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1 INTRODUÇÃO AO CONCRETO ARMADO DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE CONCRETO I CÓDIGO: PEF 2303 São Paulo, fevereiro de 2014 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS E GEOTÉCNICA Prof. Dr. Claudius Barbosa

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INTRODUÇÃO AO CONCRETO ARMADO

DISCIPLINA: ESTRUTURAS DE CONCRETO I

CÓDIGO: PEF 2303

São Paulo, fevereiro de 2014

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS E GEOTÉCNICA

Prof. Dr. Claudius Barbosa

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Introdução

� Concreto armado: material estrutural mais recente que o aço, a madeira, a alvenaria;

� Surgimento em meados do século XIX e início da difusão no início do século XX

D. MARIA II (1841)TORRE EIFFEL (1889)

EDIFÍCIO MONADNOCK (1891)

� Monier (década de 1860): patente para vasos, placas, tubos e vigas de concreto armado

� Ward (1873): construção de uma casa de CA em Nova Iorque

� Mörsh (1900): desenvolve teoria com base em diversos ensaios

� “Instruções provisórias para preparação, execução e ensaio de construções de concreto armado”

3

Introdução

CONCRETO SIMPLES

Associação do concreto com material de boa resistência à tração e que seja mais

deformável: CONCRETO ARMADO

Kim

ura

, A

. E

. (2

00

7)

4

Introdução

Concreto armado: associação entre o concreto simples e o aço

(CONCRETO + AÇO + ADERÊNCIA)

� O concreto protegerá o aço contra a oxidação e altas temperaturas

� O concreto e o aço possuem coeficientes de dilatação térmica próximos

PONTOS POSITIVOS

� Boa resistência à maioria das solicitações

� Pode ser moldado em diversas formas

� Material durável e resistente ao fogo

PONTOS NEGATIVOS

� Peso próprio elevado

� Produção necessita de formas e escoramento

� Baixa proteção térmica

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Introdução

OBRAS HIDRÁULICAS ESTRADAS

FERROVIAS AEROPORTOS

POSTES

MUROS DE ARIMO

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Introdução

MATERIAL ESTRUTURAL MAIS EMPREGADOEM EDIFICAÇÕES COMERCIAIS E RESIDENCIAIS

IMPORTÂNCIA PARA O ENGENHEIRO DE PROJETO

E DE CONSTRUÇÕES

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Normas técnicas – projeto e execução

� NBR 8681 (2003): Ações e segurança nas estruturas – Procedimento

� NBR 6120 (1980): Cargas para o cálculo de estruturas de edificações

� NBR 6118 (2003): Projeto de estruturas de concreto – Procedimento

� NBR 14931 (2003): Execução de estruturas de concreto – Procedimento

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Concreto

� NBR 8953 (1992)

� Classe C20 ou superior: concreto com armadura passiva

� Classe C15: elementos de fundação

� Massa específica:

3CA

3c

kg/m 2500

kg/m 2400

=

=

ρ

ρ

� Resistência do concreto à compressão (fcj,28)

� Resistência característica do concreto à compressão (fck) (dispersão)

� Resistência do concreto à tração direta (fct,m)

2/3ckmct, f 0,3 f =

mct,infctk, f 0,7 f =

mct,supctk, f 1,3 f =

MPa) (em

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Concreto

� Módulo de elasticidade:

� Coeficiente de Poisson:

1/2

ckci f 5600E ⋅= cics E 85,0E ⋅=

� Módulo de elasticidade transversal:

2,0=ν

csc E4,0G ⋅=

� Resistência de cálculo do concreto: c

ckcd

γ

ff =

ELU : 1,4

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Aço

� NBR 7480 (1996): barras e fios de aço

� Valor característico da resistência de escoamento: CA-25, CA-50, CA-60

� Massa específica do aço

� Módulo de elasticidade

� Coeficiente de dilatação térmica

kg/m³ 7850s =ρ

� Coeficiente de dilatação térmica

C/ αo

s510−

=

GPa 210Es =

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Categoria fyk (MPa) fst (MPa)

CA-25 250 1,2 fyk

CA-50 500 1,1 fyk

CA-60 600 1,05 fyk (MPa)

Aço

� Resistência de cálculo do aço: s

yk

ydγ

ff =

ELU: 1,15

� Resistência característica de escoamento do aço à tração (fyk)

� Limite de resistência (fstk)

� Alongamento na ruptura (εuk)