Concreto Armado - Informações Básicas

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<p> UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO CENTRO TECNOLGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO Fernando Musso Junior musso@npd.ufes.br 2012/1 ESTRUTURAS DE CONCRETO I (CIV07870) - ESTRUTURAS DE CONCRETO II (CIV07871) PROGRAMA 1 - INTRODUO 2 - ESTADOS LIMITES 3 - AES 4 - MATERIAIS 5 - DURABILIDADE 6 - VIGA 6.1 - VIGA - ANLISE 6.2 - VIGA - DIMENSIONAMENTO NO ESTADO LIMITE LTIMO (ELU) 6.2.1 - VIGA - DIMENSIONAMENTO MOMENTO FLETOR (ELU-M) 6.2.2 - VIGA - DIMENSIONAMENTO FORA CORTANTE (ELU-V) 6.2.3 - VIGA - DIMENSIONAMENTO MOMENTO TOROR (ELU-T) 6.3 - VIGA - VERIFICAO NO ESTADO LIMITE DE SERVIO (ELS) 6.3.1 - VIGA - VERIFICAO DE FLECHA (ELS-DEF) 6.3.2 - VIGA - VERIFICAO DE ABERTURA DE FISSURA (ELS-W) 6.4 - VIGA - EXEMPLOS 7 - LAJE 7.1 - LAJE - DEFINIES 7.2 - LAJE - ANLISE 7.3 - LAJE - DIMENSIONAMENTO NO ESTADO LIMITE LTIMO (ELU) 7.3.1 - LAJE - DIMENSIONAMENTO MOMENTO FLETOR (ELU-M) 7.3.2 - LAJE - DIMENSIONAMENTO FORA CORTANTE (ELU-V) 7.3.3 - LAJE - DIMENSIONAMENTO PUNO 7.4 - LAJE - VERIFICAO NO ESTADO LIMITE DE SERVIO (ELS) 7.4.1 - LAJE - VERIFICAO DE FLECHA (ELS-DEF) 7.4.2 - LAJE - VERIFICAO DE ABERTURA DE FISSURA (ELS-W) 7.5 - LAJE - EXEMPLOS 7.5.1 - LAJE MACIA - EXEMPLOS 7.5.1 - LAJE NERVURADA - EXEMPLOS 8 - PILAR 8.1 - PILAR - DEFINIES 8.2 - PILAR - ANLISE 8.3 - PILAR DIMENSIONAMENTO NO ESTADO LIMITE LTIMO (ELU) 8.4 - PILAR - EXEMPLOS 9 - FUNDAO 9.1 - FUNDAO - DEFINIES 9.2 - FUNDAO - ANLISE E DIMENSIONAMENTO 10 - DISPOSIO DA ARMADURA 10.1 - VIGA - DISPOSIO DA ARMADURA PARA MOMENTO FLETOR 10.2 - VIGA - DISPOSIO DA ARMADURA PARA FORA CORTANTE 10.3 - VIGA - DISPOSIO DA ARMADURA PARA MOMENTO TOROR 10.4 - LAJE - DISPOSIO DA ARMADURA 10.5 - PILAR - DISPOSIO DA ARMADURA 10.6 - FUNDAO - DISPOSIO DA ARMADURA 11 - PROJETO ESTRUTURAL DO EDIFCIO DA ENGENHARIA CIVIL 11.1 - ARQUITETURA DO EDIFCIO 11.2 - CONSIDERAES BSICAS DO PROJETO ESTRUTURAL 11.3 - VISTA 3D DA ESTRUTURA E PROJETO DE FORMA DO EDIFCIO 11.4 - ANLISE, DIMENSIONAMENTO E ARMAO DE LAJES 11.5 - ANLISE, DIMENSIONAMENTO E ARMAO DE VIGAS 11.6 - ANLISE, DIMENSIONAMENTO E ARMAO DE PILARES 11.7 - ANLISE, DIMENSIONAMENTO E ARMAO DE BLOCOS SOBRE ESTACAS 11.8 - ANLISE, DIMENSIONAMENTO E ARMAO DA ESCADA 12 - AVALIAES 13 - REA DA SEO TRANSVERSAL DE BARRAS DE AO AVALIAES CIV07870 - ESTRUTURAS DE CONCRETO I - 2 07-09; 5 07-09 - P1 (26/04); P2 (28/06); PF (09/07) CIV07871 - ESTRUTURAS DE CONCRETO II - 3 16-18; 4 15-17 - P1 (25/04); P2 (27/06); PF (10/07) Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado2 ESTRUTURAS DE CONCRETO I (CIV07870) - ESTRUTURAS DE CONCRETO II (CIV07871) BIBLIOGRAFIA 1 [MUSSO] MUSSO JUNIOR, F. Dimensionamento de Estruturas de Concreto Armado. Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Esprito Santo, Vitria, 2011-2. 2 [ARAUJO] ARAJO, J. M. Curso de Concreto Armado. v. 1 a 4. 2a ed. Rio Grande: Dunas, 2003. 3 [FUSCO] FUSCO, P. B. Tcnica de Armar as Estruturas de Concreto. 1a ed. So Paulo: PINI, 2002. 4 [MONTOYA] MONTOYA, P. J.; MESEGUER, A. G.; CABR, F. M. Hormign Armado: bacos para el calculo de secciones em el estado ultimo de agotamiento. tomo II.10a ed. Barcelona: Gustavo Gili, 1981. 5 [LEONHARDT] LEONHARDT, F.; MNNIG, E. Construes de Concreto. v. 1 a 6. 1a ed. Rio de Janeiro: Intercincia, 1977. 6 [MOSLEY] MOSLEY, B.; BUNGEY, J.;HULSE, R. Reinforced Concrete Design to Eurocode 2. 6a ed. New York: Palgrave Macmillan, 2007. 7 [FAVRE] FAVRE, R.; JACCOUD, J.; BURDET, O.; CHARIF, H. Dimensionnement des Structures em Bton: Aptitude au Service et Elements de Structures. Trait de Gnie Civil. v. 8. Lausanne: Pressses Polytechniques Universitaires Romandes, 2004. 8 [BARES] BARES, R. Tablas para el Clculo de Placas y Vigas Pared. 2a ed. Barcelona: Gustavo Gili, 1981. 9 [CZERNY] CZERNY, F. Tafeln fur Rechtekplatten. Beton-Kalender. Teil I. Berlin: Ernst &amp; Sohn, 1996. 10 [EISENBIEGLER] EISENBIEGLER, G.; LIEB, H. Schnittgrossen und Verformungen von Pilzdecken mit Stutzenkopfverstarkungen infolge Gleichlast. Beton-und Stahlbetonbau. n. 74, p. 219-224, 1979. 11 [GRASSER] GRASSER, E.; THIELEN, G. Hilfsmittel zur Berechnung der Schnittgro|en und Formanderungen von Stahlbetontragwerken. Deutscher Ausschuss fur Stahlbeton. n. 240, Berlin: Beuth, 1991. 12 [NBR 6118] ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento: NBR 6118. Rio de Janeiro, 2007. 13 [NBR 6120] ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Cargas para o Clculo de Estruturas de Edificaes - Procedimento: NBR 6120. Rio de Janeiro, 1980. 14 [NBR 6122] ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Projeto e Execuo de Fundaes: NBR 6122. Rio de Janeiro, 2010. 15 [NBR 6484] ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Solo Sondagens de Simples Reconhecimento com SPT Mtodo de Ensaio: NBR 6484. Rio de Janeiro, 2001. 16 [NBR 7480] ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Ao destinado a Armaduras para Estruturas de Concreto Armado - Especificao: NBR 7480. Rio de Janeiro, 2007. 17 [NBR 8681] ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. Aes e Segurana nas Estruturas - Procedimento: NBR 8681. Rio de Janeiro, 2003. 18 [EUROCDIGO 2] COMIT EUROPEU DE NORMALIZAO. Eurocdigo 2: Projecto de Estruturas de Beto Parte 1-1: Regras Gerais e Regras para Edifcios: EN 1992-1-1. Bruxelas, 2004. 19 [FTOOL] MARTHA, L. F. FTOOL212.EXE: Ftool Two-Dimensional Frame Analysis Tool. Verso 2.12. Departamento de Engenharia Civil, Pontifcia Universidade Catlica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2008. 20 [VIGA] MUSSO JUNIOR, F. VIGA-2011-2.XLS: Dimensionamento de Viga de Concreto Armado. Verso 2011-1. Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Esprito Santo, Vitria, 2011. 21 [LAJE] MUSSO JUNIOR, F. LAJE-2011-2.XLS: Dimensionamento de Laje de Concreto Armado. Verso 2011-1. Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Esprito Santo, Vitria, 2011. 22 [PILAR] MUSSO JUNIOR, F. PILAR-2011-2.XLS: Dimensionamento de Pilar de Concreto Armado. Verso 2011-1. Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Esprito Santo, Vitria, 2011. 23 [SAPATA] MUSSO JUNIOR, F. SAPATA-2011-2.XLS: Dimensionamento de Sapata de Concreto Armado. Verso 2011-1. Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Esprito Santo, Vitria, 2011. 24 [BLOCO] MUSSO JUNIOR, F. BLOCO-2011-2.XLS: Dimensionamento de Bloco de Concreto Armado. Verso 2011-1. Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Esprito Santo, Vitria, 2011. 25 [CYPECAD] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado3 1 - INTRODUOFernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado4 ELEMENTOS ESTRUTURAIS BSICOS Classificao dos Elementos Estruturais TipoDefinioElementoEsquemaDefinio Viga elementolinearemqueaflexo preponderante Pilar elementolineardeeixoreto,usualmente disposto na vertical, em que a fora normal decompressopreponderante;amaior dimenso da seo transversal menor ou igual a 5 vezes a menor dimenso Tirante elemento linear de eixo reto em que a fora normal de trao preponderante Linear o comprimento longitudinal maior ou igual a trs vezes a maior dimenso da seo transversal Arco elementocurvoemqueaforanormalde compressopreponderante,agindoou no com flexo Laje elementodesuperfcieplanasujeito principalmenteaaesnormaisaseu plano;oladomenormaiorouiguala5 vezes a espessura Viga-parede elementodesuperfcieplanasujeito principalmenteaaescontidasemseu plano;ocomprimentomenorquetrs vezesamaiordimensodaseo transversal Casca elemento de superfcie no plana Superfcie uma dimenso, usualmente chamada espessura, relativamente pequena em face das demais Pilar-parede elementodesuperfcieplanaoucasca cilndrica,usualmentedispostonavertical, emqueaforanormaldecompresso preponderante; a maior dimenso da seo transversalmaiorque5vezesamenor dimenso Sapata elementodevolumeusadoparatransmitir ao solo as cargas de fundao Volume trs dimenses so significativas Bloco sobre estacas elementodevolumeusadoparatransmitir s estacas as cargas de fundao [NBR 6118] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado5 2 - ESTADOS LIMITES Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado6 ESTADOS LIMITES DE UMA ESTRUTURA [NBR 8681] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado7</p> <p> 3 - AES Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado8 AES NOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS Classificao das Aes [NBR 8681] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado9 Peso Especfico dos Materiais de Construo [NBR 6120] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado10 Valores Mnimos de Cargas Verticais Acidentais em Lajes [NBR 6120] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado11 Valores Mnimos de Cargas Verticais Acidentais em Lajes [NBR 6120] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado12 4 - MATERIAIS Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado13 PROPRIEDADES DO CONCRETO Ecs4760fck1/2 MPa mdulo de elasticidade secante do concreto fctm0,3fck2/3 (fck em MPa) resistncia mdia do concreto trao fcdfck/1,4 resistncia de clculo do concreto compresso Gc0,4Ecs mdulo de elasticidade transversal do concreto fckresistncia caracterstica do concreto compresso aos 28 dias oc10-5/oC coeficiente de dilatao trmica do concreto fctk0,7fctm resistncia caracterstica do concreto trao v0,2 coeficiente de poisson do concreto fctdfctk/1,4 resistncia de clculo do concreto trao c2400 kg/m3 concreto simples 2500 kg/m3 concreto armado massa especfica do concreto Propriedades de Clculo do Concreto em Funo de sua Classe ClasseC15C20C25C30C35C40C45C50equao fck MPa1520253035404550 fcd MPa10,7114,2917,8621,4325,0028,5732,1435,71fck/1,4 fctm MPa1,8252,2102,5652,8963,2103,5093,7954,0720,3fck2/3 fctk MPa1,2771,5471,7952,0282,2472,4562,6572,8500,7fctm fctd MPa0,9121,1051,2821,4481,6051,7541,8982,036fctk/1,4 Ecs MPa18435212872380026072281613010531931336584760fck1/2 Gc MPa73748515952010429112641204212772134630,4Ecs Obs.:C20 ou superior concreto armado (C15 s para fundaes e obras provisrias) C25 ou superior concreto protendido Diagrama o-c Parablico do Concreto comprimido para Estado Limite ltimo (ELU) Diagrama o-c Simplificado Retangular do Concreto comprimido para Estado Limite ltimo ( = 0,8; q = 0,85) {NBR 6118] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado14 Diagrama o-c do Concreto comprimido para Estado Limite de Servio (ELS) Coeficiente de Fluncia e Deformao de Retrao do Concreto [NBR 6118] Ecs cc 1 oc Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado15 PROPRIEDADES DO AO Es210000 MPa mdulo de elasticidade do ao os10-5/oC coeficiente de dilatao trmica do ao fydfyk/1,15 resistncia de clculo de escoamento do ao trao cydfyd/Es deformao de escoamento do ao fykresistncia caracterstica de escoamento do ao trao s7850 kg/m3 massa especfica do ao Resistncia de Clculo e Deformao de Escoamento do Ao em funo de sua Categoria CategoriaCA-25CA-50CA-60equao fyk MPa250500600 fyd MPa217,4434,8521,7fyk/1,15 cyd0,1035%0,2070%0,2484%fyd/Es Diagrama o-c do Ao para Estado Limite ltimo (ELU) Diagrama o-c do Ao para Estado Limite de Servio (ELS) Relao entre Coeficiente de Conformao q (NBR 7480) e Coeficiente de Conformao q1 (NBR 6118) [NBR 6118] Es cs 1 os fyd 10 cyd Es cs 1 os Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado16 Classificao do Ao das Armaduras Comprimento de Barras e Fios Dimetro, Massa, rea da Seo e Permetro de Barras e Fios [NBR 7480] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado17 Propriedades Mecnicas de Barras e Fios [NBR 7480] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado18 Configurao Geomtrica de Barras e Fios [NBR 7480] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado19 5 - DURABILIDADE Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado20 DIRETRIZES DE DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO Exigncias de Durabilidade Classes de Agressividade Ambiental Correspondncia entre Classe de Agressividade e Qualidade do Concreto Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado21 Correspondncia entre Classe de Agressividade e Cobrimento Nominal dos Elementos Estruturais Correspondncia entre Classe de Agressividade e Abertura de Fissura [NBR 6118] Fernando Musso Juniormusso@npd.ufes.brEstruturas de Concreto Armado22</p>