferro, coque e fundentes, como o calcário, que são sinterizados em altos fornos, de 20 a 30 m de altura, em temperaturaspróximas de 1500 graus Celsius. Adiciona-se, posteriormente, silício, manganês e fósforo e principalmente carbono, obtendo-se ferro gusa que sofre uma 11 oxidação em fornos especiais, transformando a mistura em aço líquido, que é moldado em lingotes. (http://www.narbal.ecv.ufsc.br/Concreto_ENS_EPS/Ancoragem.pdf) Define-se aço como sendo o produto siderúrgico com porcentagem de carbono entre 0, 008% e 2%. O limite inferior corresponde à máxima solubilidade do carbono no ferro, o que ocorre a 1147 graus. Os aços estruturais para construção têm, em geral, 0,5% ou menos de teor de carbono. (http://www.narbal.ecv.ufsc.br/Concreto_ENS_EPS/Ancoragem.pdf) 3.3.Tratamentos dos aços O produto siderúrgico apresenta granulação grosseira, sendo quebradiço e de baixa resistência. Para aplicações estruturais, ele precisa sofrer modificações, o que é feito basicamente dois métodos: tratamento a quente e a frio. a) Tratamento a quente: denomina-se tratamento a quente aos processos de laminação, forjamento ou estiramento do aço, realizado em temperaturas acima de 720ºC. Por qualquer desses processos, o aço recristaliza-se sob a forma de pequenos grãos, melhorando suas características mecânicas. b) Tratamento a frio ou encruamento: a recristalização também é conseguida com tratamento mecânico a frio (tração, compressão ou torção). Os grãos permanecem deformados e diz-se que o material está encruado. 3.4.Classificação conforme o processo de fabricação As letras CA referem-se aos aços destinados a concreto armado, e os números indicam o da resistência à tração no escoamento. 12 Deve ser levada em consideração a propriedade de aderência, que consiste no impedimento do deslocamento relativo entre as barras da armadura e o concreto. Existem três tipos de aderência: por adesão, por atrito ou mecânica. Aderência por adesão: é a colagem proporcionada pelas ligações físico-químicas entre as barras de aço e a pasta de cimento. Essa parcela não é considerada por ser afetada por pequenos deslocamentos relativos entre a armadura e o concreto. Aderência por atrito: o coeficiente de atrito entre os dois materiais é de 0,3 a 0,6, pode ser considerado alto e é devido à rugosidade da superfície das barras de aço. Aderência mecânica: as barras ou fios de aço, mesmo sendo lisas, apresentam alguma rugosidade superficial por causa do processo de fabricação. Essa rugosidade proporciona uma aderência. 3.5.Características geométricas das barras As barras e fios utilizados como armadura no concreto armado são normalmente fornecidos com comprimentos de 11 ou 12m. Permite-se, em um lote, a existência de até 2% de barras curtas, de comprimento não inferior a 6m. (http://www.narbal.ecv.ufsc.br/Concreto_ENS_EPS/Ancoragem.pdf) A bitola é a designação do fio ou barra de determinada massa por unidade de comprimento e é o número arredondado, medido em milímetros do diâmetro da seção transversal nominal. As bitolas são padronizadas para as barras e fios, segundo a NBR 7480/1996, porém cada siderúrgica possui a sua tabela de produtos. As mossas ou saliências deverão ter uma configuração geométrica de modo a evitar concentração de tensões prejudiciais do ponto de vista da resistência à fadiga e deverá seguir as recomendações do Anexo à Norma NBR 7480, esta que também menciona que o fornecimento das barras e fios pode ser em feixes ou rolos. 13 3.6.Propriedades do Aço O conhecimento das propriedades físicas, químicas e mecânicas é importante naescolha e utilização do aço. Essas propriedades podem ser melhoradas através de processos de solidificação, de transformação, de controle dos tamanhos dos grãos, etc., conforme requer as diversas finalidades de utilização. 3.6.1. Módulo de elasticidade Elasticidade de um material é a sua capacidade de voltar à forma original após sucessivos ciclos de carga e descarga. A deformação elástica é reversível, ou seja, desaparece quando a tensão for removida. Nos aços e no ferro fundido o módulo de elasticidade médio é da ordem de 2.100.000 e 1.900.00 kgf/cm² a uma temperatura de 20ºC. (Dias, Luís Andrade de Mattos). 3.6.2. Plasticidade Deformação plástica é a deformação permanente provocada por tensão igual ou superior ao limite de escoamento. Resultado de um deslocamento permanente dos átomos que constituem o material assim o material não volta à sua forma inicial, obtendo deformações definitivas. A deformação plástica altera a estrutura de um metal aumentando a sua dureza, esse aumento é denominado endurecimento por deformação a frio ou encruamento. Esse encruamento reduz a ductilidade do metal, pois parte da elongação é consumida durante a deformação a frio. 14 3.6.3. Ductilidade Capacidade dos materiais de se deformar plasticamente sem se romper. Pode ser medida por meio de deformação ou da estricção, que é a redução na área da seção transversal do corpo-de-prova. Quanto mais dúctil o aço maior é a redução de área ou alongamento antes da ruptura. Sua importância está no fato de que estas deformações atuam como um aviso prévio à ruptura final do material. As vigas de aço sofrem grandes deformações antes de romper, já o ferro fundido que é uma material não-dúctil não se deforma plasticamente antes da ruptura. 3.6.4. Tenacidade Energia total, plástica ou elástica, que o material pode absorver antes de romper. Representada pela área total do diagrama tensão deformação. Um material dúctil com a mesma resistência de um material frágil vai querer maior quantidade de energia para ser rompido, sendo, mais tenaz. 3.6.5. Fragilidade Oposto à ductibilidade é a característica dos materiais que rompem bruscamente, sem um aviso prévio. 15 3.6.6. Resiliência Corresponde à capacidade de um metal absorver energia quando deformado elasticamente e devolvê-la, quando descarregado do esforço que provocou a deformação. Figura 3 – Quantidade de trabalho por unidade de volume. (DIAS, 2001). As áreas hachuradas indicam a quantidade de trabalho por unidade de volume que pode ser realizada em um material sem causar deformação permanente (resiliência) ou sem causar a ruptura (tenacidade). 3.6.7. Fluência Fenômeno de deformação plástica, lenta e progressiva das ligas metálicas, que ocorre na medida em que a temperatura aumenta, sob carga constante. O aumento da temperatura acentua o fenômeno porque a deformação plástica torna-se progressivamente mais fácil de iniciar-se e de continuar. 16 3.6.8. Fadiga Ruptura de um material devido a esforços repetidos ou cíclicos. 3.6.9. Dureza A dureza é determinada com base na resistência à penetração superficial que um corpo de prova apresenta na aplicação de uma carga, portanto dureza é a resistência ao risco ou abrasão. 3.7.Vantagens do Concreto Armado O concreto armado é um material que vem sendo largamente usado em todos os países do mundo, em todos os tipos de construção, em função de várias características positivas. No Brasil, os seus componentes são facilmente encontrados juntamente com mão-de-obra qualificada; em geral, o concreto apresenta boa durabilidade, mas comparado ao concreto protendido sua vida útil se tornaria menor;favorece a arquitetura pela sua fácil modelagem; apresenta segurança contra ao fogo. 17 3.8. Armadura para concreto armado 3.8.1. Barras Classificam-se como barras, também conhecidas como vergalhões,os produtos de diâmetro nominal de 5 mm ou superior, conforme NBR 7480, obtidos exclusivamente por laminação a quente, sem processo posterior de deformação mecânica. Segundo a NBR 6118/03, os aços CA-25 e CA-50 podem ser considerados como de alta ductilidade e os aços CA-60 podem ser considerados como de ductilidade normal. 3.8.1.1.CA-25 O “CA” significa que o aço é destinado ao concreto armado e o “25” que o aço tem 25 kgf/mm² como valor característico de resistência de escoamento. Possui superfície lisa ou nervurada, é comercializado em barras retas com comprimento de 12 m em feixes amarrados de 1.000 kg ou 2.000 kg, e é soldável para todas as bitolas (Fonte: catálogo Gerdau). É pouco utilizado na construção, apresenta menor resistência, utilizado principalmente como armadura de transição e também as indústrias de pré- moldados costumam empregá-lo para fazer alças para içamento das peças. O CA pode ser utilizado em estruturas de concreto armado; armaduras de pré-moldados; ganchos de içamento; tirantes, etc. 18 3.8.1.2. CA 50 O CA-50 apresenta superfície nervurada, para dar mais dar mais aderência ao concreto, ele se diferencia dos vergalhões comuns porque traz benefícios incorporados, como a capacidade de solda a topo (para diâmetros de 10 a 40 mm), são fornecidos em barras retas de 12 metros e contam ainda com rigoroso controle dos diâmetros. Utilizado em estruturas de concreto armado de casas, edifícios, canalizações, pontes, barragens, estradas, etc. 3.8.2. Fios Os fios são aqueles de diâmetro nominal 10 mm ou inferior, obtidos a partir de fio-máquina por trefilação ou laminação a frio. Segundo o valor característico de escoamento, os fios são classificados na categoria CA-60 (Fonte: NBR 7480). As barras e os fios de aço devem ser armazenados em baias por diâmetro, em ambiente protegido de intempéries, coberto, sem contato direto com o solo e próximo do local de trabalho. É desejável que a data de entrega e o local de estocagem sejam planejados com antecedência, de forma a evitar uma pré-estocagem em calçadas públicas, interferência com outros serviços da obra ou a necessidade de transporte horizontal interno. 3.8.2.1. CA-60 Os vergalhões Ca-60 são obtidos por trefilação, produzidos segundo as especificações da norma NBR 7480/96. Caracterizam-se pela alta resistência, que 19 proporciona estruturas de concreto mais leves e, pelo entalhes, que aumentam a aderência do aço no concreto São normalmente empregados para fabricação de lajes, tubos de concreto, lajes treliçadas, estruturas pré-moldadas de pequena espessura, etc. São fornecidos em rolos com peso aproximado de 170 kg, em barras de 12 m de comprimento, retas ou dobradas, em feixes amarrados em 1000 kg, em estocadores e bobinas de 1500 kg, para uso industrial. 3.9. Arames 3.9.1. Arame galvanizado É revestido com zinco, o que proporciona maior resistência ao tempo, além de um excelente acabamento e conformação. É fornecido em rolos de 50 ou 100 kg e também em rolos comerciais de 1 Kg. (http://www.mercadaodastelas.com.br/arame.asp) 3.9.2. Arame recozido O arame de aço recozido é obtido por trefilação de fio-máquina, com posterior recozimento em fornos de tratamento térmico, com temperaturas e tempo controlados. Caracteriza-se pelo elevado grau de ductibilidade, associado a uma resistência à tração de, no máximo, 55 kgf/mm², conforme norma NBR 5589. Suas qualidades mecânicas garantem sua utilização e seu manuseio em operações que exigem normalmente dobras e torções. É empregado principalmente nas amarrações de armaduras para concreto armado, embalagens de feixes, fardos etc. 20 Figura 4 - rolo de arame recozido. (Fonte: Catálogo Gerdau) 4. PREGOS Os pregos são de diversos tipos. Há os pregos de aço forjado, atualmente pouco usados, e os de arame galvanizado, que são os mais comuns. Há os de cabeça vedante, de chumbo (chamados telheiros) ou galvanizada, que servem para pregar telhas metálicas. Há também os pregos quadrados, torcidos (ou aspirais), com farpas e até os de duas cabeças, que permitem a retirada mais fácil posteriormente. Os pregos são fabricados em aço com composição química adequada, que não permite que eles entortem durante o uso. Tem as dimensões controladas, garantindo produtividade na sua aplicação. 21 4.1. Prego Telheiro Aplicações: telhas de fibrocimento; aço; alumínio; folha de zinco com espessura até 5 mm e pequenas ondas até 39 mm sobre estrutura de madeira. Figura 5 - Prego telheiro. (Fonte: Catálogo Gerdau). 4.2. Prego Anelado Aplicações: madeiras de menor densidade (macias); caixotaria em geral; pallets; embalagens e móveis. Figura 6 - Prego anelado. (Fonte: Catálogo Gerdau) 22 4.3. Prego Cabeça Dupla Aplicações: fechamento de fôrmas; fixação dos aprumadores; escoramento de lajes; estruturas de bandejas e estruturas temporárias. Figura 7 - Prego cabeça dupla. (Fonte: Catálogo Gerdau) 4.4.Prego Ardox Aplicações: madeiras de maior densidade (duras), pallets; embalagens e suportes de madeira. Apresenta fácil penetração na madeira, e mais resistência ao arranchamento. Figura 8 - Prego ardox. (Fonte: Catálogo Gerdau) 4.5.Prego para Taco Aplicações: fixação de tacos (assoalho) e fixação de batentes. O formato da cabeça permite maior fixação do prego ao assoalho. 23 Figura 9 - Prego para taco. (Fonte: Catálogo Gerdau) 4.6.Prego Qualidade Marcenaria Aplicações: marcenaria; móveis; assoalhos; rodapés; guarnições; portas e janelas. Não mancha a madeira, não suja as mãos, ponta perfeita e comprimento preciso. Figura 10 - Prego qualidade marcenaria. (Fonte: Catálogo Gerdau) 4.7.Prego Quadrado Aplicações: casco e acabamento interno de embarcações, mata-burros, decks de piscina, piers e construções em área litorânea. Maior proteção contra corrosão. Figura 11 - Prego quadrado. (Fonte: Catálogo Gerdau) 24 4.8.Grampo Aplicações: indicado para direcionar os fios de arames arpados e lisos ao longo da cerca e fixação de telas em geral. Elevada resistência e fácil penetração na madeira. Figura 12 – Grampos. (Fonte: Catálogo Gerdau) 5. TELA DE AÇO SOLDADA Segundo a NBR-7481 tela soldada é a armadura pré-fabricada, destinada a armar concreto, em forma de rede de malhas retangulares, constituída de fios de aço longitudinais e transversais, sobrepostos e soldados em todos os pontos de contato (nós), por resistência elétrica (caldeamento). É própria para construir lajes em concreto armado, pisos industriais e estruturas pré-moldadas, a tela soldada nervurada oferece segurança e economia. Garante melhor ancoragem, ligando os elementos estruturais, além de um excelente controle de fissuramento. As telas soldadas são constituídas pela: Largura: em metro (m), corresponde ao comprimento total do fio transversal em relação ao sentido de fabricação; Comprimento: em metro (m), corresponde ao comprimento total do fio longitudinal com relação ao sentido de fabrição; 25 Espaçamento Longitudinal: em centímetro (cm), é a distância medida entre os eixos de dois fios longitudinais; Espaçamento Transversal: em centímetro (cm), é a distância medida entre os eixos de dois fios transversais; Franja Longitudinal: em centímetro (cm), é extremidade que sobra após o último fio transversalsoldado, com comprimento igual à metade de espaçamento transversal; Franja Transversal: em centímetro (cm), é a extremidade que sobra após o último fio longitudinal soldado, com comprimento igual a 2,5 cm; Malha: em centímetro (cm), é a figura geométrica (retângulo ou quadrado) formada pela intersecção de pares de fios ortogonais. Figura 13 - Elementos das telas soldadas. 5.1. Vantagens O uso de telas soldadas apresenta inúmeras vantagens técnicas como: uniformidade nos diâmetros; espaçamento uniforme dos fios; aderência ao concreto 26 através das juntas soldadas e fios nervurados; segurança na ancoragem; facilidade de inspeção pelo engenheiro fiscal; posicionamento adequado nas fôrmas; controle de qualidade. Além disso, traz alguns benefícios econômicos, pois: não há perdas por desbitolamento; reduz perdas por corte e sobras de pontas; dispensa o uso do arame de amarração; quantificada e utilizada por metro quadrado; racionaliza o recebimento e armazenagem; reduz corte e dobramentos; facilita a montagem; torna mais rápido a liberação para concretagem. 5.2.Aplicações As telas soldadas nervuradas são aplicadas em diversos setores da construção civil, tais como, lajes (maciças, pré-moldadas, nervuradas, cogumelo e protendidas); pisos industriais; pavimentos de concreto armado (estradas); pré-moldados; vigas; pilares; pontes e viadutos; piscinas; fundações em geral; canais; paredes diafragma; revestimento de túneis; caixas d’água; revestimentos de tubos submarinos, gasodutos e oleodutos; contenção de encostas (concreto projetado); silos; etc. 5.3. Tipos a) tipo “Q”: seção por metro da armadura longitudinal igual à seção por metro da armadura transversal, usualmente com malha quadrada; aço CA-60; 27 Figura 14 - Tela soldada tipo Q. b) tipo “L”: seção por metro da armadura longitudinal maior que a seção por metro da armadura transversal, usualmente com malha retangular; aço CA-60; Figura 15 - Tela soldada tipo L. c) tipo “T”: seção por metro da armadura transversal maior que a seção por metro da armadura longitudinal, usualmente com malha retangular; aço CA-60; d) tipo “QA”: seção por metro da armadura longitudinal igual à seção por metro da armadura transversal, usualmente com malha quadrada; aço CA-50B; e) tipo “LA”: seção por metro da armadura longitudinal maior que a seção por metro da armadura transversal, usualmente com malha retangular; aço CA-50B; f) tipo “TA”: seção por metro da armadura transversal maior que a seção por metro da armadura longitudinal, usualmente com malha retangular; aço CA-50B. 28 6. TRELIÇA NERVURADA 6.1. Definição e Importância Conforme a NBR 14862, treliça nervurada é uma armadura de aço pronta, pré- fabricada, em forma de estrutura espacial prismática, constituída por dois fios de aço paralelos na base e um fio de aço no topo, interligados por eletrofusão aos dois fios de aço diagonais, com espaçamento regular. As partes componentes da treliça nervurada são: Nó: ponto de união dos fios; Altura: distância entre o limite inferior e superior; Passo: distância entre os eixos dos nós; Base: distância entre a face exterior e o banzo inferior; Saliência inferior: distância da face inferior do banzo inferior e a superfície inferior da armadura treliçada. Figura 16 - Partes componentes da treliça nervurada. (NBR 14862) A treliça nervurada constituída por aço CA-60 possui diâmetros de 4,2 a 8 milímetros e os comprimentos podem variar de 8 a 12 metros. 29 6.2. Propriedades As treliças nervuradas devem atender as propriedades mecânicas solicitadas ao aço conforme NBR 7480. 6.3. Aplicação O principal uso das treliças são para fabricação de vigotas treliçadas e pré-lajes treliçadas, aplicada também em tetos de grandes superfícies em estruturas leves. 6.4. Vantagens A treliça nervurada constituída é essencial na construção civil, pois, possui uma melhor aderência ao concreto, capacidade de vencer grandes vãos e absorver os esforços de flexão. No uso estrutural racionaliza a execução, reduz o uso de fôrmas e escoras e a mão de obra, obtendo-se também maior rapidez nas montagens, boa organização do canteiro de obras, possui perfeita aderência entre a vigota treliçada e o concreto de capeamento. Além disso, adapta-se as lajes armadas em uma ou duas direções, lajes planas com ou sem capitéis e, grandes vãos livres e altas sobrecargas. Nas vigotas treliçadas suas principais vantagens são que o produto é leve e de fácil manuseio; a execução das instalações elétricas não aumenta a espessura da laje; é bastante resistente, o que facilita sua estocagem e manuseio; reduz o consumo e perda de aço na obra; adapta-se facilmente aos sistemas construtivos. Nas pré-lajes treliçadas nervuradas as principais vantagens são sua utilização como fôrmas autoportantes para estruturas onde o escoramento é inviável; uma vez 30 posicionadas, produzem uma plataforma de trabalho segura para os operários; possibilita reforçar com armadura adicional as lajes com maiores solicitações; proporciona a utilização de EPS como agente aliviante de peso; total flexibilidade ao desenho da laje; assegura um posicionamento correto das armaduras na laje; origina uma laje maciça e monolítica, impedindo infiltrações, fissuras e movimento relativo entre as pré-lajes; facilita a execução das instalações elétricas e hidráulica. Figura 17 - Funcionamento da treliça nervurada (https://www.belgo.com.br/produtos/construcao_civil/trelicas_nervuradas/pdf/trelicas_n ervuradas.pdf) 7. CONCRETO PROTENDIDO 7.1. Definição e importância O concreto protendido consiste de uma estrutura semelhante ao concreto armando, sua diferença principal é que a armadura ativa sofre um pré-alongamento, gerando um sistema auto-equilibrado de esforços (tração no aço e compressão no concreto). Sendo assim, o elemento protendido tem melhor desempenho as cargas externas de serviço, limita a fissuração e os deslocamentos da estrutura, propicia o melhor aproveitamento de aços de alta resistência. 31 A composição do concreto protendido utiliza cabos de aço de alta resistência, tracionados e ancorados no próprio concreto. Sob a ação de cargas, uma viga protendida sofre flexão, alterando-se as tensões de compressão aplicadas previamente. Quando a carga é retirada, a viga volta à sua posição original e as tensões prévias são restabelecidas. Imagem 18 – Representação da montagem da armadura de uma laje em concreto protendido. (http://www.ebah.com.br/content/ABAAABwK4AE/por-que-protender- estrutura-concreto-revista-concreto-45) 7.2. Vantagens Protender uma estrutura de concreto é fazer uso de um processo eficaz e duradouro. Permite que se aproveite ao máximo a resistência mecânica dos seus principais materiais constituintes, o concreto e o aço, reduzindo assim suas quantidades e dimensões da seção transversal com redução substancial do peso próprio (estruturas mais leves). As resistências do concreto protendido são duas a três vezes maiores que as utilizadas em concreto armado. Os aços usados nos cabos de protensão tem resistência três a cinco vezes superiores as usadas no concreto armado. 32 (http://www.rudloff.com.br/downloads/artigos/Por_que_protender_uma_estrutura_de_c oncreto-Revista_Concreto_45.pdf) Devido à sua superioridade técnica sobre soluções convencionais proporciona estruturas seguras e confortáveis.Possui baixa ou nenhuma necessidade de manutenção ao longo de sua vida útil, além de permitir outras características como grandes vãos, possibilidade de uso em ambientes agressivos, projetos arquitetônicos ousados, aplicação em peças pré-fabricadas, recuperação e reforço de estruturas, lajes mais esbeltas do que as equivalentes em concreto armado, pode reduzir o carregamento das fundações. Havendo necessidade, consegue-se eliminar as tensões de tração e, portanto, a fissuração do concreto. De qualquer forma, constitui um meio eficiente de controle de abertura de fissuras quando estas forem permitidas. 7.3. Aplicações O concreto protendido é utilizado na construção de barragens, pontes e viadutos, aeroportos (pistas, pátios de estacionamento, hangares), portos (caixões flutuantes, cais de atração, diques secos, plataformas marítimas de petróleo), piscinas, estações de tratamento de esgotos, reservatórios (elevados e apoiados no solo), silos, radiers, pisos industriais. Na aplicação a protensão em pós-tração é bastante aplicada. No caso de lajes planas sem vigas, tipo cogumelo ou com vigas de borda, é possível obter tetos lisos e, conseqüentemente, estruturas mais limpas, econômicas, fáceis e rápidas de se construir (uma laje a cada 4 dias). Além disso, é possível ressaltar uma diminuição no número dos pilares nas obras, e assim, o aumento da distância entre eles. Obtém-se maiores espaços de estacionamento e de circulação nas garagens, por exemplo. 33 Ainda pode ser empregado nas recuperações de estruturas ou reforço de obras já executadas, com cabos internos ou externos, engraxados ou injetados com pasta de cimento, entre outras aplicações diversas, como artefatos de concreto, galpões e etc. 7.4. Armadura de Protensão Os aços de protensão são geralmente designados pelas letras CP seguidas da resistência característica à ruptura por tração, em kgf/mm² e devem atender as exigências da NBR 7482. Os aços utilizados como armaduras de protensão podem ser divididos em duas categorias: fios e cordoalhas. 7.4.1. Quanto à modalidade de tratamento das armaduras de protensão Os aços podem ser: Aços aliviados ou de relaxação normal (RN), são aços retificados com tratamento térmico que alivia as tensões internas da trefilação; 34 Figura 19 - Relaxação Normal (NBR 7482). Aços estabilizados ou relaxação baixa (RB) são aços que recebem um tratamento termomecânico que melhora as características elásticas e reduz as perdas de tensão por relaxação. Figura 20 - Relaxação baixa (NBR 7482). 35 7.4.2. Fios São fios trefilados de aço carbono, com diâmetros variando entre 3 mm e 8 mm. Conforme a resistência à tração, a NBR 7482, indica CP 140 e CP 160, para diâmetro de 5 a 8 mm; e CP 160 e CP 170, para diâmetro de 4 mm. Podendo ser RN ou RB. Os fios destinados a armaduras de protensão devem apresentar alta resistência, possuir seção circular, com superfície lisa ou entalhada, determinações da NBR 7482. Um destaque do aço para protensão é sua composição química, onde o elemento mais diferente e elevado é o carbono, o qual confere ao aço inicialmente uma grande resistência. São comercializados em rolos ou bobinas. Os fios devem ser endireitados e submetidos a um tratamento térmico ou termomecânico final apropriado, a fim de cumprir os requisitos especificados: tensão a 1% de alongamento; limite de resistência à tração; alongamento após ruptura; número de dobramentos alternados, sem fissuras ou ruptura, conforme determina NBR 7482. Figura 21 - Fio para concreto protendido. (Fonte: catálogo Belgo) 36 7.4.3. Cordoalhas Produzidos com arames de aço mais densos e com menos "fios" do que os cabos de aço. Estes "fios", que formam a construção da cordoalha também estão em uma formação totalmente helicoidal distinta de uma formação de cabo de aço. Por este motivo, as cordoalhas são mais rígidas e utilizadas geralmente para estais e tirantes. Conforme o número de fios, as cordoalhas classificam-se em: cordoalha de sete fios e cordoalha de três fios. A cordoalha deve ter o fio central com diâmetro nominal pelo menos 2% maior do que o dos fios externos e os seis fios externos devem ser firmemente dispostos em torno do fio central. O diâmetro total da cordoalha é a total de todos os fios. (Fonte: http://www.der.pr.gov.br/arquivos/File/DNER-EM376-97.pdf) Figura 22 - Diâmetro da cordoalha. (Fonte: catálogo Belgo) Conforme a resistência à tração, as cordoalhas classificam-se em: categoria CP- 190 e categoria CP-210. Os números 190 e 210 correspondem ao limite mínimo da resistência à tração na unidade quilograma força por milímetro quadrado, segundo NBR 7483. O comportamento a relaxação é de relaxação normal (RN) ou baixa (RB), para cordoalha de sete fios; e relaxação normal (RN), para cordoalha de dois e três fios. O fio usado na fabricação da cordoalha deve ser encruado a frio por trefilação a partir de fio-máquina de aço-carbono. As cordoalhas devem ser submetidas a um tratamento termomecânico final apropriado. As cordoalhas, ao serem desenroladas e deixadas livremente sobre uma superfície plana e lisa não devem apresentar uma curvatura permanente superior a 15 cm num comprimento de 2 m. Esta curvatura, chamada de flecha, é a medida da distância máxima entre a linha que une as duas pontas da amostra e a face interna da cordoalha. 37 Os produtos de aço para protensão devem ser protegidos durante o transporte e armazenamento contra qualquer dano ou contaminação, especialmente contra substâncias ou líquidos que possam produzir ou provocar corrosão. A cordoalha deve ser fornecida em rolo firmemente amarrado com diâmetro interno não inferior a 750 mm. Cada rolo deve ser identificado por uma etiqueta suficientemente resistente, firmemente presa, que deve indicar: nome ou símbolo do produtor; número da norma (NBR-7483); designação do produto (número de fios da cordoalha, categoria (190 ou 210), relaxação (RB)); diâmetro nominal da cordoalha, em milímetros; número de identificação do rolo; massa líquida dos lances, em quilogramas. Figura 23 - Cordoalhas de aço. (Fonte: catálogo Belgo) As cordoalhas para concreto protendido ainda podem ser plastificadas e engraxadas, onde possuem camada de graxa são revestidas de PEAD (Polietileno de Alta Densidade). Figura 24 - Cordoalhas plastificadas e engraxadas. (Fonte: catálogo Belgo) 38 8. COMPARAÇÃO DO CONCRETO PROTENDIDO COM O CONCRETO ARMADO O concreto armado e protendido possuem semelhança, a grande diferença está na existência de forças de protensão, utilização de materiais de alta resistência, equipamentos e trabalho especializado no concreto protendido. Verifica-se que para uma mesma seção de concreto, é possível dobrar o momento resistente devido aprotensão. O concreto protendido é indicado para vencer grandes vãos e suportar grandes carregamentos, de outra forma torna-se antieconômico. Outra qualidade da protensão é que apresentam quase nenhum nível de fissuração, sendo assim o aço pode estar mais tempo protegido contra a corrosão. Depois de feita a escolha entre o concreto armado e o protendido, o calculo do projeto deve ser rigoroso, deve se verificar as peças e levar em consideração os fenômenos de retração e fluência do concreto e, relaxação do aço, e demais partes do processo construtivo. 39 II. PARTE PRÁTICA 9. ESPECIFICAÇÕES DE COMPRA 9.1.Barras SISTEMA DA QUALIDADEEIM - ESPECIFICAÇÃO E INSPEÇÃO DE MATERIAIS DEPARTAMENTO* 1 MATERIAL: Barras para CA EIM Nº01/VERSÃO 01 2 ITENS PARA ELABORAR A ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA Quantidade: toneladas e números de embalagens; Material: barras, fios, arames; Peça: barras retas, barras dobradas, rolos... Embalagem: rolos, bobinas, feixes,... Diâmetro nominal e densidade de massa linear da peça: mm e kg/m Categoria de resistência do aço: CA25, CA50, CA60 – fyk e fst Acabamento superficial: lisos ou nervurados, (arames: recozidos ou galvanizados) Alongamento do aço: (%), Resistência ao dobramento: diâmetro do pino (mm), Coeficiente de conformação superficial Fabricante/marca comercial: Gerdau, CSN, Belgo Mineira,... Fornecedor: Loja Majufer,... Norma que especifica: NBR 7480, NBR 5589... Acessórios para instalação: depende do material especificado. Ver o procedimento de execução/instalação específico do materialpara listar os materiais e acessórios necessários para instalação) 3 ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA 10 toneladas na forma de 5 feixes retos de 12m com 2.000kg cada feixe de aço CA-50 nervurados da marca Gerdau, de 10 mm e 0,62 kg/m, com alongamento de 8% e diâmetro do pino para alongamento a 180°(mm) de 4xDn., que estejam de acordo com as especificações da norma NBR 7480. 4 FORMAÇÃO DE LOTES NO RECEBIMENTO EM OBRA E AMOSTRAGEM PARA VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO Os lotes devem ser separados, de preferência, no próprio fornecedor pelo laboratório contratado, conforme os critérios estabelecidos no item 3.1 da NBR 7480. Caso o aço seja recebido cortado e dobrado, o laboratório deve ser acionado para retirar as amostras na obra. 40 5 VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO O laboratório deve verificar os lotes em relação às seguintes características: massa linear, resistência característica de escoamento (fyk), resistência convencional à ruptura (fst), alongamento percentual em dez diâmetros e dobramento a 180º. 6 CRITÉRIOS DA ACEITAÇÃO Deve atender a quantidade especificada, e ser feita uma verificação visual que inclua estado de conservação e que a corrosão não ultrapasse o limite de superfície. 7 ORIENTAÇÕES PARA ARMAZENAMENTO Devem ser armazenados em baias separadas por diâmetro, em ambiente protegido de intempéries, coberto, sem contato direto com o solo e próximo do local de trabalho. 8 OBSERVAÇÕES Anexar, sempre, à nota fiscal o comprovante de pesagem do fornecedor, da balança neutra. ELABORADO/REVISADO POR ____________________ LurianeZagoPerondi ____________________ MelineBagatini ____________________ Regina Chiste NOME/ASSINATURA 13/04/2012 DATA 41 Tabela 1 - Informações técnicas do Ca-25. (Fonte: Catálogo Gerdau) Tabela 2 – Tabela de especificação técnica do Ca-50. (Fonte: Catálogo Gerdau) 42 9.2.Fios para concreto armado SISTEMA DA QUALIDADE EIM - ESPECIFICAÇÃO E INSPEÇÃO DE MATERIAIS DEPARTAMENTO* 1 MATERIAL:Fios para CA EIM Nº01/VERSÃO 01 2 ITENS PARA ELABORAR A ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA Quantidade: toneladas e números de embalagens; Material: barras, fios, arames; Peça: barras retas, barras dobradas, rolos... Embalagem: rolos, bobinas, feixes,... Diâmetro nominal e densidade de massa linear da peça: mm e kg/m Categoria de resistência do aço: CA25, CA50, CA60 – fyk e fst Acabamento superficial: lisos ou nervurados, (arames: recozidos ou galvanizados) Alongamento do aço: (%), Resistência ao dobramento: diâmetro do pino (mm), Coeficiente de conformação superficial Fabricante/marca comercial: Gerdau, CSN, Belgo Mineira,... Fornecedor: Loja Majufer,... Norma que especifica: NBR 7480, NBR 5589... Acessórios para instalação: depende do material especificado. Ver o procedimento de execução/instalação específico do materialpara listar os materiais e acessórios necessários para instalação) 3 ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA 1 tonelada na forma de 6 rolos de 170 kg de aço CA-60 nervurados da marca Gerdau, de 5 mm e 0,154 kg/m, com alongamento de 5% e diâmetro do pino para alongamento a 180°(mm) de 5xDn, que estejam de acordo com as especificações da norma NBR 7480. 4 FORMAÇÃO DE LOTES NO RECEBIMENTO EM OBRA E AMOSTRAGEM PARA VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO Os lotes devem ser separados, de preferência, no próprio fornecedor pelo laboratório contratado, conforme os critérios estabelecidos no item 3.1 da NBR 7480. Caso o aço seja recebido cortado e dobrado, o laboratório deve ser acionado para retirar as amostras na obra. 5 VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO O laboratório deve verificar os lotes em relação às seguintes características: massa linear, resistência característica de escoamento (fyk), resistência convencional à ruptura (fst), alongamento percentual em dez diâmetros e dobramento a 180º. 6 CRITÉRIOS DA ACEITAÇÃO Deve atender a quantidade especificada, e ser feita uma verificação visual que inclua estado de conservação e que a corrosão não ultrapasse o limite de superfície. 7 ORIENTAÇÕES PARA ARMAZENAMENTO Devem ser armazenados em baias separadas por diâmetro, em ambiente protegido de intempéries, 43 coberto, sem contato direto com o solo e próximo do local de trabalho. 8 OBSERVAÇÕES Anexar, sempre, à nota fiscal o comprovante de pesagem do fornecedor, da balança neutra. ELABORADO/REVISADO POR ____________________ LurianeZagoPerondi ____________________ MelineBagatini ____________________ Regina Chiste NOME/ASSINATURA 13/04/2012 DATA Tabela 3 - Especificação técnica do Ca-60. (Fonte: Catálogo Gerdau) 44 9.3. Arame recozido SISTEMA DA QUALIDADE EIM - ESPECIFICAÇÃO E INSPEÇÃO DE MATERIAIS DEPARTAMENTO* 1 MATERIAL:Arames para CA EIM Nº01/VERSÃO 01 2 ITENS PARA ELABORAR A ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA Quantidade: toneladas e números de embalagens; Material: barras, fios, arames; Peça: barras retas, barras dobradas, rolos... Embalagem: rolos, bobinas, feixes,... Diâmetro nominal e densidade de massa linear da peça: mm e kg/m Categoria de resistência do aço: CA25, CA50, CA60 – fyk e fst Acabamento superficial: lisos ou nervurados, (arames: recozidos ou galvanizados) Alongamento do aço: (%), Resistência ao dobramento: diâmetro do pino (mm), Coeficiente de conformação superficial Fabricante/marca comercial: Gerdau, CSN, Belgo Mineira,... Fornecedor: Loja Majufer,... Norma que especifica: NBR 7480, NBR 5589... Acessórios para instalação: depende do material especificado. Ver o procedimento de execução/instalação específico do materialpara listar os materiais e acessórios necessários para instalação) 3 ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA 3 rolos de 35 kg de arames recozidos, da marca Gerdau BWG n° 18, de 1,25 de diâmetro nominal e 0,010 kg/m, que estejam de acordo com as especificações da norma NBR 5589. 4 FORMAÇÃO DE LOTES NO RECEBIMENTO EM OBRA E AMOSTRAGEM PARA VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO Os lotes devem ser separados, de preferência, no próprio fornecedor pelo laboratório contratado, conforme os critérios estabelecidos no item 3.1 da NBR 7480. Caso o aço seja recebido cortado e dobrado, o laboratório deve ser acionado para retirar as amostras na obra. 5 VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO O laboratório deve verificar os lotes em relação às seguintes características: massa linear, resistência característica de escoamento (fyk), resistência convencional à ruptura (fst), alongamento percentualem dez diâmetros e dobramento a 180º. 6 CRITÉRIOS DA ACEITAÇÃO Deve atender a quantidade especificada, e ser feita uma verificação visual que inclua estado de conservação e que a corrosão não ultrapasse o limite de superfície. 7 ORIENTAÇÕES PARA ARMAZENAMENTO Devem ser armazenados em baias separadas por diâmetro, em ambiente protegido de intempéries, coberto, sem contato direto com o solo e próximo do local de trabalho. 45 8 OBSERVAÇÕES Anexar, sempre, à nota fiscal o comprovante de pesagem do fornecedor, da balança neutra. ELABORADO/REVISADO POR ____________________ LurianeZagoPerondi ____________________ MelineBagatini ____________________ Regina Chiste NOME/ASSINATURA 13/04/2012 DATA Tabela 4: Informações técnicas do arame recozido (Fonte: Catálogo Gerdau). 46 9.4. Telas soldadas SISTEMA DA QUALIDADE EIM - ESPECIFICAÇÃO E INSPEÇÃO DE MATERIAIS DEPARTAMENTO* 1 MATERIAL:Tela soldada EIM Nº01/VERSÃO 01 2 ITENS PARA ELABORAR A ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA Quantidade: toneladas Tipo de peça: telas soldadas Tipo de aço: CA60 Marca do fabricante: Gerdau, Belgo Mineira, CSN, ... Embalagem: painéis ou rolos Área de armaduras principal e secundária: mm2/m Tipo de tela: Q, R (L,M,R,E) Acabamento superficial: lisas ou nervuradas, galvanizadas ou não Dimensões: (2,45 x 60) m Norma que especifica: NBR 7481 3 ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA 3 toneladas em telas soldadas do tipo Q com armadura principal e secundária (15/15) mm²/m de aço CA-60 nervurado e galvanizado na forma de painéis de dimensões (2,45 x 120)m que estejam de acordo com as especificações da norma 7481. 4 FORMAÇÃO DE LOTES NO RECEBIMENTO EM OBRA E AMOSTRAGEM PARA VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO Os lotes devem ser separados, de preferência, no próprio fornecedor pelo laboratório contratado, conforme os critérios estabelecidos no item 3.1 da NBR 7480. Caso o aço seja recebido cortado e dobrado, o laboratório deve ser acionado para retirar as amostras na obra. 5 VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO O laboratório deve verificar os lotes em relação às seguintes características: massa linear, resistência característica de escoamento (fyk), resistência convencional à ruptura (fst), alongamento percentual em dez diâmetros e dobramento a 180º. 6 CRITÉRIOS DA ACEITAÇÃO Deve atender a quantidade especificada, e ser feita uma verificação visual que inclua estado de conservação e que a corrosão não ultrapasse o limite de superfície. 7 ORIENTAÇÕES PARA ARMAZENAMENTO Devem ser armazenados em baias separadas por diâmetro, em ambiente protegido de intempéries, coberto, sem contato direto com o solo e próximo do local de trabalho. 47 8 OBSERVAÇÕES Anexar, sempre, à nota fiscal o comprovante de pesagem do fornecedor, da balança neutra. ELABORADO/REVISADO POR ____________________ LurianeZagoPerondi ____________________ MelineBagatini ____________________ Regina Chiste NOME/ASSINATURA 13/04/2012 DATA 48 9.5. Treliças SISTEMA DA QUALIDADE EIM - ESPECIFICAÇÃO E INSPEÇÃO DE MATERIAIS DEPARTAMENTO* 1 MATERIAL:Treliças EIM Nº01/VERSÃO 01 2 ITENS PARA ELABORAR A ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA Quantidade: toneladas Tipo de peça: treliças - TR Tipo de aço: CA60 Altura: em cm Diâmetros dos fios, na sequência: banzo superior, diagonais, banzo inferior, em mm Comprimento: em m Norma que especifica: NBR 14862 3 ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA 4,5 toneladas em treliças TR8645 de aço CA 60 de 8 cm de altura, composta de fio de 6,0 mm no banzo superior, fio de 4,2 mm na diagonal e fio de 5,0 mm no banzo inferior que estejam de acordo com as especificações da norma NBR 14862. 4 FORMAÇÃO DE LOTES NO RECEBIMENTO EM OBRA E AMOSTRAGEM PARA VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO Os lotes devem ser separados, de preferência, no próprio fornecedor pelo laboratório contratado, conforme os critérios estabelecidos no item 3.1 da NBR 7480. Caso o aço seja recebido cortado e dobrado, o laboratório deve ser acionado para retirar as amostras na obra. 5 VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO O laboratório deve verificar os lotes em relação às seguintes características: massa linear, resistência característica de escoamento (fyk), resistência convencional à ruptura (fst), alongamento percentual em dez diâmetros e dobramento a 180º. 6 CRITÉRIOS DA ACEITAÇÃO Deve atender a quantidade especificada, e ser feita uma verificação visual que inclua estado de conservação e que a corrosão não ultrapasse o limite de superfície. 7 ORIENTAÇÕES PARA ARMAZENAMENTO Devem ser armazenados em baias separadas por diâmetro, em ambiente protegido de intempéries, coberto, sem contato direto com o solo e próximo do local de trabalho. 49 8 OBSERVAÇÕES Anexar, sempre, à nota fiscal o comprovante de pesagem do fornecedor, da balança neutra. ELABORADO/REVISADO POR ____________________ LurianeZagoPerondi ____________________ MelineBagatini ____________________ Regina Chiste NOME/ASSINATURA 13/04/2012 DATA 50 9.6. Fios para concreto protendido SISTEMA DA QUALIDADE EIM - ESPECIFICAÇÃO E INSPEÇÃO DE MATERIAIS DEPARTAMENTO* 1 MATERIAL:Fios - CP EIM Nº01/VERSÃO 01 2 ITENS PARA ELABORAR A ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA Quantidade: toneladas e números de embalagens; Material: barras, fios, arames; Peça: barras retas, barras dobradas, rolos... Embalagem: rolos, bobinas, feixes,... Diâmetro nominal e densidade de massa linear da peça: mm e kg/m Categoria de resistência do aço: CA140, CA160 – fyk e fst Acabamento superficial: lisos ou nervurados; Alongamento do aço: (%), Resistência ao dobramento: diâmetro do pino (mm), Coeficiente de conformação superficial Fabricante/marca comercial: Gerdau, CSN, Belgo Mineira,... Fornecedor: Loja Majufer,... Norma que especifica: NBR 7482, NBR 5589... Acessórios para instalação: depende do material especificado. Ver o procedimento de execução/instalação específico do materialpara listar os materiais e acessórios necessários para instalação) 3 ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA 2 toneladas na forma de 3 rolos de 700 kg e 18 cm, CA-145 RB L, da marca Belgo, de 9 mm e 500 kg/km, com alongamento de 6% que estejam de acordo com a NBR 7482. 4 FORMAÇÃO DE LOTES NO RECEBIMENTO EM OBRA E AMOSTRAGEM PARA VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO Os lotes devem ser separados, de preferência, no próprio fornecedor pelo laboratório contratado, conforme os critérios estabelecidos no item 3.1 da NBR 7480. Caso o aço seja recebido cortado e dobrado, o laboratório deve ser acionado para retirar as amostras na obra. 5 VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO O laboratório deve verificar os lotes em relação às seguintes características: massa linear, resistência característica de escoamento (fyk), resistência convencional à ruptura (fst), alongamento percentual em dez diâmetros e dobramento a 180º. 51 6 CRITÉRIOS DA ACEITAÇÃO Deve atender a quantidade especificada, e ser feita uma verificação visual que inclua estado de conservação e que a corrosão não ultrapasse o limite de superfície. 7 ORIENTAÇÕES PARA ARMAZENAMENTO Devem ser armazenados em baias separadaspor diâmetro, em ambiente protegido de intempéries, coberto, sem contato direto com o solo e próximo do local de trabalho. 8 OBSERVAÇÕES Anexar, sempre, à nota fiscal o comprovante de pesagem do fornecedor, da balança neutra. ELABORADO/REVISADO POR ____________________ LurianeZagoPerondi ____________________ MelineBagatini ____________________ Regina Chiste NOME/ASSINATURA 13/04/2012 DATA Tabela 5: especificação de fios para protensão (Fonte: Catálogo Belgo). 52 9.7. Cordoalha SISTEMA DA QUALIDADE EIM - ESPECIFICAÇÃO E INSPEÇÃO DE MATERIAIS DEPARTAM ENTO* 1 MATERIAL:Cordoalhas - CP EIM Nº01/VERSÃ O 01 2 ITENS PARA ELABORAR A ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA Quantidade: toneladas e números de embalagens; Material: barras, fios, arames; Peça: barras retas, barras dobradas, rolos... Embalagem: rolos, bobinas, feixes,... Diâmetro nominal e densidade de massa linear da peça: mm e kg/m Categoria de resistência do aço: CA190, CA210 – fyk e fst Acabamento superficial: lisos ou nervurados; Alongamento do aço: (%), Resistência ao dobramento: diâmetro do pino (mm), Coeficiente de conformação superficial Fabricante/marca comercial: Gerdau, CSN, Belgo Mineira,... Fornecedor: Loja Majufer,... Norma que especifica: NBR 7483... Acessórios para instalação: depende do material especificado. Ver o procedimento de execução/instalação específico do material, para listar os materiais e acessórios necessários para instalação) 3 ESPECIFICAÇÃO PARA COMPRA 3 toneladas na forma de 1 rolos de 3000 kg de Cord. CP 190 RB 3x3,5, da marca Belgo, de 7,6 mm e 238 kg/km, com alongamento de sob carga (em 610 mm) 3,5 e que estejam de acordo com a NBR 7483. 4 FORMAÇÃO DE LOTES NO RECEBIMENTO EM OBRA E AMOSTRAGEM PARA VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO Os lotes devem ser separados, de preferência, no próprio fornecedor pelo laboratório contratado, conforme os critérios estabelecidos no item 3.1 da NBR 7480. Caso o aço seja recebido cortado e dobrado, o laboratório deve ser acionado para retirar as amostras na obra. 5 VERIFICAÇÃO E ENSAIOS DE RECEBIMENTO O laboratório deve verificar os lotes em relação às seguintes características: massa linear, resistência característica de escoamento (fyk), resistência convencional à ruptura (fst), alongamento percentual em dez diâmetros e dobramento a 180º. 6 CRITÉRIOS DA ACEITAÇÃO Deve atender a quantidade especificada, e ser feita uma verificação visual que inclua estado de conservação e que a corrosão não ultrapasse o limite de superfície. 53 7 ORIENTAÇÕES PARA ARMAZENAMENTO Devem ser armazenados em baias separadas por diâmetro, em ambiente protegido de intempéries, coberto, sem contato direto com o solo e próximo do local de trabalho. 8 OBSERVAÇÕES Anexar, sempre, à nota fiscal o comprovante de pesagem do fornecedor, da balança neutra. ELABORADO/REVISADO POR ____________________ LurianeZagoPerondi ____________________ MelineBagatini ____________________ Regina Chiste NOME/ASSINATURA 13/04/2012 DATA 54 10. VISITAS 10.1. Obra A obra visita foi o Edifício JonhKenndy – Construtora Secco. Localiza-se na Rua General Osório, n° 1.065, CEP: 99.010.140, Centro, Passo Fundo – RS. Caracterizam-se por 38 apartamentos de 02 dormitórios, 38 apartamentos de 03 dormitórios e 04 coberturas e 02 alas comerciais. Total de 82 unidades, com 30 pavimentos. Início da obra 2010. Encontra-se na quarta laje e término previsto para 2016. Figura 25 - Edifício JonhKenndy (Construtora Secco) 55 Questionário a Estagiária da Obra. (Vanessa Orsolin – Estudante de Engenharia Civil do 7º semestre da Universidade de Passo Fundo) Quais os tipos de barras utilizados? Os aços mais utilizados em obra são CA 50 - 16 mm, CA 50 - 20 mm, CA 50 - 12,5 mm, CA 50 10 mm, CA 50 - 6,3 mm e CA50 8 mm. Quando chegam às barras na obra é feito algum ensaio quanto à resistência? E é verificado se possui identificação? Não e feito ensaio de resistência, é verificado sua quantidade, identificação do aço e verifica-se sua qualidade analisando corrosão e planicidade. São utilizados arames recozidos ou galvanizados, para quais fins? Apenas arame recozido, para amarrar (pontear) as armaduras de aço, utiliza-se o arame com bitola de 10mm. Na obra é utilizada tela soldada? Por que preferiu-se utilizar este produto? Qual o tipo utilizado? Sim, apenas para fazer amarração da alvenaria com a estrutura. Porém a armadura da laje é montada em obra e não se utiliza tela soldada. A montagem da armadura é feita na obra? Sim a montagem da armadura é feita toda em obra. Como é feito o dobramento das barras/fios (tipo de máquinas que a obra possui)? A empresa possui apenas maquina de corte para aço (policorte), a montagem é feita manualmente seguindo os projetos estruturais.A bancada do ferreiro no momento está no 1° pavimento, porém conforme o andamento da obra ela subirá para os pavimentos superiores.’ Geralmente, o construtor vai diretamente a loja fazer o pedido? O aço é comprado diretamente da indústria (Gerdau). 56 O Ca-25 costuma ser menos utilizado, vocês costumam usá-lo em alguma situação? O aço CA-25 não é utilizado em obra. Para que fins são utilizados pregos na obra? Pregos são utilizados apenas para montagem de formas de lajes, vigas e pilares.Os pregos utilizados são os pregos de duas cabeças, pois facilitam a desmontagem das fôrmas. Figura 26 – Forma de indicação dos materiais. Figura 27 - Indicação das bitolas das barras para concreto armado. 57 Figura 28 – Bancada do ferreiro. Figura 29 – Armadura para pilares. 58 Figura 30 – Barras de aço dobradas para depois serem amarradas ao restante da estrutura dos pilares. Figura 31 – Vista dos pilares e laje. 59 10.2. Lojas Questionário a Loja Açofer – Autor das Respostas Maurel Mallmann Saling (Vendedor) Quais são os tipos de materiais (aço) são vendidos na loja para o uso em concreto armado e protendido? Vergalhão aço CA-50 E Ca-60. Colunas prontas, Estribos e Treliças. Qual a forma de venda dos materiais? A venda é realizada no local mesmo ou tele-vendas e ainda visitas ao/e de clientes. Qual a diferença de preço dos aços CA-25, CA-50 e CA-60? Os preços variam de acordo com a bitola do vergalhão. Comparando o CA-60 4,2 e o CA-50 10,0 o preço por kg do CA-60 4,2 É 3,5% mais caro. Qual o tipo de aço mais vendido e utilizado na região? CA-50 e CA-60. Se faz a montagem de armaduras na loja quando solicitado? Não apenas trabalhamos com a coluna pronta ou o estribo já dobrado de fábrica. Quais as bitolas de aço a loja possui? CA-50 6,30 8,00 10,00 12,50 16,00 19,00 25,00 CA-60 3,40 4,20 Rolo/Feixe 5,00 Rolo/Feixe 6,00 8,00 De onde vem o material vendido na loja? 60 Siderúrgicas Votorantim e Gerdau. Como é feito o dobramento das barras/fios na loja (máquinas que a loja possui)? Não é realizado este trabalho na loja É feita a galvanização do aço, ou cromagem? Não é realizado este trabalho na loja Geralmente, o construtor vai diretamente a loja fazer o pedido? O vendedor faz alguma recomendação ao cliente? O pedido é feito da forma citada na questão dois e quando o cliente compra conosco ele já vem orientado do engenheiro e/ou construtor. É feito algum controle quanto ao tamanho e massa, do aço que chega para ser vendido? Todos os aços que são comercializados na loja são certificados pelo INMETRO e dentro das exigências das normas da ABNT. O Ca-25 costuma ser menos utilizado, vocês costumam indicá-lo em alguma situação? Pouco usado e quando como barra de transferência. Lista de Produtos da Loja com seus respectivos preços: Produtos Uso Preço CA-60 4,20 Estribos p/ Coluna e Vigas 3,9 CA-60 5,00 Estribos p/ Coluna e Vigas 5,5 CA-50 6,30 Armação de Colunas e Vigas 9,7 CA-50 8,00 Armação de Colunas e Vigas 15,1 CA-50 10,00 Armação de Colunas e Vigas 22,15 CA-50 12,5 Lajes e Pisos 33,2 Malha POP Leve 3,40 Lajes e Pisos 19,7 Malha POP Q-61 Lajes e Pisos 26,99 Malha POP Q-92 Lajes e Pisos que precisam sustentar mais peso 38,15 Malha Q-138 E Q-196 Utilizados na confecção de caixas para vigas e colunas 140,00- 201,00 Prego 17x27 e 18x30 Utilizados na confecção de caixas para vigas e 5,45 61 colunas Prego 17x27 e 18x30 C/D Utilizados na confecção de caixas para vigas e colunas 7,5 Arame Recozido Nº 18 Utilizados na amarração das Vigas e Colunas 6,2 Estribo 4,20 12x17 Utilizados na amarração das Vigas e Colunas 0,38 Treliça TG12L 12m Utilizada para fazer a cinta 45,5 OBS: Foi visitada a loja Majufer, mas está não retornou com as respostas do questionário e não foi permitido ao grupo tirar fotografias da loja e produtos. Em anexo um orçamento de pedido de compra da loja Açofer que será mostrado na apresentação do trabalho. Figura 32 – Tela Soldada. Figura 33 – Treliça nervurada. 62 Figura 34 – Barras e demais produtos devidamente identificados. Figura 35 - Barras e demais produtos devidamente identificados. 63 Figura 36 – Barras de aço. Figura 37 – Dobramento das barras para facilitar a entrega aos clientes 64 Figura 38 – Barras dobradas prontas para entrega. Figura 39 – Estocagem do aço na loja. 65 Figura 40 – Estocagem. 10.3. Questionário ao Engenheiro Quais são os principais tipos de aços disponíveis para a construção civil? Na construção civil, normalmente se utiliza os aços CA-50 E CA-60. Os CA-50 são os aços utilizados nas ferragens longitudinais nos elementos construtivos (Pilares, Vigas e Lajes), em alguns casos em que necessitamos uma ferragem Transversal mais reforçada, também poderá ser utilizada nos estribos. No mercado demos bitolas 6,3; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 22,5; 25,0; 32,0; e 40,0 mm. Ferro com ranhuras para aderir melhor no concreto. Quais são as principais patologias que atacam as estruturas de aço? Corrosão causada pela deficiência de drenagem das águas e deficiências de detalhes construtivos. Deve se ter cuidados no armazenamento para evitar problemas, acumulo de sujeira e umidade. 66 O que se analisa para executar uma obra em concreto armado ou em concreto protendido? Concreto Armado: - Facilidade de interpretação dos desenhos de formas; - Construtibilidade a partir desses desenhos; - Posição das juntas, conforme modelo estrutural adotado; - Eixos de locação da obra posicionados em locais adequados; - Indicações claras de pontos especiais da estrutura: rebaixos em lajes, furos e dentes em vigas; - Especificações de materiais, cobrimentos e contra flechas; - Especificação dos carregamentos adotados. Os projetos de detalhamento de armaduras deverão ainda prever: - Espaçamentos mínimos entre barras nos diversos elementos estruturais; - Observância das taxas limites de armadura, com particular atenção para os pilares; - Verificação de armaduras horizontais em pilares paredes; - Detalhamento das armaduras de punção, obrigatórias nos casos em que as lajes colaboraram com a estabilidade global da estrutura; e, - Detalhamento adequado de emendas de barras. Para as estruturas protendidas, o projeto deve contemplar: - Indicações claras para a realização da protensão; - Características desejadas para o concreto no ato da protensão; - Considerações estruturais para o funcionamento efetivo da protensão; - Cálculo de perdas iniciais e progressivas; - Verificação e detalhamento de zonas de implantação de protensão; 67 - Verificação de interferências de montagem entre cabos; - Especificação de alongamentos teóricos, força inicial de protençsão; - Indicação do sistema de protensão adotado na fase de projeto. Quais são as vantagens e desvantagens do concreto armado e do concreto protendido? Concreto Armado – Vantagens: - Alta resistência a compressão; é facilmente moldável; resistente as influências atmosféricas e ao desgaste mecânico; apresenta melhor resistência ao fogo do que o aço; resistem a grandes ciclos de carga com baixo custo de manutenção; em barragens, obras portuárias, fundações, o concreto é o material estrutural mais econômico. Concreto Armado – Desvantagens: - Baixa resistência a tração e elevado peso próprio nas estruturas; necessidade de mistura, lançamento e cura para atingir a resistência desejada; formas relativamente caras; apresenta resistência a compressão inferior a do aço; surgimento de fissuras no concreto devido à relaxação e a aplicação de cargas móveis. Concreto Protentido – Vantagens: - Permite projetar seções mais esbeltas; baixo peso próprio o que viabiliza economicamente o projeto de estruturas para grandes vãos. - Permite controlar a deformação elástica e limitá-la a valores menores que os que seriam obtidos para estruturas similares; - Proporciona melhor condição de durabilidade; - Permite que a estrutura se recomponha após a atuação de uma sobrecarga eventual não prevista; - A estrutura possui maior resistência à fadiga; - A operação de protensão funciona como uma verdadeira prova de carga. A estrutura é testada antes de entrar em operação propriamente. 68 Concreto Protentido – Desvantagens: - O concreto de maior resistência exige melhor controle de execução; - Os aços de alta resistência exigem cuidados especiais de proteção contra a corrosão; - A colocação dos cabos de protensão deve ser feita com maior precisão de modo a garantir as posições admitidas nos cálculos; - As operações de protensão exigem equipamento e pessoal especializados; - Atenção e controle superiores ao concreto armado. Que tipo de obra normalmente é feita em concreto armado e em concreto protentido? Concreto Armado: - Sapatas; Blocos; Blocos e sapatas; superestrutura, Vigas, Escadas, lajes, Pilares. Obras como: Pontes, Estádios, Edifícios, Plataformas, Usinas, central nuclear. Concreto Protendido: - Plataformas marítimas de exploração de petróleo ou gás, os invólucros de proteção de centrais atômicas, as torres de concreto e as pontes estaiadas. Tirantes de ancoragem protendidos em obras de terra como cortinas atirantadas, estruturas de contenção, barragens. Engenheiro Civil DorvalinoPerondi – Crea: 50.030 - D 69 11. ESPECIFICAÇÕES DE UMA OBRA Proprietário: Obra: Residência. Endereço: - Ibiaçá – RS. Área: 186,32 m2. Concreto Armado 30 m³ de Concreto Armado 25,00 MPa. sendo 4 Caminhões Betorneira de 7,50 m³. Com Bomba de recalque para o Concreto, peso médio do m³. em 2.350 kg/m3., portanto o peso do Volume Total de Concreto Armado fica em 70,50 Toneladas. Barras 3,10 Toneladas de aço em barras de 12,00 metros de comprimento, sendo os aços CA-50 Nervurados e os aços CA-60 lisos. Tensões de escoamento mínimas e iguais de (2.500, 3.200, 6.000kg/cm²). Marca do fabricante: Gerdau,
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