RESUMO APOSTILA CONCRETO

DEFINIÇÕES: CONCRETO É UM MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROVENIENTE DA MISTURA DE AGLOMORANTES, AGREGADOS E ÁGUA.

*AGLOMERANTES: UNEM OS FRAGMENTOS DE OUTROS MATERIAIS. NO CONCRETO EM GERAL USA-SE O CIMENTO PORTLAND, QUE REAGE COM A ÁGUA E ENDURECE OM O TEMPO.

*AGREGADOS: SÃO PARTÍCULAS MINERAIS QUE AUMENTAM O VOLUME DA MISTURA, REDUZINDO SEU CUSTO. SÃO DIVIDIDOS EM DOIS GRUPOS:

-AGREGADOS MIÚDOS: 0,075mm<DIÂMETRO<4,8mm (AREIAS).

-AGREGADOS GRAÚDOS: DIÂMETRO >4,8mm (PEDRAS).

TIPOS DE MISTURA:

*PASTA: SÃO REAÇÕES QUIMICAS DO CIMENTO COM A ÁGUA. QUANDO HA ÁGUA EM EXCESO DENOMINA-SE NATA.

*ARGAMASSA: PROVÉM DA MISTURA DE CIMENTO+ÁGUA+GREGADO MIÚDO, OU SEJA, PASTA COM AGREGADO MIÚDO.

*CONCRETO SIMPLES: É FORMADO POR CIMENTO ÁGUA AGREGADO MIÚDO E AGREGADO GRAÚDO, OU SEJA ARGAMASSA E AGRAGADO GRAÚDO.

*CONCRETO AMADO: É A ASSOCIAÇÃO DO CONCRETO SIMPLES COM UMA ARMADURA. OS DOIS MATERIAIS DEVEM RESISTIR SOLIDARIAMENTE AOS ESFORÇOS SOLICITANTES. ESSA SOLIDARIEDADE É GARANTIDA PELA ADERÊNCIA.

*CONCRETO PROTENDIDO: NO CONCRETO ARMADO A ARMADURA NÃO APRESENTA TENSÕES INICIAIS, POR ISSO A ARMADURA É DENOMINADA ARMADURA FROUXA OU ARMADURA PASSIVA. NO CONCRETO PROTENDIDO PELO MENOS UMA PARTE DA ARMADURA APRESENTA TENSÕES INICIAIS PREVIAMENTE APLICADAS, DENOMINADA ARMADURA DE PROTENSÃO OU ARMADURA ATIVA.

*ARGAMASSA ARMADA: É CONSTITUIDO POR ARGAMASSA (CIMENTO+AGREGADO MIÚDO+ÁGUA) E UMA ARMADURA FINA FORMADA POR FIOS DE AÇO, UMA TELA.

*CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO (CAD): PODE SER OBTIDO POR EXEMPLO PELA MISTURA DE CIMENTO E AGREGADOS CONVENCONAIS, COMO SILICA ATIVA E ADITIVOS PLASTIFICANTES. APRESENTA CARACTERÍSTICAS MELHORES QUE AS DO CONCETO CONVENCIONAL. EM VEZ DE SÍLICA PODE SE SUBSTITUIR POR ESCÓRIA DE ALTO FORNO.

CARACTERÍSTICAS DO CONCRETO:

*MASSA ESPECÍFICA:

> SÃO CONSIDRADOS CONCRETOS DE MASSA ESPECÍFICA NORMAL, AQUELES COMPREENDIDOS ENTRE 2,0 Ton/m³ E 2,8 Ton/m³.

> PARA EFEITO DE CÁLCULO DEVE-SE ADOTAR:

-CONCRETO SIMPLES: 2,4 Ton/m³.

-CONCRETO ARMADO: 2,5 Ton/m³.

> QUANDO SE CONHECER A MASSA ESPECÍFICA DO CONCRETO SIMPLES, PODE SE ADOTAR PARA O VALOR DA MASSA ESPECÍFICA DO CONCRETO ARMAO UM ACRÉSCIMO DE 100 A 150 kg/m³.

*PROPRIEDADES MECÂNICAS DO CONCRETO: AS PINCIPAIS PROPRIEDADE MECÂNICAS DO CONCRETO SÃO: BOA RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO, RESITÊNCIA A TRAÇÃO E MÓDULO DE ELASTICIDADE. ESSAS PROPRIEDADES SÃO DETERMINADAS A PARTIR DE ENSAIOS. GERALMENTE, OS ENSAIOS SÃO REALIZADOS PARA CONTROLE DE QUALIDADE E ATENDIMENTO ÀS ESPECIFICAÇÕES.

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

> A RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO SIMPLES, DENOMINADA fc, É A CARACTERÍSTICA MAIS IMPORTANTE. PARA ESTIMÁ-LA EM UM LOTE DE CONCRETO SÃO MOLDADOS E PREPARADOS CORPOS DE PROVA PARA UM ENSAIO SEGUNDO A NBR-5738 – MODELAGEM E CURA DE CORPOS DE PROVA CILÍNDRICOS OU PRISMÁTICOS DE CONCRETO, OS QUAIS SÃO ENSAIADOS SEGUNDO A NORMA NBR 5739 – ENSAIO DE COMPRESÃO DE CORPOS DE PROVA CILÍNDRICOS.

O CORPO DE PROVA PADRÃO BRASILEIRO É O CILÍNDRICO , COM 15 cm DE DIÂMETRO E 30cm DE ALTURA E A IDADE DE REFERÊNCIA PARA O ENSAIO É DE 28 DIAS.

APÓS UM ENSAIO MUITO GRANDE DE CORPOS DE PROVA, PODEMOS FAZER UM GRÁFICO COM OS VALORES DE fc (RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO SIMPLES) VERSUS A QUANTIDADE DE CORPOS-DE-PROVA RELATIVO A DETERMINADOS VALORES DE fc, TAMBÉM DENOMINADO A DENSIDADE DE FREQUÊNCIA. A CURVA ENCONTRADA DENOMINA-SE CURVA ESTATÍSTICA DE GAUSS OU CURVA DE DISTRIBUIÃO NORMAL PARA A RESISTÊNCIA DO CONCRETO A COMPRESÃO.

NA CURVA DE GAUSS ENCONTRAM-SE DOIS VALORES DE FUNDAMENTAL IMPORTÂNCIA:

fcm – RESISTÊNCIA MÉDIA DO CONCRETO A COMPRESSÃO

fck – RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA DO CONCRETO A COMPRESÃO

O VALOR DE fcm (RESISTÊNCIA MÉDIA DO CONCRETO A COMPRESSÃO) É A MÉDIA ARITMÉTICA DOS VALORES DE fc (RESITÊNCIA A COMPRESSÃO SIMPLES), E É ULTILIZADO NA DETERMINAÇÃO DO fck POR MEIO DA FÓRMULA:

ONDE O DESVIO PADRÃO S CORRESPONDE A DISTÂNCIA ENTRE A ABICISSA DE fcm (RESITÊNCIA MÉDIA DO CONCRETO A COMPRESSÃO), E A DO PONTO DE INFLEXÃO DA CURVA (PONTO EM QUE ELA MUDA DE CONCAVIDADE).

O VALOR DE 1,65 CORRESPONDE A QUANTIDADE EM QUE 5% DOS CORPOS DE PROVA POSSUEM fc< fck, OU AINDA 95% DOS CORPOS DE PROVA POSSUEM RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO SIMPLES MAIOR QUE A RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO CARACTERÍSTICA.

PORTANTO PODE SE DEFINIR fck COMO SENDO O VALOR DA RESISTÊNCIA EM QUE TEM 5%DE PROBABILIDADE DE NÃO SER ALCANÇADO.

NAS OBRAS DEVIO AO PEQUENO NÚMERO DE CORPOS DE PROVA ENSAIADOS CALCULA-SE UM fck,est, VALOR ESTIMADO DA RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA DO CONCRETO A COMPRESSÃO.

RESISTÊNCIA A TRAÇÃO

OS CONCEITOS RELATIVOS À RESISTÊNCIA DO CONCRETO À TRAÇÃO DIRETA fct, SÃO ANÁLOGOS AOS EXPOSTOS NO ITEM ANTERIOR, PARA A RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO. PORTANTO TEM-SE A RESISTÊNCIA MÉDIA DO CONCRETO À TRAÇÃO fctm, VALOR OBTIDO DA MÉDIA ARITIMÉTICA DOS RESULTADOS, E A RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA DO CONCRETO A TRAÇÃO, fctk OU SIMPLESMENTE ftk, VALOR DA RESISTÊNCIA EM QUE TE PROBABILIDADE DE 5% DE NÃO SER ALCANÇADO PELOS RESULTADOS E UM LOTE DE CONCRETO.

A DIFERENÇA NO ESTUDO DA TRAÇÃO ENCONTRA-SE NOS TIPOS DE ENSAIO. HÁ TRÊS TIPOS NORMALIZADOS: TRAÇÃO DIRETA COMPRESSÃO DIAMETRAL E TRAÇÃO NA FLEXÃO.

ENSAIO DE TRAÇÃO DIRETA: NESTE ENSAIO CONSIDERADO DE REFERÊNCIA, A RESISTÊNCIA A TRAÇÃO DIRETA fct, É DETRMINADA APLICANDO-SE TRAÇÃO AXIAL ATÉ A RUPTURA EM CORPOS DE PROVA DE CONCRETO SIMPLES, A SEÇÃO CENTRAL É RETÂNGULAR MEDINDO 9cm POR 15cm, AS EXTREMIDADES SÃO QUADRADAS DE 15cm DE LADO.

ENSAIO DE TRAÇÃO NA COMPRESSÃO DIÂMETRAL (Spliting Test):

O VALOR DA RESITÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIÂMETRAL fct,sp, ENCONTRADO NESTE ENSAO, É UM POUCO MAIOR DO QUE O VALOR OBTIDO NO ENSAIO DE TRAÇÃO DIRETA. O ENSAIO DE COMPRESSÃO DIÂMETRAL E SIMPLES DE SER EXECUTADO E FORNECE RESULTADOS MAIS UNIFORMES DO QUE OS DA TRAÇÃO DIRETA.

ENSAIO DE TRAÇÃO NA FLEXÃO:

PODE SE NOTAR QUE NA REGIÃO DE MOMENTO MÁXIMO OCORRE A FLEXÃO PURA, PELA AUSÊNCIA DO CORTANTE, GERANDO ESFORÇOS DE TRAÇÃO PURA. OS RESULATADOS DA RESISTÊNCIA A TRAÇÃO NA FLEXÃO fct,f, SÃO MAORES QUE NOS ENSAIOS DESCRITOS ANTERIORMENTE.

RELAÇÃO ENTRE OS RESULTADOS DOS ENSAIOS:

COMO OS RESULTADOS NOS DOIS ÚLTIMOS ENSAIOS SÃO DIFERENTES DOS ENSAIOS RELATIVOS AO ENSAIO DE REFERÊNCIA, DE TRAÇÃO DIRETA, HÁ COEFICIENTS DE CONVERSÃO.

CONSIDERA-SE NA TRAÇÃO DIRETA

, OU SEJA COEFICIENTES DE CONVERSÃO DE 0,9 E 0,7 PARA OS RESULTADOS DE COMPRESSÃO DIÂMETRAL E DE FLEXÃO, RESPECTIVAMENTE.

NA FALTA DE ENSAIO AS RESISTÊNCIAS DE TRAÇÃO DIRETA PODEM SER OBTIDAS A PARTIR DA RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA A COMPRESSÃO fck.

MÓDULO DE ELASTICIDADE: OUTRO ASPECTO FUNDAMENTAL NO PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO CONSISTE NA RELAÇÃO ENTRE AS TENSÕES E DEFORMAÇÕES.

PARA O CONCRETO A EXPRESSÃO DO MÓDULO DE ELASTICIDADE É APLICADA SOMENTE À PARTE RETILÍNEA DA CURVA DE TENSÃO DEFORMAÇÃO OU, QUANDO NÃO EXISTIR PARTE RETILÍNEA, A EXPRESSÃO É APLICADA A TANGENTE DA CURVA NA ORIGEM.

O MÓDULO DE ELASTICIDADE TANGENTE INICIAL É OBTIDO SEGUNDO O ENSAIO DESCRITO NA NBR-8522 CONCRETO – DETERMINAÇÃO DO MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICA E DIAGRAMA DE TENSÃO DEFORMAÇÃO.

QUANDO NÃO FOREM FEITOS ENSAIOS E NÃO EXISTIREM DADOS MAIS PRECISOS SOBRE O CONCRETO, PARA A IDADE DE REFERÊNCIA DE 28 DIAS, PODE-SE ESTIMAR O MÓDULO DE ELASTICIDADE INICIAL USANDO A EXPRESSÃO:

O MÓDULO DE ELASTICIDADE SECANTE A SER ULTILIZADO NAS ANÁLISES DE PROJETO, ESPECIALMENTE PARA DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS SOLICITANTES E VERIFICAÇÃO DE LIMITES DE SERVIÇO, DEVE SER CÁLCULADO PELA EXPRESSÃO:

COEFICINTE DE POISSON: QUANDO UMA FORÇA AXIAL É APLICADA SOBRE UMA PEÇA DE CONCRETO, ESTA SOFRE UMA DEFORMAÇÃO LONGITUDINAL NA DIREÇÃO DA CARGA, E SIMULTANEAMENTE, UMA DEFORMAÇÃO TRANSVERSAL COM SINAL CONTRÁRIO.

A REALAÇÃO ENTRE A DEFORMAÇÃO LATERAL E LONGITUDINAL É O COEFCIENTE DE POISSON INDICADO PELA LETRA . PARA TENSÕES DE COMRESSÃO MAIORES QUE 0,5 fc E DE TRAÇÕES DE TRAÇÃO MENORES QUE fct.

PODE SER ADOTADO = 0,2 .

MÓDULO DE ELASTICIDADE TRANSVERSAL: O MÓDULO DE ELASTICIDADE TRANSVERSAL PODE SER DESCRITO POR :

OU PELA FÓRMULA

DEFORMAÇÕES DO CONCRETO:

AS DEFORMAÇÕES DO CONRETO DEPENDEM APENAS DE SUA ESTRUTURA INTERNA.

RETRAÇÃO

DENOMINA-SE RETRAÇÃO A REDUÇÃO DE VOLUME QUE OCORRE NO CONCRETO, MESMO NA AUSÊNCIA DE TENSÕES MECÂNICAS E VARIAÇÕES DE TEMPERATURA

RETRAÇÃO QUÍMICA - CONTRAÇÃO DA ÁGUA NÃO EVAPORÁVEL, DURANTE O ENDURECIMENTO DO CONCRETO .

RETRAÇÃO CAPILAR – OCORRE POR EVAPORAÇÃO PARCIAL DA ÁGUA CAPILAR E PERDA DA ÁGUA ADSORVIDA. A TENSÃO SUPERFICIAL E O FLUXO DE ÁGUA NOS CAPILARES PROVOCAM RETRAÇÃO.

RETRAÇÃO POR CARBONATAÇÃO – OCORRE COM DIMIUIÇÃO DE VOLUME

EXPANSÃO

EXPANSÃO É O AUMENTO DO VOLUME DO CONCRETO, QUE OCORRE EM PEÇAS SUBMERSAS.

DEFORMAÇÃO IMEDIATA

A DEFORMAÇÃO IMEDIATA SE OBSERVA POR ACOMODAÇÃO DO CARREGAMENTO. CORESPONDE AO COMPORTAMENTO DO CONCRETO COMO SÓLIDO VERDADEIRO, E É CAUSADA POR UMA ACOMODAÇÃO DOS CRISTAIS QUE FORMAM O MATERIAL.

FLUÊNCIA

FLUÊNCIA É UMA DEFORMAÇÃO DIFERIDA, CAUSADA POR UMA FORÇA APLICADA. CORRESPONDE AO ACRÉSCIMO DE DEFORMAÇÃO COM O TEMPO, SE CARGA PERMANECER.

AO SER APLICADA UMA FORÇA NO CONCRETO OCORRE UMA DEFORMAÇÃO IMEDIATA, COM UMA ACOMODAÇÃO DOS CRISTAIS. ESSA ACOMODAÇÃO DIMINUI O DIÂMETRO DOS CAPILARES E AUMENTA A PRESSÃO DA ÁGUA NO CAPILAR, FORÇANDO ESTE A SER EXPULSO DO CAPILAR, FAVORECENDO O FLUXO EM DIREÇÃO DA SUPERFÍCIE. TANTO A DIMINUIÇÃO DOS CAPILARES QUANTO O ACRÉSCIMO DO FLUXO AUMENTA A TENSÃO SUPERFICIAL DOS CAPILARES, PROVOCANDO A FLUÊNCIA.

DEFORMAÇÕES TÉRMICAS

DEFINI-SE O COEFICIENTE DE DEFORMAÇÃO TÉRMIA COMO COMO SENDO A DEFORMAÇÃO CORESPONDENTE A UMA VARIAÇÃO DE TEMPERAURA DE 1°C.

FATORES QUE INFLUEM NAS PROPRIEDADES DO CONCRETO:

TIPO E QUALIDADE DO CIMENTO.

QUALIDADE DA ÁGUA E RELAÇÃO ÁGUA-CIMENTO.

TIPOS DE AGREGADOS, GRANULOMETRIA E RELAÇÃO AGREGADO-CIMENTO.

PRESENÇA DE ADITIVOS E ADIÇÕES.

PROCEDIMENTOS E DURAÇÃO DA MISTURA.

CONDIÇÕES E DURAÇÃO DE TRANSPORTE E LANÇAMENTO.

CONDIÇÕES DE ADENSAMENTO E CURA.

FORMA E DIMENSÕES DO CORPO DE PROVA

TIPO E DURAÇÃO DO CARREGAMENTO

IDADE DO CONCRETO, UMIDADE, TEMPERATURA, ETC.

AÇOS PARA ARMADURAS

OS AÇOS ESTRUTURAIS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL POSSUEM TEORES DE CARBONO EM TORNO DE 0,18% A 0,25%. ENTRE OUTRA PROPRIEADDES O AÇO APRESENTA RESISTÊNCIA E DUCTILIDADE, MUITO IMPORTANTES PARA ENGENHARIA CIVIL.

TRATAMENTOS MECÂNICOS DOS AÇOS: O AÇO OBTIDO NAS ACIARIAS APRESENTA GRANULAÇÃO GROSSEIRA, É QUEBRADIÇO E DE BAIXA RESISTÊNCIA. PARA APLICAÇÕES ESTRUTURAIS, ELE PRECISA SOFRER MODIFICAÇÕES, O QUE É FEITO BASICAMENTE FEITO POR DOIS TIPOS DE TRATAMENTO: A QUENTE E A FRIO

TRATAMENTO A QUENTE

ESTE TRATAMENTO CONSISTE NA LAMINAÇÃO, FORJAMENTO OU ESTIRAMENTO DO AÇO, REALIZADO EM TEMPERATURAS ACIMA DE 720°C (ZONA CRÍTICA)

TRATAMENTO A FRIO OU ENCRUAMENTO

NESTE TRATAMENTO OCORRE UMA DEFORMAÇÃO DOS GRÃOS POR MEIO DE TRAÇÃO, COMPRESSÃO OU TORÇÃO, E RESULTA NO AUMENTO DE RESISTÊNCIA MECÂNICA E DA DUREZA, E DIMINUI A RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO E DA DUCTILIDADE, OU SEJA, DECRÉSCIMO DO ALOGAMENTO E DA ESTRICÇÃO.

BARRAS E FIOS

O COMPRIMENTO NORMAL DE FABRICAÇÃO DE BARA DE AÇO É DE 11m COM TOLERÂNCIA DE 9%, MAS NUNCA INFERIOR A 6m.

CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS

AS CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS MAIS IMPORTÂNTES PARA DEFINIÇÃO DE UMA AÇO SÃO O LIMITE ELÁSTICO, A RESISTÊNCIA E O ALONGAMENTO NA RUPTURA. ESSAS CARACTERÍSTICAS SÃO DETERMINADAS NOS ENSAIOS DE TRAÇÃO.

LIMITE ELÁSTICO: É A MÁXIMA TENSÃO QUE O MATERIAL PODE SUPORTAR SEM QUE PRODUZA DEFORMAÇÕES PLÁSTICAS OU REMANECENTES.

RESISTÊNCIA: É A MÁXIMA FORÇA DE TRAÇÃO QUE A BARRA SUPORTA DIVIDIDA PELA SEÇÃO TRANSVERSAL INICIAL DO CORPO DE PROVA.

ALONGAMENTO NA RUPTURA: É O AUMENTO DE COMPRIMENTO DE CORPO DE PROVA CORRESPONDENTE À RUPTURA, EXPRESSO EM PORCENTAGEM.

OS AÇOS PARA O CONCRETO ARMADO DEVEM OBEDECER AOS REQUISITOS:

DUCTILIDADE E HOMOGENEIDADE;

VALOR ELEVADO DA REALAÇÃO ENTRE LIMITE DE RESISTÊNCIA E LIMITE DE ESCOAMENTO;

SOLDABILDADE;

RESISTÊNCIA RAZOÁVEL A CORROSÃO.

A DUCTIBILIDADE É A CAPACIDADE DO MATERIAL DE SE DEFORMAR PLASTICAMENTE SEM ROMPER. PODE SER MEDIDA POR MEIO DO ALONGAMENTO OU DA ESTRICÇÃO (A ESTRICÇÃO É A REDUÇÃO DA SEÇÃO TRANSVERSAL DO CORPO NA REGIÃO ONDE OCORRERÁ A RUPTURA). QUANTO MAIS DUCTIL O AÇO, MAIOR É A REDUÇÃO DE ÁREA OU ALOGAMENTO ANTES DA RUPTURA. UM MATERIAL NÃO DÚCTIL NÃO SE DEFORMA PLASTICAMENTE ANTES DA RUPTURA, DIZ-SE ENTÃO QUE ESTE MATERIAL APRESENTA COMPORTAMENTO FRÁGIL.

O AÇO DA ARMADURAPASSIVA TEM MASSA ESPECÍFICA DE 7850kg/m³, COEFICIENTE DE DILATAÇÃO TÉRMICA =10^-5/°C E MÓDULO DE LASTICIDADEIGUAL A 210 GPA.

ADERÊNCIA: A ADERÊNCIA PODE SER DIVIDIDA EM AERÊNCIA POR ADESÃO, ADERÊNCIA POR ATRITO E ADERÊNCIA MECÂNICA.

A ADESÃO RESULTA NAS LIGAÇÕES FÍSICO-QUIMICAS QUE SE ESTABELECEM NA INTERFACE DOS DOIS MATERIAIS, DURANTE AS REAÇÕES DE PEGA DO CIMENTO.

O ATRITO É NOTADO AO SE PROCESSAR O ARRANCAMENTO DA BARRA DE AÇO DO BLOCO DE CONCRETO QUE A ENVOLVE. AS FORÇAS DE ATRITO DEPENDEM DO COEFICIENTE DE ATRITO ENTRE AÇO E CONCRETO, O QUAL É FUNÇÃO DA RUGOSIDADE SUPERFICIAL DA BARRA, E DECORREM DA EXISTÊNCIA DE UMA PRESSÃO TRANSVERSAL, EXERCIDA PELO CONCRETO SOBRE A BARRA.

A ADERÊNCIA MECÂNICA É DECORRENTE DA EXISTÊNCIA DE NERVURAS OU ENTALHES NA BARRA.

DIAGRAMA DE CÁLCULO

O DIAGRAMA DE CÁLCULO TANTO PRA AÇO TRATADO A QUENE, QUENTO PARA O TRATADO A FRIO ENCONTRA-SE ASSEGUIR:

O DIAGRAMA APRESENTADO ANTERIORMENTE REPRESENTA UM MATERIAL ELASTOPLÁSTICO PERFEITO. OS ALONGAMENTOS SÃO DELIMITADOS EM 1% (10/1000) E OS ENCURTAMENTOS EM 0,2% (2/1000) NA COMPRESSÃO SIMPLE E 3,5% (3,5/1000) NO CASO DE FLEXÃO SIMPLES OU COMPOSTA.

CONCEPÇÃO ESTRUTURAL

PILARES

DEVE-SE ADOTAR 19 cm, PELO MENOS, PARA A MENOR DIMENSÃO DO PILAR E ESCOLHER A DIREÇÃO DA MAIOR DIMENSÃO DE MANEIRA A GARANTIR A RIGIDEZ ADEQUADA À ESTRUTURA NAS DUAS DIREÇÕES.

PRÉ DIMENSIONAMENTO

LAJES

A ESPESSURA DA LEJE PODE SER OBTIDA PELA SEGUINTE EXPRESSÃO:

COBRIMENTO DA ARMADURA: O COBRIMENTO NORMAL DA ARMADURA (c) É O COBRIMENTO MÍNIMO, ACRESCIDO DE UMA TOLERÂNCIA DE EXECUÇÃO

.

O PROJETO DE EXECUÇÃO DEVEM SER CONSIDERAR ESSE VALOR DE COBRIMENTO NOMINAL PARA ASSEGURAR QUE O COBRIMENTO MÍNIMO SEJA RESPEITADO AO ONGO DE TODO O COMPRIMENTO.

NAS OBRAS CORRENTES, .

O VAOR DO COBRIMENTO DEPENDE DA CLASSE DE AGRESSIVIDADE AMBIENTAL. ALGUMAS ESTÃO LISTADAS ASSEGUIR.

PARA AS CLASSES I E II E PARA A NBR 6118 RECOMENDA QUE:

ESPESSURA MÍNIMA

> 5 cm PARA LAJES DE COBERTUA NÃO EM BALANÇO

> 7 cm PARA LAJES DE PISO OU COBERTURA EM BALANÇO

> 10 cm PARA LAJES QUE SUPORTEM VEÍCULOS DE PESO MENOR OU IGUAL A 3 Ton.

> 12 cm PAA LAJES QUE SUPORTEM VEÍCULOS COM PESO TOTAL MAIOR QUE 3 Ton.

VIGAS

PILARES

O PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS PILARES ADVEM DO PROCESSO DAS ÁREAS DE INFLUÊNCIA.

PARA LEVAR EM CONSIDERAÇÃO AS EXCÊNTRICIDADES DA CARGA, É DETERMINDO UM COEFICIENTE DE MAJORAÇÃO:

A ÁREA DE CONCRETO NECESSÁRIA SERÁ DADA POR:

BASES PARA CÁLCULO

ESTADOS LIMITES

ESTADOS LIMITES ÚLTIMOS (RESISTÊNCIA): SÃO AQUELES QUE CORRESPONDEM A MÁXIMA CAPACIDADE PORTANTE DA ESTRUTURA, OU SEJA, SUA SIMPLES OCORRÊNCIA DETERMINA A PARALIZAÇÃO, NO TODO OU EM PARTE, DO USO DA CONSTRUÇÃO.

RUPTURA OU DEFORMAÇÃO PLÁSTICA EXCESSIVA

FLAMBAGEM

ESTADOS LIMITES DE SERVIÇO (FLECHA): SÃO AQUELES QUE CORRESPONDEM A CONDIÇÕES PRECÁRIAS DE SERVIÇO. SUA SIMPLES OCORRÊNCIA CAUSA EFEITOS ESTRUTURAIS, PARA OS QUAIS A ESTRUTURA NÃO FOI ESPECIFICADA PARA O USO NORMAL DA CONSTRUÇÃO, OU SÃO INDÍCIOS DE COMPROMETIMENTO DA DURABILIDADE.

FISURAS EXCESSIVAS

FLEXAS EXCESSIVAS

VIBRAÇÕES EXCESSIVAS

AÇÕES

CLASSIFICAÇÃO

AÇÕES PERMANENTES:

AÇÕES PERMANENTES DIRETAS: PESO PRÓPRIO DA ESTRUTURAS OU ELEMENTOS CONSTRUTIVOS PERMANENTES.

AÇÕES PEMANENTES INDIRETAS: RETRAÇÕES, RECALQUES DE APOIO OU PROTENSÃO.

AÇÕES VARIÁVEIS

AÇÕES EXCEPCIONAIS

ESTADIOS

O PROCEDIMENTO PARA SE CARACTERIZAR O DESEMPEHO DE UMA SEÇÃO DE CONCRETO CONSISTE EM APLICAR UM CARREGAMENTO, QUE SE INICIA DO ZERO E VAI ATÉ A RUPTURA. ÀS DIVERSAS FASES PELAS QUAIS PASSA A SEÇÃO DE CONCRETO, AO LONGO DESSE CARREGAMENTO, DÁ-SE O NOME DE ESTÁDIO. DISTINGUEM-SE BASICAMENTE TRÊS FASES DISTINTAS: FASEI, FASEII, FASEIII.

ESTADIO I: ESTA FASE CORRESPONDE AO INÍCIO DO CAREGAMENTO. AS TENSÕES NORMAIS QUE SURGEM SÃO DE BAIXA MAGNITUDE E DESSA FORMA O CONCRETO CONSEGUE RESISTIR ÀS TENSÕES DE TRAÇÃO. TEM-SE UM DIAGRAMA LINEAR DE TENSÕES, AO LONGO DA SEÇÃO TRANSVERSAL DA PEÇA, SENDO VÁLIDA A LEI DE HOOKE.

É NO ESTÁDIO I QUE É FEITO O CÁLCULO DO MOMENTO DE FISSURAÇÃO, QUE SEPARA O ESTÁDIO I DO ESTÁDIO II. CONHECIDO O MOMENTO DE FISSURAÇÃO, E POSSÍVEL CALCULAR A ARMADURA MÍNIMA, DE MODO QUE ESTA SEJA CAPAZ DE ABSORVER, COM ADEQUADA SEGURANÇA, AS TENSÕES CAUSADAS POR UM MOMENTO FLETOR DE MESMA MAGNITUDE.

PORTANTO O ESTÁDIO I TERMINA QUANDO A SEÇÃO FISSURA.

ESTÁDIO II: NESTE NÍVEL DE CARREGAMENTO, O CONCRETO NÃO MAIS RESISTE À TRAÇÃO E A REGIÃO ENCONTRA-SE FISSURADA NA REGIÃO DA TRAÇÃO. A CONTRIBUIÇÃO DO CONCRETO TRACIONADO DEVE SER DESPREZADA. NO ENTANTO, A PARTE COMPRIMIDA AINDA MANTÉM UM DIARAMA LINEAR DE TENSÕES, PERMANECENDO VÁLIDA A LEI DE HOOKE.

BASICAMENTE, ESTÁDIO II SERVE PARA VERIFICAÇÃO DA PEÇA EM SERVIÇO.

COMO EXEMPLO, CITA-SE O ESTADO LMITE DE ABERTURA DE FISSURAS E O ESTADO LIMITE DE DEFORMAÇÕES EXCESSIVAS.

O ESTÁDIO II TERMINA COM O INÍCIO DA PLASTIFICAÇÃO DO CONCRETO COMPRIMIDO.

ESTÁDIO III: NO ESTADIO III, A ZONA COMPRIMIDA ENCONTRA-SE PLASTIFICADA E O CONCRETO DESSA REGIÃO ESTA NA IMINÊNCIA DE RUPTURA. ADMITE-SE QUE O DIAGRAMA DE TENSÕES SEJA NA FOMA PARABÓLICO RETÂNGULAR.

É NO ESTÁDIO III QUE É FEITO O DIMENSIONAMENTO, SITUAÇAO EM QUE DENOMINA “CÁLCULO NA RUPTURA” OU “CÁLCULO NO ESTÁDIO III”

DOMÍNIOS DE DEFORMAÇÃO NA RUÍNA

SÃO SITUAÇÕES EM QUE PELO MENOS UM MATERIAL ATNGE SEU LIMITE DE DEFORMAÇÃO

ALONGAMENTO ÚLTIMO DO AÇO = 1,0% OU 10/1000

ENCURTAMENTO ÚLTIMO DO CONCRETO = 0,35% NA FLEXÃO E 0,20% NA COMPRESSÃO

RUINA POR DEFORMAÇÃO PLÁSTICA EXCESSIVA:

PARA QUE AÇO ATINJA SEU ALONGAMENTO MÁXIMO É NECESSÁRIO QUE ÁREA DE AÇO SEÇÃO SEJA SOLICITADA POR TENSÕES DE TRAÇÃO CAPAZES DE PRODUZIR NA ARMADURA ÁREA DE AÇO UMA DEFORMAÇÃO ESPECÍFICA DE 1%. ESSAS TENSÕES PODEM SER PROVOCADAS POR ESFORÇOS TAIS COMO:

TRAÇÃO (UNIFORME E NÃO UNIFORME)

FLEXÃO (SIMPLES OU COMPOSTA)

CONSIDERANDO A FIGURA ASSEGUIR, ENCONTRAM-SE UMA VISTA LATERAL DA PEÇA À ESQUERDA E A DIREITA UM DIAGRAMA ONDE SERÃO MARCADAS AS DEFORMAÇÕES ESPECÍFICAS.

PODE-SE NOTAR QUE OS LIMITES DE ALONGAMENTO DO AÇO 10/1000 E DE COMPRESSÃO DO CONCRET 3,5/1000 (NA FLEXÃO), ESTÃO DLIMITÁDOS PARA A ANÁLISE. OBSERVA-SE TAMBÉM QUE A LINHA CHEIA NO CENTRO CORRESPONDE A DEFORMAÇÃO NULA, OU SEJA SEPARA AS DEFORMAÇÕES DE ALONGAMENTO E ENCURTAMENTO.

OS DOMÍNIOS

RETA a (RUPTURA POR DEFORMAÇÃO EXCESSIVA DO AÇO)

A LNHA CORRPONDENTE AO ALONGAMENTO CONSTANTE E IGUAL A 10/1000 É DENOMINADA SENDO A RETA a. CASO DE ALONGAMENTO MÁXIMO NA TRAÇÃO SIMPLES OU EM CASOS ONDE O ALUNGAMENTO DA ARMADURA SUPERIOR E INFERIOR FOREM IGUAIS

DOMÍNIO 1 (RUPTURA POR DEFORMAÇÃO EXCESSIVA DO AÇO)

PARA OS DIAGRAMAS DE DEFORMAÇÃO ONDE AINDA SE TENHA TRAÇÃO E TODA SEÇÃO, MAS NÃO UNIFORME, NA BORDA INFERIOR 10/1000 E NA SUPERIOR VARIANDO ENTRE 0 E 10/1000 (1%), POR EXEMPLO, TEM-SE OS DIAGRAMAS DE DEFORMAÇÃO ACIMA.

O DOMÍNIO 1 CORRESPONDE A TRAÇÃO EXCÊNTRICA.

NESTE CASO A POSIÇÃO DA LINHA NEUTRA x ESTÁ FORA DA SEÇÃO, E VARIA ENTRE ZERO E INFINITO.

DOMÍNIO 2 (RUPTURA POR DEFORMAÇÃO EXCESSIVA DO AÇO)

O DOMÍNIO 2 CORRESPONDE AO ALONGAMENTO DE 10/1000( ) E COMPRESSÃO NA BORDA SUPERIOR, COM ALONGAMENTO( ) VARIANDO ENTRE 0 E 3,5/1000.

0 < < (3,5/1000)

ATENÇÃO QUE NÃO CHEGA A ROMPER PELO CONCRETO.

NESTE CASO A LINHA NEUTRA JÁ SE ENCONTRA DENTRO DA SEÇÃO, CORRESPONDENDO A FLEXÃO SIMPLES OU COMPOSTA, COM A FORÇA NORMAL DE TRAÇÃO OU COMPRESSÃO.

O DOMÍNIO 2 É O ÚLTIMO CASO EM QUE A RUÍNA OCORRE COM DEFORMAÇÃO PLÁSTICA EXCESSIVA DA ARMADURA.

RUÍNA POR RUPTURA DO CONCRETO A FLEXÃO.

DE AGORA EM DIANTE A RUÍNA, SERÃO CONSIDERADOS OS CASOS EM QUE A RUÍNA OCORRE POR RUPTURA DO CONCRETO COMPRIMIDO.

COMO JÁ FOI VISTO, DENOMINA-SE FLEXÃO A QUALQUER ESTADO DE SOLICITAÇÕES NORMAIS EM QUE SE TENHA A LINHA NEUTRA DENTRO DA SEÇÃO. NA FLEXÃO A RUPTURA OCORRE COM DEFORMAÇÃ ESPECÍFICA DE 3,5/1000 NA BORDA COMPRIMIDA.

DOMÍNIO 3

O DOMÍNIO 3 CORRESPONDE AO ALONGAMENTO DE NA BORDA COMPRIMIDA, E

O ALONGAMENTO VARIA ENTRE (10/1000) E , OU SEJA O CONCRETO ENCONTRA-SE EM RUPTURA E O AÇO TRAÇIONADO EM ESCOAMENTO. NESSAS CONDIÇÕES A SEÇÃO É CONSIDERADA SUBARMADA.

TANTO O CONCRETO COMO O AÇO TRABALHAM EM SUAS RESISTÊNCIAS D CÁLCULO. PORTANTO HÁ APROVEITAMENTO MÁXIMO DOS DOIS MATERIAIS.

A RUÍNA OCORRE COM AVISO, POIS A PEÇA APRESENTA DESLOCAMENTOS VISÍVEIS E INTENSA FISSURAÇÃO.

DOMÍNIO 4

O DOMÍNIO 4 CORRESPONDE AO ALONGAMENTO DE , NA BORDA COMPRIMIDA E

VARIA ENTRE E ZERO, OU SEJA O CONCREO ENCONTRA-SE NA RUPTURA MAS AÇO TRAÇIONADO NÃO ATINGE O ESCOAMENTO.

PORTANTO ELE Á MAL APROVEITADO. NESTE CASO A SEÇÃO E CONSIDERADA SUPEARMADA. A RUÍNA OCORRE SEM AVISO, POIS OS DESLOCAMENTOS SÃO PEQUENOS E HÁ POUCA FISSURAÇÃO.

RUÍNA DA SEÇÃO INTEIRAMENTE COMPRIMIDA

DOMÍNIO 5

NO DOMÍNIO 5 A SEÇÃO ENCONTRA-SE INTEIRAMENTE COMPRIMIDA. NA BORDA MAIS COMPRIMIDA, VARIA ENTRE 3,5/1000 E 2,0/1000.

O DOMÍNIO 5 SÓ É POSSÍVEL COM COMPRESSÃO EXCÊNTRICA.

RETA b

NA RETA b EM-SE A DEFORMAÇÃO UNIFORME DE COMPRESSÃO, COM ENCURTAMENTO IGUAL A 2/1000.

DIAGRAMA ÚNICO DA NBR 6118

ANCORAGEM

TIPOS DE ADERÊNCIA

ADERÊNCIA POR ADESÃO: OCORRE POR LIGAÇÕES FÍSICO-QUÍMICAS NAS INTERFACES DAS BARRAS COM A PASTA. UM EXEMPLO DISSO É A LIGAÇÃO ASSEGUIR, ONDE NA DIREÇÃO DE ESFORÇOS NÃO HÁ EXISTÊNCA DO ATRITO SÓ A RESISTÊNCIA DAS LIGAÇÕES FÍSICO-QUÍMICAS.

ADERÊNCIA POR ATRITO

ADERÊNCIA MECÂNICA: É DEVIDA AS SALIÊNCIAS QUE SÃO GERADAS NAS BARRAS

TENSÃO DE ADERÊNCIA

SITUAÇÕES DE ADERÊNCIA

RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA

COMPRIMENTOS DE ANCORAGEM

COMPRIMENTO DE ANCORAGEM BÁSICO

COMPRIMENTO DE ANCORAGEM NECESSÁRIO

ANCORAGEM NAS BARRAS COMPRIMIDAS

AS BARRAS COMPRIMIDAS DEVEM SER ANCORADAS EM TRECHO RETO, SEM GANCHO. A PRESENÇA DE GANCHOS GERA CONCENTRAÇÃO DE TENSÕES QUE PODE LEVAR AO FENDILHAMENTO DO CONCRETO.

NO CÁLCULO DO COMPRIMENTO DE TRANSPASSE , É INTERESSANTE DE OBSERVAR QUE COMO A BARRA ESTA SENDO COMPRIMIDA PODE-SE ADMITIR UMA REDUÇÃO NO COMPRIMENTO DE ANCORAGEM.

ANCORAGEM NOS APOIOS

A ANCORAGEM NOS APOIOS DEVE SATISFAZER A MAIS SEVERA DENTRE AS CONDIÇÕES ASSEGUIR.

NO CASO DA OCORRÊNCIA DE MOMENTOS POSITIVOS, A ARMADURA É OBTIDA PELO DIMENSIONAMENTO DA SEÇÃO

EM POIOS EXTREMOS, PARA GARANTIR A ANCORAGEM DA DIAGONAL DE COMPRESSÃO, A ARMADURA DEVE SER CAPAZ DE RESISTIR UMA FORÇA DE TRAÇÃO Rs DADA POR

EM APOIOS EXTREMOS :

COMPRIMENTO MÍNIMO DE ANCORAGEM EM APOIOS EXTREMOS

GANCHOS DAS ARMADURAS DE TRAÇÃO

OS GANCHOS DAS EXTREMIDADES DAS BARRAS DA AMADURA LONGITUDINAL DE RTAÇÃO

PODEM SER:

LAJES MACIÇAS

VÃO LIVRE, VAO TEÓRICO E CLASSIFICAÇÃO DAS LAJES

VÃO LIVRE É A DISTÂNCIA LIVRE ENTRE AS FACES DOS APOIOS

VÃO TEÓRICO (L) É O VÃO EQUIVALENTE QUE DEFINE A DISTÂNCIA ENTRE OS

CENTROS DOS APOIOS

CONHECIDOS OS VÃOS, CONSIDERA-SE:

lx O MENOR VÃO

ly O MAIOR VÃO

DE ACORDO COM O VAOR DE , É USUAL A SEGUINTE CLASSIFICAÇÃO:

NAS LAJES ARMADAS NAS DUAS DIREÇÕES, AS ARMADURAS SÃO COLOCADAS COM O

OBJETIVO DE RESISTIR AOS ESFORÇOS NESSAS DUAS DIREÕES, PORÉM NAS ARMADAS EM UMA

SÓ DIREÇÃO, TEM ARMADURA NAS DUAS DIREÇÕES TAMBÉM PORÉM, EM UMA DIREÇÃO É

RMADA PARA RESISTIR AOS ESFORÇOS (DIREÇÃO PRINCIPAL, MAIOR VÃO), E NA OUTRA É

ARMADA PARA RESISTIR A UM MOMENTO MÍNIMO.

VINCULAÇÃO

TIPOS DE APOIO

COBRIMENTO

CISALHAMENTO EM VIGAS

EVOLUÇÃO DA FISSURAÇÃO

MODELO DE TRELIÇA

ESSA ANALOGIA CONSIDERA AS SEGUINTES HIPÓTESES BÁSICAS:

FISSURAS, E BIELAS DE COMPRESSÃO, COM INCLINAÇÃO DE 45°.

BANZOS PARALELOS (BANZO COMPRIMIDO E BANZO TRACIONADO).

TRELIÇA ISOSTÁTICA.

ARMADURA DE CISALHAMENTO COM INCLINAÇÃI ENTRE 45° E 90°.

VIGAS

VIGAS SÃO ELEMENTOS LNEARES ONDE A FLEXÃO É PREPONDERANTE.

DADOS INICIAIS

VÃO LIVRE E VÃO TEÓRICO

O VÃO LIVRE E A DISTÂNCIA ENTRE AS FACES DOS APOIOS.

O VÃO TEÓRICO É A DSTÂNCIA DE CENTRO A CENTRO DO APOIO.

PRÉ-DIMENSIONAMENTO

AS VIGAS NÃO DEVEM TER LARGURA MENOR DO QUE 12 cm

ESTIMATIVA DA ALTURA DAS VIGAS:

PILARES

PILARES SÃO ELEMENTOS ESTRUTURAIS LINEARES DE EIXO RETO, USUALMENTE DISPOSTOS NA VERTICAL, EM QUE A FORÇAS NORMAIS DE COMPRESSÃO SÃO PREPONDERANTES.

CARACTERÍSTIAS GEOMÉTRICAS:

DIMENSÕES MÍNIMAS: AS FACES DOS PILARES NÃO DEVEM APRESENTAR DIMENSÕES MENORES QUE 19 cm.

NO CASO DE UMA DIMENSÃ EXCEDER 5 VEZES A OUTRA O PILAR É CONSIDERADO PILAR PAREDE.

EM QUALQUER CASO, A SEÇÃO TRANSVERSAL DEVE SER SUPERIOR A 360 cm².

COMPRIMENTO EQUIVALENTE DO PILAR

No caso de pilar engastado na base e no topo Le=2L

RAIO DE GIRAÇÃO

ÍNDICE DE ESBELTEZ

CLASSIFICAÇÃO DOS PILARES

CLASSIFICAÇÃO QUANTO A ESBELTEZ