Aço para concreto armado (1)

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<p>Universidade do Estado do Rio de Janeiro UERJFaculdade de Engenharia - FEN</p> <p>MATERIAIS DE CONSTRUO IIProfessora: Margareth da Silva MagalhesDepartamento de Construo Civil e Transportes</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIAMATERIAIS DE CONSTRUO II</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>TENSO Fora por unidade de rea, expressa em Mpa(antigamente kgf/cmou kgf/mm, 1 MPa = 10 kgf/cm= 0,1 kgf/mm)</p> <p>Resistncia trao (Rm): Tenso correspondente fora mxima (Fm).</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>CISALHAMENTO Esforo cortante numa determinada seo. o resultado de tenses tangenciais.</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>PROTENSO Introduo de uma tenso de compresso a uma pea de concreto, atravs de um ou mais cabos de ao tracionados.</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>DEFORMAO ()</p> <p> o efeito da tenso. Expressa em (cm/cm), ou em % do comprimento inicial.</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>DEFORMAO ()</p> <p>A deformao pode ser elstica ou plstica. Plstica irreversvel, elstica reversvel, desaparece quando a tenso removida</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>ESTRICO: Reduo da rea da seo transversal, em %.</p> <p>ALONGAMENTO: tambm medido em %.</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>ELASTICIDADE </p> <p>Para pequenos nveis de carregamento h um comportamento linear entre a tenso aplicada ao corpo e a sua deformao Com a retirada da tenso a deformao cessa</p> <p>Exemplo: mola perfeita</p> <p>Na maioria dos casos os comportamentos no lineares.</p> <p>materiais</p> <p>apresentam</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>LEI DE HOOKE</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>MDULO DE ELASTICIDADE, DE YOUNG OU, DE DEFORMAO LONGITUDINAL (E)</p> <p> o quociente entre a tenso aplicada e a deformao elstica resultante. Expresso em MPa.</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>MDULO DE ELASTICIDADE (E)</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>PLASTICIDADE</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>PLASTICIDADE</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIAresistncia trao u resistncia ao escoamento, fy resistncia associada ao limite de proporcionalidade, fp</p> <p>C Druptura</p> <p>A</p> <p>Patamar de escoamento</p> <p>B</p> <p>y</p> <p>O</p> <p>regime elsticolinear</p> <p>regime plstico</p> <p>Encruamento</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>Etapas </p> <p>0A: fase elstica AB: patamar de escoamento</p> <p>Aumento das deformaes para uma determinada deformao</p> <p>Incio da fase plstica C: limite de resistncia do material D: ruptura do material fy: Tenso (resistncia) de escoamento.</p> <p>Patamar de escoamento: apresenta de forma clara a tenso de escoamento do material Alguns materiais no apresentam o patamar de escoamento</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>TENSO DE ESCOAMENTO (fy): Quando durante o ensaio o material metlico apresentar o fenmeno de escoamento, a deformao plstica ocorre sem nenhum incremento de fora. Deve-se distinguir:</p> <p>Tenso de escoamento superior (ReH): Valor da tenso no instante em que o primeiro decrscimo de fora observado.</p> <p>Tenso de escoamento inferior (ReL): Menor valor da tenso durante o escoamento plstico, desconsiderando-se qualquer efeito transitrio inicial.</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>ReH</p> <p>ReL</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>A resistncia ao escoamento, fy de barras ou fios de ao, pode ser calculada pelo valor da tenso sob carga correspondente deformao permanente de 0,2% (0,002). fy tambm pode ser calculada pelo valor da tenso sob carga correspondente deformao total de 0,5%.</p> <p>Em caso de divergncia prevalece o primeiro item.</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>DUCTILIDADE </p> <p>Representa o nvel de deformao plstica antes da ruptura de um material Materiais com pequena deformao plstica: frgeis</p> <p>Ex.: ferro fundido, materiais cermicos e ptreos</p> <p>Materiais com elevada deformao plstica: dcteis</p> <p>Ex.: aos de construo</p> <p>Materiais que apresentam comportamento intermedirio: quase-frgil</p> <p>Ex.: concreto</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>DUCTILIDADE</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>Material dctil com patamar de escoamento</p> <p>Apresenta patamar de escoamento definido que caracteriza a tenso fy (denominada resistncia de escoamento do ao trao).</p> <p>Ex.: aos doces com baixo teor de carbono.</p> <p>ruptura</p> <p>fy</p> <p>y</p> <p>ruptura</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>Material dctil sem patamar de escoamento</p> <p>No apresenta patamar de escoamento definido. A deformao plstica que segue elstica no reversvel.</p> <p>ruptura fy</p> <p>0,2%</p> <p>y</p> <p>ruptura</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>AOS PARA CONCRETO - METAIS FRGEIS E DCTEIS</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>TENACIDADE</p> <p>Capacidade que um material possui de absorver energia at a sua fratura </p> <p>Para ensaios estticos: rea sob a curva tenso-deformao Para ensaios dinmicos (elevadas taxas de deformao + presena de um ponto de concentrao de tenses): ensaios CharpyeIzod</p> <p>RESILINCIA</p> <p>Capacidade que um material tem de absorver energia na fase elstica e, com a remoo da tenso, tal energia recuperada</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>TENACIDADE</p> <p>TERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA</p> <p>DUREZA</p> <p>Definida pela resistncia da superfcie do material penetrao. Escala Brinell de dureza BHN (Brinell Hardness Number)</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADOMATERIAIS DE CONSTRUO II</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>Siglas e padronizao</p> <p>Os aos so sempre caracterizados por siglas indicativas de suas principais propriedades e aplicaes. No Brasil a identificao feita por CA (concreto armado) seguidas de um nmero que caracteriza a tenso de escoamento (real ou convencional) em kgf/mm. A NBR 7480:2007 Ao destinado a armaduras para estruturas de concreto armado fixa as condies exigveis na encomenda, fabricao e fornecimento de barras e fios de ao destinados a armaduras para concreto armado, com ou sem revestimento superficial.</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>TIPOS DE AOS PARA CONCRETO</p> <p>CA: CONCRETO ARMADO CP: CONCRETO PROTENDIDO</p> <p>Trs grupos principais: </p> <p>Aos de dureza natural laminados a quente CA 25 e CA 50 Aos encruados a frio CA 60 Aos patenting CP</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>TIPOS DE AOS PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>CA25, CA50 e CA60 </p> <p>CA: Concreto Armado 25, 50 e 60 Valor Caracterstico de escoamento</p> <p>25 50 60</p> <p>25 kgf/mm= 2.500 kgf/cm= 250 Mpa 50 kgf/mm= 5.000 kgf/cm= 500 Mpa 60 kgf/mm= 6.000 kgf/cm= 600 MPa</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>Siglas e padronizao</p> <p>Barras e fios de ao</p> <p>Tabela Dimetros nominais conforme a NBR 7480 (2007)</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>PRINCIPAIS PROPRIEDADES </p> <p>Resistncia caracterstica de escoamento; Limite de resistncia; Alongamento; Dobramento; Coeficiente de conformao superficial.</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>AOS DE DUREZA NATURAL: CA 25 e CA 50 </p> <p>So aos laminados a quente e no sofrem tratamento algum aps a laminao. Suas caractersticas elsticas so alcanadas pela composio qumica adequada com o carbono, mangans, silcio e cromo. Em geral, so caracterizados pela presena no diagrama tenso x deformao de um acentuado patamar de escoamento e grandes deformaes de ruptura.</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>AOS DE DUREZA NATURAL: CA 25 e CA 50</p> <p>ruptura</p> <p>fy</p> <p>y</p> <p>ruptura</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>AOS DE DUREZA NATURAL: CA 25 e CA 50</p> <p>A categoria CA-25 deve ter superfcie obrigatoriamente lisa, desprovida de quaisquer tipos de nervuras ou entalhes.</p> <p>1. As barras da categoria CA-50 so obrigatoriamente providas de nervuras transversais oblquas. 2. Os eixos das nervuras transversais oblquas devem formar, com relao ao eixo da barra, um ngulo entre 45 e 75.</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>AOS DE DUREZA NATURAL CA 25 e CA 50Bitola mm 6,3 8 10 Polegadas 1/4 5/16 3/8</p> <p>CA 25 e CA 50 Pesos Lineares (kg/m)Nominal 0.245 0.395 0.617 Variao 7% 7% 6%</p> <p>12,516 20 25 32</p> <p>1/25/8 3/4 1 1.1/4</p> <p>0.9631.578 2.466 3.853 6.313</p> <p> 6% 5% 5% 4% 4%</p> <p>Comprimento usual das barras : 12 m c/ tolerncia de 1%.</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>AOS ENCRUADOS A FRIO: CA 60</p> <p>Encruamento: </p> <p>Aumenta a resistncia, diminui a tenacidade. Alongamento na ruptura cai de 20% p/ 6 - 8%.</p> <p>Processos de encruamento: </p> <p>Trefilao: compresso diametral do fio p/ passagem pela fieira, + trao elevada. Trao: toro combinada com trao. Compresso: as deformaes produzidas no material, so feitas em duas direes perpendiculares que achatam os gros</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>AOS ENCRUADOS A FRIO: CA 60</p> <p>fy convencional, corresponde a 0,2% de deformao plstica residual ou 0,5% de deformao total (usa-se o menor valor).</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>AOS ENCRUADOS A FRIO: CA 60</p> <p>Fios de ao Os fios (CA 60) podem ser lisos, entalhados ou nervurados. Os de dimetro nominal 10 mm devem ter obrigatoriamente entalhes ou nervuras.</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>AOS ENCRUADOS A FRIO: CA 60</p> <p>Fornecidos em barras com 12 m (tolerncia: 1%) ou em rolo com cerca de 2000 m</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADOPropriedades Mecnicas Exigveis de Barras e Fios de Ao Destinadas a Armaduras de para Concreto Armado (NBR7480/2007)</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>MONTAGEM DE ARMADURAS DE CONCRETO ARMADO</p> <p>ArmazenagemOs vergalhes no devem ficar em contato direto com o solo, nem expostos s intempries, por muito tempo para no sofrer quantidade significativa de corroso</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>CRITRIOS DE ACEITAO DE AO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO</p> <p>NBR-7480/2007 -ensaios p/ aceitao ou rejeio de um lote de ao. </p> <p>Amostragem: Lotes de no mximo 30 t. De cada lote separa-se uma barra, e extrai um segmento de no mnimo 1,5m.</p> <p>A amostra representativa de cada lote composta por 3 exemplares.Da-se a aceitao do lote quando todos os ensaios forem satisfatrios.</p> <p>Com resultados insuficientes, a barra da amostra rejeitada.Para eventual aceitao do lote, sero retiradas 6 amostras de cada lote como corpo de contra-prova. O lote ser aceito se os resultados forem suficientes, caso contrrio, o lote ser rejeitado. Se mais de 20% dos lotes forem rejeitados, o fornecimento total ser rejeitado ou desclassificado p/ categoria inferior.</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>DETERMINAO DAS PROPRIEDADES MECNICAS TRAO DE MATERIAIS METLICOS - NBR-6892/2002.</p> <p>Equipamentos</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>DETERMINAO DAS PROPRIEDADES MECNICAS TRAO DE MATERIAIS METLICOS - NBR-6892/2002.</p> <p>Equipamentos</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>DETERMINAO DAS PROPRIEDADES MECNICAS TRAO DE MATERIAIS METLICOS - NBR-6892/2002.</p> <p>Dados para a realizao do ensaio</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>DETERMINAO DAS PROPRIEDADES MECNICAS TRAO DE MATERIAIS METLICOS - NBR-6892/2002.</p> <p>Dados para a realizao do ensaio</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>DETERMINAO DAS PROPRIEDADES MECNICAS TRAO DE MATERIAIS METLICOS - NBR-6892/2002. </p> <p>Obter a curva tenso x deformao de um ao; Medir resistncia trao e tenso de escoamento; Medir o mdulo de elasticidade ou mdulo de deformao longitudinal.</p> <p>Amostras: 03 Comprimento inicial (Lo): 10 </p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>DETERMINAO DAS PROPRIEDADES MECNICAS TRAO DE MATERIAIS METLICOS - NBR-6892/2002.</p> <p>curva Fora x Deslocamento (L) de um ao;</p> <p>Deslocamento (mm)</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>DETERMINAO DAS PROPRIEDADES MECNICAS TRAO DE MATERIAIS METLICOS - NBR-6892/2002.</p> <p>curva tenso x deformao de um ao;</p> <p>Tenso (MPa)</p> <p>Deformao (%)</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>DETERMINAO DAS PROPRIEDADES MECNICAS TRAO DE MATERIAIS METLICOS - NBR-6892/2002.</p> <p>Medir a estrico e o alongamento</p> <p>Estrico =</p> <p>Sinicial Sfinal Sinicial Lfinal Linicial Linicial</p> <p>x 100</p> <p>Alongamento =Corpo de prova antes do ensaio Corpo de prova aps situao de carga e ruptura</p> <p>x 100</p> <p>(Fonte: P. Helene Aulas UFPR)</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>ENSAIO DE DOBRAMENTO - NBR-6153/88.</p> <p>Consiste em efetuar um dobramento de 180 em torno de um cutelo de dimetro prefixado. A amostra deve suportar o dobramento sem ruptura ou fissurao.</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>EXERCCIO - AO</p> <p>Durante o ensaio de trao em uma barra de ao desconhecida, foram obtidos os dados a seguir: Calcular a tenso de escoamento, tenso mxima, alongamento, mdulo de elasticidade e classificar o ao.</p> <p>mxima:</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>EXERCCIO AO</p> <p>Curva fora x deslocamento</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>EXERCCIO AO</p> <p>Resoluo:Clculo da rea da seo transversal:</p> <p> = 7,85 g/cm</p> <p>m = 124,1g e comprimento da barra (l) = 20 cmrea (S) = m/(l x ) = 124,1/(20x7,85) S = 0,79 cm</p> <p>Clculo da deformao plstica de 0,2%:</p> <p>0,2 = 0,2/100 = 0,002</p> <p>0,5 = 0,5/100 = 0,005</p> <p>0,2 = L0,2/BE 0,002 = L0,2/250,5 = L0,5/BE 0,005 = L0,2/25</p> <p>L0,2 = 0,05 mmL0,2 = 0,125 mm</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>EXERCCIO AO</p> <p>Resoluo:</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>EXERCCIO AO</p> <p>Resoluo:</p> <p>Clculo da tenso de escoamento:</p> <p>fy = 43000 N/79 mm</p> <p>fy = 544 MPa</p> <p>Clculo da tenso mxima:</p> <p>Rm = 53810 N/79 mm</p> <p>Rm = 681 Mpa</p> <p>Clculo do alongamento:</p> <p>Al = L/lo Al = [(117,6-100)/100]x100</p> <p>Al = 17,6%</p> <p>Comprimento base utilizado para medir o alongamento = 100mm (10)</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>EXERCCIO AO</p> <p>Resoluo:</p> <p>AO PARA CONCRETO ARMADO</p> <p>EXERCCIO AO</p> <p>Resoluo - Mdulo de elasticidade:</p>