Apresentacao Concreto I - 1º dia -17 04 - UNINASSAU

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Concreto 
Silvio Mazza, Eng. Civil, DSc. 
Professor da UNINASSAU
18.04.2020
O Engenheiro
Muitos eng. Civis estão envolvidos em diversas
áreas de pesquisas:
⚫ investigando novos materiais
⚫ energias alternativas
⚫ na indústria do petróleo, na mineração etc.
Não se concebe mais um eng civil sem domínio na
área da informática: nas tarefas de planejamento,
projetos, construção, uso e manutenção de
obras.
O Engenheiro
Planeja, Constrói, Mantém.
Sistemas de Transportes (estradas, aeroportos,
canais, portos, tuneis, metrôs).
Serviços Públicos (sistemas de água, esgoto e
energia)
Estruturas (pontes, viadutos, plataformas, redes,
fundações e estruturas para edificações)
O Engenheiro
Fundações (estacas, tubulões e outros sistemas que
fornecem a base para sustentação de estruturas
em geral).
Sistemas de contenção (drenagem de solo,
contenção de encostas, quebra-mar).
O Engenheiro de estruturas
É uma área da engenharia que trata do
planejamento, projeto, dimensionamento,
construção e manutenção de sistemas estruturais
para moradia, transporte, trabalho e lazer.
Uma estrutura pode ser projetada e construída em:
aço, concreto, madeira, pedra ou novos materiais.
Devendo resistir a solicitações impostas durante
sua vida útil (ventos fortes, terremotos, etc).
O Engenheiro de estruturas
A Eng. Estrutural vai encontrar raízes, se
bem que de uma forma empírica, nos grandes
monumentos e pirâmides do antigo Egito e nos
templos, estradas, pontes e fortificações da
Grécia e Roma antigas.
Timoshenko (1878-1972), um dos pais da
moderna engenharia estrutural, descreve em seu
“Histórico da Resistência dos Materiais” - um
histórico do desenvolvimento teórico sobre o
comportamento de estruturas.
O Engenheiro de estruturas
O inicio da formalização teórica da engenharia
estrutural é atribuída à publicação do livro “Duas
Ciências de Galileu em 1638, que deu origem a todo
o desenvolvimento da ciência desde o século XVII
até os fins de hoje.
Antes disso Leonardo da Vinci (1452-1519) já
havia escrito algumas notas sobre Estática e
Resistência dos Materiais. Durante esse século,
vários matemáticos e cientistas deram sua
contribuição para formalizar a engenharia
estrutural tal com a entendemos hoje.
O Engenheiro de estruturas
A engenharia estrutural teve um grande avanço com
a Revolução Industrial. Novos materiais
passaram a ser empregados nas construções, tais
como CA, ferro fundido e aço. Em seu recente livro
“História da Engenharia no Brasil”, Pedro Carlos
Silva Telles descreve, o grande desenvolvimento do
Brasil após esse período. Durante o século XX,
os principais desenvolvimentos se deram nos
processos construtivos e nos procedimentos
de cálculo.
O Engenheiro de estruturas
Projetos: os resultados em analise estrutural e
tecnologia de materiais abriram o caminho para métodos
racionais e grande economia em materiais.
A teoria das estruturas e o estudo dos materiais tem
avançado juntos a medida que analises de tensões cada
vez mais refinadas vão sendo executadas e se tornando
disponíveis.
O projetista moderno tem a sua disposição não apenas
teorias avançadas mas seus projetos estruturais podem
ser rigorosamente analisados utilizando potentes
computadores.
Tema da Aula
Histórico, conceitos, propriedades, vantagens e
elementos constituintes de uma estrutura em concreto
armado.
Sumário
1. Introdução
2. Histórico
3. Definição de Concreto Armado
4. Propriedades do Concreto
5. Vantagens e Desvantagens do Concreto Armado
6. Propriedades do Concreto Armado
7. Normas relacionadas
8. Elementos estruturais
9. Bibliografia
Introdução
O concreto armado é um material que pela
sua própria composição se adapta a
qualquer forma estrutural atendendo,
portanto, a inúmeras concepções
arquitetônicas como atestam as
edificações existentes pelo país.
Histórico 
⚫ A utilização do concreto, já era conhecido e aplicado desde o
Império Romano (Assírios; Babilônios; Egípcios e Romanos
usavam materiais ligantes - pozolanas).
⚫ Na antiguidade os romanos foram os que mais se destacaram
na aplicação dos concretos, possibilitando criar:
⚫ espaços amplos em forma de arco, abóbadas e cúpulas.
⚫ Combinando o concreto da época com tijolos de argila,
pedra e outros materiais, conseguiram produzir obras
magníficas, que trouxeram grande desenvolvimento e
revolucionaram a Arquitetura da época.
Histórico
Figura 01 - Panteão romano - construído em
27 a.C com concretos de diferentes materiais,
em forma de abóbada de concreto com
diâmetro de 43,3 m
Figura 02 - Coliseu romano - Coliseu foi
construído entre 69 e 79 d.C., sendo a maior
obra construída pelos romanos, mesclando
pedras e concreto.
Histórico 
⚫ Em 1824, o escocês JOSEF ASPDIN patenteou o cimento
“Portland” (nome de uma cidade do litoral sul da Inglaterra, onde
existem rochedos com a mesma cor cinza esverdeado do cimento
descoberto).
⚫ No Brasil, EMILIO BAUMGART - considerado o “pai” da
Engenharia Estrutural Brasileira, projetou varias obras, tais
como: Edifício “A Noite” no Rio de Janeiro, em 1928, com 22
pavimentos, na época, o maior edifício em concreto armado
do mundo.
Histórico
Figura 03 - Edifício “A Noite” no Rio de Janeiro em 1928, com 22 pavimentos, o mais alto do 
mundo em concreto armado
Histórico
Figura 04 - Edifício Martinelli em SP (1925) –
recorde mundial.
Figura 05 - Elevador Lacerda em Salvador (1930) 
com altura total de 73 m.
Concreto
Concreto simples
Pasta
⚫ Cimento + água + agregado miúdo + agregado graúda + aço
Argamassa
Concreto Armado
Propriedades do concreto
✓ A pasta envolve os grãos dos agregados, enchendo os vazios e
unindo os grãos;
✓ Os agregados dão ao conjunto resistência aos esforços e ao
desgaste, além de redução no custo.
✓ Ao longo do tempo, o concreto endurece em função da hidratação
do cimento;
✓ Sua resistência aumenta com o tempo;
✓ Boa resistência à compressão e Baixa resistência à tração (1/10 da
fcc)
Propriedades do concreto
Características Reológicas
✓ Retração – diminuição do volume mesmo sem solicitações;
✓ Expansão – aumenta de volume por fluxo de água de fora para
dentro da peça;
✓ Deformação imediata - deformação que acontece logo após a
aplicação do carregamento (devido à acomodação dos cristais que formam o material);
✓ Fluência do concreto – acréscimo de deformação com o
tempo.
Propriedades do concreto
Características
Mecânicas
✓ Resistência à compressão –
obtido pelo ensaio de cilindros
moldados segundo a NBR 5738
e 5739;
✓ Módulo de elasticidade –
sendo sua obtenção fornecida
pela NBR 8522;
Propriedades do concreto
Características
Mecânicas
✓ Coeficiente de Poisson – é a
relação entre a deformação
unitária transversal e
longitudinal.
✓ Resistência à tração - De
modo simplificado diz-se que a
resistência do concreto à tração
é em torno de 10% da
resistência à compressão.
Definição de Concreto Armado
⚫ Concreto Armado é resultante da união do
concreto simples + barras de aço, envolvidas
pelo concreto, com perfeita aderência entre os dois
materiais, de tal maneira que resistam ambos
solidariamente aos esforços a que forem
submetidos.
Propriedades do Concreto Armado 
A utilização de barras de aço (junto ao concreto), só e 
possível devido a:
➢ Aderência - permite a mobilização da amadura imersa na 
massa de concreto;
➢ Coeficientes de dilatação térmica – bem 
semelhante;
➢ Proteção - O concreto protege de oxidação o aço da 
armadura garantindo a durabilidade da estrutura.
Vantagens
✓ Economia – materiais dispostos com abundância (os agregados podem ser obtidos no 
próprio local da obra).; 
✓ Não exige mão de obra especializada;
✓ Facilidade de moldagem (adaptando-se a qualquer forma);
✓ Durabilidade - a resistência do concreto aumenta com o tempo (manutenção 
e conservação quase nulas); 
✓ Elevada resistência ao fogo;
✓ Resistência ao desgaste mecânico (choques, vibrações);
✓ Monolitismo.
Desvantagens
Apesar de tantas vantagens, o concreto armado apresenta também serias 
desvantagens,como:
✓ Grande peso-próprio 2500 kg / m3 (pode ser reduzido com utilização de 
agregados leves)
✓ Baixo grau de proteção térmica.
✓ Demora de utilização é problema (o prazo pode ser reduzido com a 
utilização de aditivos).
✓ Necessidade de impermeabilização de superfície em contato 
permanente com a água.
Normas Técnicas...
⚫ No Brasil o órgão responsável é a ABNT – Associação 
Brasileira de Normas Técnicas.
Principais elementos estruturais de CA
Nas construções de CA, três elementos estruturais são
bastante comuns:
1) lajes;
2) vigas e
3) pilares.
Outros elementos, que podem ocorrer nas
construções, são: blocos e sapatas de fundação,
estacas, tubulões, consolos, vigas-parede, tirantes,
etc..
Lajes
São os elementos planos que recebem a maior parte
das ações perpendicularmente.
Figura 06 – Laje maciça. Figura 07 – Laje nervurada.
Vigas
São elementos lineares onde a flexão é preponderante, são
geralmente destinadas a receber ações das lajes ou de outras
elementos estruturais. Transmitindo as ações geralmente para os
pilares.
Figura 08 – Viga reta de concreto armado.
Pilares
São elementos lineares de eixo reto, usualmente na vertical, em que
as forças de compressão são preponderantes. Transmitem as
ações às fundações ou outros elementos de apoio. As ações são
provenientes geralmente das vigas e das lajes.
Figura 09 – Pilar reto de concreto armado.
Partes da estrutura de uma edificação
Figura 10 – Perspectiva de parte de um edifício (Mac Gregor, 1988).
Bibliografia 
⚫ Básica:
⚫ BOTELHO, M. H. C. & MARCHETTI. Concreto armado eu te amo. Ed. Blücher.
⚫ CARVALHO, R. C. FIGUEIREDO FILHO J.,R. Cálculo e detalhamento de estruturas
usuais de concreto armado. Editora EDUFSCar São Carlos 2007.
⚫ Complementar:
⚫ ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118:2014. Projeto de
estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.
⚫ BORGES, A. N. Curso Prático de Cálculo em Concreto Armado. 1ª edição. Editora
Imperial Novo Milênio, 2004.
⚫ PFEIL, Walter. Concreto armado. 5ª ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e
Científicos, 1988.
⚫ SÜSSEKIND, José Carlos. Curso de concreto, vol. I e II. Ed. Globo. FUSCO,
Péricles Brasiliense. Estruturas de concreto - solicitações tangenciais. Ed. PINI.
Breve história da engenharia de estruturas
⚫ Há cerca de 10000 anos, tendo descoberto a agricultura e a pecuária, o homem deixou de ser nômade, 
passando a residir em um local fixo; surgiram então as primeiras edificações permanentes e as primeiras 
aldeias.
⚫ Desde esta época, o homem vem erigindo construções que o abriguem, que permitam a reunião de grandes 
comunidades irmanadas por um objetivo religioso, político ou de lazer, que possilitem a transposição de um 
rio ou a barragem de um curso d’água.
⚫ As primitivas construções iniciais deram lugar às monumentais pirâmides egípcias, aos harmoniosos templos 
gregos, às extaordinárias cúpulas romanas, à sublime catedral gótica, às imensas pontes de ferro e de aço, 
aos enormes arranha-céus de aço e de concreto.
A história da evolução das estruturas história
Seu estudo é altamente fascinante, pois:
1. Possibilita que se conheçam e se valorizem as extraordinárias
construções que vêm sendo edificadas pelo homem desde a pré-história;
2. Revela que as construções, além de satisfazerem as necessidades do
homem, são uma importantíssima expressão cultural, social, política e
econômica das sociedades que as erigiram;
3. Mostra o papel fundamental que os novos materiais e os novos sistemas
estruturais sempre tiveram, e continuam tendo, na evolução das
estruturas;
4. Permite que se compreenda qualitativamente como funcionam estruturas.
5. Apresenta-se a seguir uma brevíssima história desta evolução, por meio
do exame de alguns dos seus momentos mais marcantes e de algumas
das mais significativas construções feitas pelo homem.
A história da evolução das estruturas história
Seu estudo é altamente fascinante, pois:
1. Apresenta-se a seguir uma brevíssima história desta evolução, por meio
do exame de alguns dos seus momentos mais marcantes e de algumas
das mais significativas construções feitas pelo homem.
Ponte Pré-histórica Pirâmide de Sacara
Partenon Coliseu
Sistema Estrutural de uma 
Catedral Gótica
Catedral de Notre Dame
Basílica de São Pedro Projeto de Michelangelo
Viaduto Garabit
Ponte do Brooklyn Ponte Akashi-Kaikyo
Edifício Home Insurance Edifício Empire State
LOUISIANA SUPERDOME
ESTÁDIO OLÍMPICO DE 
MUNIQUE