ESTRUTURAS DE CONCRETO I

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INTRODUÇÃO
ESTRUTURAS DE CONCRETO I
ROLAN RAMIREZ RAMIREZ
rolan.ramirez@estacio.br
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Conteúdo da Disciplina
Estruturas de Concreto I - Introdução PROF. ROLAN RAMIREZ 2
Conteúdo da Disciplina
Estruturas de Concreto I - Introdução PROF. ROLAN RAMIREZ 3
Conteúdo da Disciplina
Estruturas de Concreto I - Introdução PROF. ROLAN RAMIREZ 4
Fases de um Projeto Estrutural
Projeto Estrutural: Processo de conceber, distribuir, interligar, analisar,
dimensionar e proporcionar os elementos de um sistema estrutural destinado a
suportar com segurança um determinado conjunto de cargas.
Ele é constituído, de uma maneira geral, das seguintes etapas:
• Concepção Estrutural;
• Análise Estrutural;
• Dimensionamento e Detalhamento;
• Desenho da Estrutura.
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Fases de um Projeto Estrutural
Concepção Estrutural
Esta fase pode ser dividida em duas etapas:
• Análise Inicial do Projeto Arquitetônico: concepção geral de um edifício;
• Anteprojeto Estrutural: modula-se a arquitetura idealizada e define-se a
forma da estrutura.
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Fases de um Projeto Estrutural
Análise Estrutural
Em geral, a estrutura global é subdividida em famílias de
elementos planos.
Os seguintes modelos simplificados podem ser adotados na
fase de Análise Estrutural:
1) lajes + vigas contínuas + pilares + fundações.
2) lajes + grelha de vigas + pilares + fundações.
3) lajes (representadas por grelhas ou malha de elementos
finitos) + grelha de vigas + pilares + fundações.
4) lajes (grelhas ou malhas de E.F.s) + pórtico espacial +
fundações.
5) lajes (grelhas ou malhas de E.F.s) + pórtico espacial +
fundações (considerando interação solo-estrutura).
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Fases de um Projeto Estrutural
Dimensionamento e Detalhamento
Estes desenhos definem as características geométricas da estrutura. Constam
destes desenhos:
• Locação da estrutura;
• Definição dos elementos estruturais e suas dimensões;
• Cortes característicos.
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Fases de um Projeto Estrutural
Desenho da Estrutura
A representação gráfica da estrutura é feita por meio de desenhos, as quais irão para
a obra.
No caso das estruturas de concreto, têm-se dois tipos principais de desenho:
1. Desenhos de Formas
• Forma da fundação;
• forma de cada pavimento;
• forma da cobertura;
• outros.
2. Desenho de armação
• Fundação;
• lajes;
• vigas;
• pilares;
• escadas;
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O caminho das cargas
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Os elementos de uma estrutura tem
a função de transmitir as cargas da
estrutura até o solo.
Elementos estruturais 
Elementos unidimensionais (lineares - 1D)
• Vigas, colunas, tirantes, arcos e cabos.
Elementos Bidimensionais (superfície - 2D)
• Placas, cascas, chapas.
Elementos tridimensionais (volume - 3D)
• Blocos, muros de contenção, barragens.
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Elementos Lineares 
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Vigas
Pilares
Tirantes
Elementos de Superfície
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Placas
Chapas
Cascas
Elementos de Volume 
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Sapata
Grandezas Fundamentais
Tipos de esforços aos quais as estruturas são submetidos pelas cargas:
• Esforços Normais: Tração, Compressão
• Esforços Cortantes ou Cisalhantes
• Momento Fletor
• Momento Torsor
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Esforço de Tração
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• Qual parte da estrutura sofre tração?
Esforço de Compressão
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• Qual parte da estrutura sofre compressão?
Esforço Cortante
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• Qual parte da estrutura sofre esforço cortante?
Momento Fletor
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• Qual parte da estrutura sofre momento fletor?
Momento Torsor
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• Qual parte da estrutura sofre momento torsor?
Tipos de Cargas nas Estruturas
De forma geral, as cargas podem ser classificadas em dois tipos:
• Cargas Permanentes:
O peso do concreto, das paredes, dos
revestimentos
• Cargas Variáveis:
O peso das pessoas, do mobiliário, do
vento
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Material de Construção Principal
Materiais de Construçã Civil - Aglomerantes PROF. ROLAN RAMIREZ 22
Materiais das Estruturas
Os materiais mais utilizados na construção civil são:
• Concreto
• Aço
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Materiais de Construção Civil
Materiais de Construçã Civil - Aglomerantes PROF. ROLAN RAMIREZ 24
Principais componentes utilizados na construção civil:
Material 
construtivo
Aglomerantes
Agregados
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Aplicações dos Tipos de Cimento
Materiais de Construçã Civil - Cimento Portland PROF. ROLAN RAMIREZ 27
Tipo Descrição
CP I Obras sem exposição a ambientes desfavoráveis: sulfatos ou águas.
CP I-S Obras com mais tolerância a ambientes desfavoráveis.
CP II-E Obras com desprendimento de calor lento ou ser atacadas por sulfatos.
CP II-Z Geralmente é utilizado em obras marítimas, industriais e subterrâneas
CP II-F
Argamassas de assentamentoe revestimento, concreto armado, solo-
cimento, pisos e pavimentos de concreto, etc.
CP III
Obras grande porte: barragens, esgotos, pavimentação de estradas,
pistas de aeroporto.
CP IV Obras expostas à ação de água corrente e ambientes agressivos.
CP V-ARI Casos de necessária alta resistência inicial. Desenforma rápida.
CP RS Meios agressivos sulfatados, ambientes industriais e água do mar.
CP BC Peças de grande massa de concreto, evita fissuras de origem térmica.
CP B Fins arquitetônicos, rejuntamento de cerâmica.
Materiais de Construção Civil
Materiais de Construçã Civil - Aglomerantes PROF. ROLAN RAMIREZ 28
Pasta? Argamassa?
Concreto?
Dosagem do Concreto
- Estudo e indicação das proporções e quantificação dos materiais
componentes da mistura, para se obter um concreto com determinadas
características previamente estabelecidas.
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Dosagem
REQUISITOS PARA A DOSAGEM:
 Trabalhabilidade
 Resistência físico-mecânica
 Porosidade
 Condição de exposição
 Custo
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Mistura
- Combinação dos materiais
1) Manual 2) Betoneira 3)Usinado
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Mistura Manual
Mistura
Betoneira Basculante
Lançamento
- Colocação do concreto no local de aplicação, em geral, nas formas.
Enrijecerá após quatro horas da adição da água.
1) Manual 2) Bombas e mangueira
Adensamento
- Compactação da massa de concreto, procurando retirar-se dela o maior
volume possível de vazios, ganhando resistência. Utilizam-se
equipamentos mecânicos, tais como vibrador por imersão, vibrador de
forma e mesa vibratória.
1) Vibrador por imersão
2) Vibrador de forma
3) Mesa de vibração
Função do Concreto
• Boa resistência à compressão.
• Péssima resistência a tração.
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Função do Aço
O aço possui uma ótima resistência à tração.
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Concreto Armado
Para suprir as duas resistências, associa-se o aço ao concreto, formando o
CONCRETO ARMADO.
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Sequência de Verificação 
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Estrutura
Esforços
Internos
Tensões e
deformações
Propriedades 
dos Materiais
Carregamento
(Ações externas 
e reações)
•Força normal
•Força cortante
•Momento fletor
•Momento torsor
Graus de Liberdade
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• Estrutura espacial possui seis graus de liberdade: três
translações e três rotações.
• A fim de evitar a tendência de movimento da estrutura,
estes graus de liberdade precisam ser restringidos.
Reações de Apoio no Plano 
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A restrição de movimento é dada pelos apoios, que são
dispositivos mecânicos que impedem certos deslocamentos
da estrutura.
• Primeiro gênero – capaz de impedir o movimento do ponto
vinculado do corpo numa direção pré-determinada.
Exemplo Apoio Móvel
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Reações de Apoio no Plano 
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• Segundo gênero – capaz de impedir qualquer movimento do ponto
vinculado do corpo em todas as direções, permanecendo livre
apenas a rotação.
Exemplo Apoio Rotula
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Reações de Apoio no Plano 
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• Terceiro gênero – capaz de impedir qualquer movimento do ponto
vinculado do corpo (2 translações e 1 rotação).
Exemplo Engaste
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Relações de Tensão e Deformação
Estruturas de aço - Aço - Material Estrutural PROF. ROLAN RAMIREZ 48
σ : Tensão nominal
P: Carga Aplicada
A0: Área da seção transversal inicial
ε: Deformação normal
δ: Comprimento de referência
L0: Comprimento inicial
Diagrama de Tensão X Deformação
Estruturas de aço - Aço - Material Estrutural PROF. ROLAN RAMIREZ 49
Tipos de Deformações nos Materiais
Estruturas de aço - Aço - Material Estrutural PROF. ROLAN RAMIREZ 50
Deformação Elástica Deformação Plástica
Tipos de Falhas dos Materiais
Estruturas de aço - Aço - Material Estrutural PROF. ROLAN RAMIREZ 51
Exemplo
Estruturas de aço - Aço - Material Estrutural PROF. ROLAN RAMIREZ 52
A haste de alumínio mostrada na figura (a) tem seção transversal circular e está
submetida a uma carga axial de 10 kN. Se uma parte do diagrama tensão-
deformação do material é mostrado na figura (b), determinar
a) A tensão normal do segmento AB e BC da haste.
b) O comportamento (elástico ou plástico) de cada segmento da haste.
Exercício
Estruturas de aço - Aço - Material Estrutural PROF. ROLAN RAMIREZ 53
Foi realizado um teste de tensão em um corpo
de prova de aço com diâmetro original de 12,5
mm e comprimento de referência de 50 mm. Os
dados estão relacionados na tabela.
a) Construir o diagrama tensão-deformação.
b) Determinar as regiões elástica, de
escoamento e plástica.
Obrigado pela atenção!
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