sistemas ii - lisandra - riara - diogo - raniere

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA & URBANISMO SISTEMAS ESTRUTURAS II PROF.: ENILDO TALES Emmanuel Brito, xxxxxxxxx Francisco Diogo, 11211373 Lisandra Figueiredo, 11211360 Raniere Moreira, 11021424 Riara Alves, xxxxxxxxx CONCRETO 1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMOGRADUAÇÃO EM ARQUITETURA & URBANISMO

SISTEMAS ESTRUTURAS IIPROF.: ENILDO TALES

Emmanuel Brito, xxxxxxxxxFrancisco Diogo, 11211373

Lisandra Figueiredo, 11211360 Raniere Moreira, 11021424

Riara Alves, xxxxxxxxx

CONCRETO

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Introdução

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Concreto e seus componentes

Sendo a tentativa de criar uma pedra artificial, com a forma, resistencia e tamanho que se dejesa.- Areia, água, cimento e pedra.

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Produção

- Pedra, usualmente de dois tamanhos diferentes para produzir uma massa mais densa (poucos vazios)

- Areia, que ocupará os espaços entre as pedras- Cimento, que tem propriedades de resistencia e aglutinantes- Água, que age como como hidratante, transformando o cimento em

aglutinante e dando plasticidade à mistura- Formas, que darão forma e dimensão à mistura. Sendo removidas

posteriormente, usualmente são de aço ou madeira.Normalmente as formas são geométricas e lineares. Mas a arquitetura pode exigir que sejam sinuosas e aí, a forma é posta em prova.

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Produção

- Depois de acomodado nas formas, ficará plastico por algum tempo. Em algumas horas começará ganhando resistencia que aumentará com os dias.

- Após o lançamento, deve-se fazer sua acomodação com vibradores mecânicos ou manuais. Isso para aumentar a resistencia expulsando o ar que ficou preso à mistura.

- Depois de ganhar alguma resistencia, é necessário manter a superficie exposta úmida, que se caracteriza como periodo de cura. A cura prolongada aumenta a resistencia do concreto à compressão (o grande parâmetro de análise do concreto). O período mínimo de cura são sete dias.

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Resistência

100 kgf/cm² (10 MPa) - muito usada no passado150 kgf/cm² (15 MPa) - minima resistencia para concreto estrutural, usada apenas em funcações200 kgf/cm² (20 MPa) - resistencia mínima do concreto pela NBR 6118/2003500 kgf/cm² (50 MPa) - concretos especiais, conhecidos como CAD (Concreto de Alto Desempenho)

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Dosagem

Cada resistência exige uma determinada proporção entre os materiais componentes. A mais usada é a relação volumétrica. C : A : P 1 : 2 : 2,5Por ser produzido de diversas formas, o concreto tem variabilidade em sua resistencia, face a isso, criou-se o fck (medida estatistica da resistencia à compressão do concreto). Preparado um lote, retira-se uma parte (corpo de prova). Após isso, são prensados e anotados os resultados.Vários são os fatores que influenciam o fck, sendo os mais importantes

- Teor de cimento por m³ de concreto- Relação água/cimento na mistura

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Tipologias

O concreto sem as ferragens é conhecido como concreto simples. Quando adicionada as ferragens, é chamado de concreto armado.O concreto sem armadura é usado

- Na fabricação de blocos de concreto- Construção de brocas de fundações- Construção de tubulões- Cimento de pisos

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CimentoExistem no mercado vários tipos, portland, portland comum, portland composto, portland de alto forno, portland pozolânico, de alta resistencia, resistente a sulfatos, de baixo calor de hidratação, portland branco, e para cimentação de poços petroliferos.

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10 PedraPedra zero (entre 5 e 9,5 mm)Pedra um (entre 9,5 e 22 mm)Pedra dois (entre 22 e 32 mm)Pedra três (entre 32 e 50 mm)

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11 AreiaAreia grossaAreia médiaAreia finaAreia para dreno

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12 Convenções

Concreto: mistura de pedra grossa, pedra fina, cimento, areia e água.Concreto armado: concreto + armadura de aço.Argamassa: mistura de areia, cimento e agua.Pasta: mistura de cimento e águaConcreto magro: sem função estrutural e com pouco cimento. Usado como enchimento e cada de proteção.Argamassa armada: mistura de cimento, areia e água + armadura. Já usada em pequenas obras como bancos de jardins, abrigos de ônibus, vasos e tanques de lavar roupa.

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13 Cuidados

Após produzido, o concreto deve ir à forma em até uma hora.Retirar as faces laterais das formas após três dias do lançamento do concreto.Retirar as faces inferiores e conservando os pontaletes, apenas após 14 dias.Retirar totalmente as formas e suporte após 21 dias.Fazer vibração para expulsar o ar retido durante o lançamento do concreto nas formas.Faze cura por no mínimo sete dias.

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CAPÍTULO 8

O concreto ganha armadura de aço

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De onde surgiu o concreto?

Povos antigos, como os babilônios, utilizavam argilas não cozidas calcinado. Os gregos e romanos recorriam ao calcário calcinado, porém, posteriormente, aprenderam a misturar cal, água, areia e pedra britada, combinação que pode ser considerada como o primeiro concreto da história

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Um dos grandes exemplos da humanidade na utilização desse material é a cúpula de 47 metros de diâmetro do templo de Phanteon, em Roma, construído em 27 a.C., pelo imperador Marco Agripa. 

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A Necessidade da utilização de novos materiais

Devido à baixa resistência à tração, procurou-se adicionar ao concreto outros materiais mais resistentes à este esforço, melhorando suas qualidades de resistência.

Os esforços abaixo ilustrados são: a)Tração b)Compressão c)Flexão d)Torção e)Flambagem f)Cisalhamento ou corte

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Dimensionamento

A partir da informação das cargas inicia-se o dimensionamento dos elementos estruturais.

O dimensionamento é feito após a identificação dos esforços atuantes sobre cada elemento que compõe a estrutura. Escolhe-se o material mais indicado para absorver as cargas, considerando aspectos construtivos, econômicos, arquitetônicos, segurança, durabilidade e manutenção.

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A VIABILIDADE DO CONCRETO ARMADO:

A utilização de barras de aço juntamente com o concreto, só é possível devido às seguintes razões:

1ª) Trabalho conjunto do concreto e do aço, assegurado pela aderência entre os dois materiais:

Na região tracionada, onde o concreto possui resistência praticamente nula, ele sofre fissuração, tendendo a se deformar, o que graças à aderência, arrasta consigo as barras de aço forçando-as a trabalhar e consequentemente, a absorver os esforços de tração.

Nas regiões comprimidas, uma parcela de compressão poderá ser absorvida pela armadura, no caso do concreto, isoladamente, não ser capaz de absorver a totalidade dos esforços de compressão.

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2ª) Os coeficientes de dilatação térmica do aço e do concreto são praticamente iguais:

3ª) O concreto protege de oxidação o aço da armadura garantindo da durabilidade a estrutura:

O concreto exerce dupla proteção ao aço:

- proteção física: através do cobrimento das barras protegendo-as do meio exterior

- proteção química: em ambiente alcalino que se forma durante a pega do concreto, surge uma camada quimicamente inibidora em torno da armadura.

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Definição

Concreto Armado é um material de construção resultante da união do concreto simples e de barras de aço, envolvidas pelo concreto, com perfeita aderência entre os dois materiais, de tal maneira que resistam ambos solidariamente aos esforços a que forem submetidos.

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Para a composição do concreto armado, pode-se indicar esquematicamente:1) cimento + água = pasta

2) pasta + agregado miúdo = argamassa

3) argamassa + agregado graúdo = concreto

4) concreto + armadura de aço = concreto armado. Nesse item pode-se fazer uma nova subdivisão em função da forma de trabalho da armadura:

4.1 - concreto + armadura passiva = concreto armado4.2 - concreto + armadura ativa = concreto protendido;

neste caso a armadura (ou a cordoalha) é preliminarmente submetida a esforços de tração visando melhorar o desempenho estrutural da peça a ser concretada

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São dois os sistemas principais de protensão aplicados na fabricação das peças de Concreto Protendido.1. Pré-tensão 2. Pós-tensão

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Argamassa armada?

Deve-se destacar a possibilidade de utilização da “argamassa armada” (algumas vezes também chamada de “microconcreto”) que tem a mesma origem do concreto armado só com a ausência do agregado graúdo. Normalmente, como armação, são utilizadas as tradicionais telas soldadas. Os elementos de argamassa armada são caracterizados pela pequena espessura - da ordem de 20 mm em média.

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VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONCRETO ARMADO:

VANTAGENS:

a) Economia - o concreto se revela mais barato que a estrutura metálica, exceto em casos de vãos muitos grandes. Em muitos casos os agregados podem ser obtidos no próprio local da obra. Não exige mão de obra especializada.

b) Durabilidade - a resistência do concreto aumenta com o tempo.

c) Adaptação a qualquer tipo de fôrma.

d) Manutenção e conservação praticamente nulas.

e) Resistência ao fogo.

f) Impermeabilidade.

g) Monolitismo.

h)Resistência ao desgaste mecânico (choques, vibrações).

i) Facilidade de execução (fácil emprego e manuseio).

DESVANTAGENS:

a) Grande peso-próprio 2500 kg / m3 (pode ser reduzido com utilização de agregados leves)

b) Reforma e demolições difíceis ou até impossíveis.

c) Baixo grau de proteção térmica.

d) Demora de utilização (o prazo pode ser reduzido com a utilização de aditivos).

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Armadura de metal X esforços

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Espaçadores

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Concreto armado X Estrutura de aço

revestido

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Fissuração do concreto

Fissura é a trinca de pequena espessura, de 0,05 a 0,4 mm, num volume de concreto.

A fissuração dos elementos estruturais de Concreto Armado deve-se à baixa resistência do concreto à tração, caracterizando-se por um fenômeno natural, embora indesejável. Deve ser controlada a fim de atender as condições de funcionalidade, estética, durabilidade e impermeabilização. O projetista deve garantir que as fissuras que venham a ocorrer apresentem aberturas menores que as aberturas limites estabelecidas pela NBR 6118 (0,2mm)

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Entenda os termos, os símbolos e as unidades.

• fck – resistência média estatística do concreto – F vem do inglês, C é indicativo do concreto e K indica o valor médio característico;

• fyk – resistência média do aço á tração e á compressão;

• s – o aço e vem do inglês steel;

• As – área de aço (armadura);

• Ac – área do concreto;

• b – em geral, largura;

• h – em geral, altura total;

• d – em geral, altura útil;

• bw – largura da viga;

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Entenda os termos, os símbolos e as unidades.

• yc – coeficiente de minoração da resistência do concreto;

• ys – coeficiente de minoração da resistência do aço;

• MPa – megapascal – unidades de pressão (tensão) equivalente a cerca de 10kgf/cm².

• kgf/cm² – unidade de carga (peso por área).Exemplo – por norma, a carga acidental em uma sala de uso humano é de 200 kgf/cm²;

• N – unidade de força Newton e vale aproximadamente 0,1 kgf. Por razões práticas usam-se para medidas lineares;

• mm – para diâmetro de aço;

• cm – para medidas de peças de concreto e pequenas distancias;

• m – para medidas lineares de médio valor, como medida de distancia entre cômodos (largura de quartos, comprimentos de salas, pé-direito dos salões e etc).

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica O concreto armado usa barras de aço (liga de ferro com baixo teor de carbono) : Locais onde existe tração e o concreto não resistem.

Fonte: http://engenhariacomonuncacivil.blogspot.com.br/2014/02/efeitos-comuns-em-estruturas.htmlFonte: http://www.superamarelas.com/classificados/4347/materiais-de-construcao-madeireiras/ferr-armado-para-construcao-campinas-jeffe-trelicas-vergalhao-campinas-sp/2

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica

Na periferia de pilares, reduzindo a seção do mesmo. Os pilares trabalham a compressão e então não precisariam usar armaduras, mas a norma manda colocar um mínimo de aço.

Fonte: http://engenhariacomonuncacivil.blogspot.com.br/2014/02/efeitos-comuns-em-estruturas.htmlFonte: http://www.ufrgs.br/eso/content/?p=658

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica

Em estribos que amarram a estrutura, e ajudam a deixar os aços longitudinais na posição desejada.

Fonte: http://www.lideraco.com.br/estribos.html

Eventualmente em outras posições como as vigas duplamente armadas, reforçando as vigas.

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica

No mercado Brasileiro existem aços de variados tipos, como:

Fonte: http://www.taqi.com.br/produto/ferro/ferro-construcao-gerdau-38-10mm-12-metros/041959-

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica

Antigamente existia o aço CA50 B, hoje fora da norma.

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica As bitolas comerciais mais comuns das barras de aço em milímetros e sua correspondência em polegada são:

Fonte: http://construdeia.com/wp-content/gallery/estribos/estribos-12.jpg

A barra de 5 mm só é usada para estribos e só existe na categoria CA60.

Para aços de armadura principal como de lajes, vigas e pilares o diâmetro mínimo da norma são de 6,3 mm

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica

A norma fixa critérios de uso dos vários diâmetros

O aço CA25 tem superfície lisa e é usado em pequenas obras, embora possa ser usado em várias obras.

CA– 60 fios (nervurados ou não) CA – 50 são obrigatoriamente providas de nervuras transversais ou oblíquas.

Fornecidas ou em barras de 11 metros ou em rolos.

O aço da categoria A permite seu corte por fogo, e para o da categoria B não se recomenda essa pratica.

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica Usa-se nas obras para amarrar barras, o arame que é um tipo de aço. O arame mais usado é o n° 18.Disse-nos um velho construtor: “o arame é o produto mais democrático da obra usa-se para tudo, e nunca sobra”.

Fonte: http://www.multiprat-k.com.br/produtos/ferragens/arames-e-cordas/arame-galvanizado-encartelado-n-18-com-25mt

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica Para melhorar a aderência das barras tradicionais, pode-se dobrar a extremidade das barras surgem os ganchos. Há uma tendência atual de não usar ganchos nas barras tradicionais, embora permitido pela norma. A norma não permite ganchos em barras compridas.

Fonte: http://construcaociviltips.blogspot.com.br/2012/03/recomendacoes-quanto-ao-manuseio-e.html

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica

Entendendo a resistência dos aços.

Se um carga vai ser levantada por barras de aço de concreto armado. A carga é de 8.300Kgf. Admitamos que usaremos o aço CA50 e com o diâmetro de 10 mm. Quantas barras teremos que usar?

Como vamos usar o aço CA50 com a barra de 10 mm de diâmetro, esta tem uma superfície de 0,8 cm². O aço CA50 resiste a uma carga de 4.350 Kgf/cm².Admitindo um coeficiente de segurança na carga de 1,5, a carga de dimensionamento vira 8.300 x 1,5 = 12.450 Kgf.

A área necessária de resistência é de 12.450/4.350 = 3 cm².Como a barra de 10 mm tem área de 0,8 cm², precisamos usar quatro barras.

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica Tabela-Mãe Métrica

Indica os diâmetros das barras de aço em milímetros e mostra a antiga correspondência com a expressão da bitola em medidas americanas com o uso da expressão em polegadas.

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica Medidas usuais das bitolas (diâmetros) do aço para construção. Área da barra:

Exemplo de uso:3 barras de Ø 10 mm, tem uma área total de 2,4 cm².

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica Nomes de profissional e de ferramentas.Quem cuida numa obra das armaduras é armador.Chave de dobrar, uma para cada diâmetro e para diâmetros maiores das barras, usa-se um braçoaumentando o momento de dobragem. A ferramenta que dobra arame n° 18 é o torquês.

Fonte: http://www.dscind.com/produtos/detalhes/torques-armador-12 Fonte: http://www.melares.com.br/construcao-civil/chave-de-virar-ferro/chave-de-virar-ferro-1-2-pol-tenace

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Os vários tipos de aço e o concreto armado

A Tabela- Mãe Métrica Engano em medidas.

Depoimento sobre o relacionamento do Arquiteto Rogério Campos Magalhães com um excelente Armardor. que entendia e insistia que duas barras de Ø 10 mm perfaziam uma área de Ø 20 mm.A única maneira que mostrar ao armardor o erro de calculo que cometia foi o uso de um desenho feito pelo arquiteto.

Com esse desenho, o armardor passou a entender que a área de 1 Ø 20 mm é maior que a soma das áreas de 2 Ø 10 mm.

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Patologias de um prédio abandonado de concreto armado.

O prédio abandonado, mostrado na foto teve vários problemas na colocação da sua armadura.

• Não foi utilizada a proteção da armadura;

• Armadura mal amarrada;

• O cero teria sido colocar espaçadores;

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Patologias de um prédio abandonado de concreto armado.

Informações sobre duas patologias típicas (muito comuns). Correções sugeridas:

1) Mancha vermelha amarronzada no concretoSeguramente, a armadura ficou exposta muito próxima da atmosfera (cobrimento insuficiente) e a umidade do ar atacou a armadura, que tende, então, a se oxidar (enferrujar), e, com isso, pode se expandir e acelerar o processo.

CORREÇÃO – Limpar o local, colocar a armadura para dentro e encher o espaço livre com argamassa rica (cimento + agua + areia)

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Patologias de um prédio abandonado de concreto armado.

2) Bicheiras, ou seja, buracos no concreto.

As causas podem ser:

• Deficiência de vibração, e, com isso, o concreto não conseguiu alcançar o espaço a ele designado;

• As pedras do concreto são maiores que o espaço entre as barras ou entre umabarra e a fôrma;

• Lançamento do concreto com muita agitação, segregando a argamassa da pedra.

CORREÇÃO – Se houver muitas bicheiras, consultar um especialista.

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Patologias de um prédio abandonado de concreto armado.

CUIDADO com o pé dos pilares.

• A concretagem dos pés dos pilares pode causar bicheiras.

• Para contornar isso, podemos adotar técnicas como funil de alimentação ou produzir argamassa adicional e lança-la antes da concretagem.

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51 Capitulo 12

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52 Capitulo 13

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Bibliografia

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http://piniweb.pini.com.br/construcao/noticias/quais-as-principais-diferencas-entre-os-acos-ca-50-a-e-83793-1.aspxhttp://www.editoradunas.com.br/dunas/NBR.pdfhttp://www.ebah.com.br/content/ABAAABZOQAB/aula-03-tec-cons-trabalhos-execucao-laje-vigas-pilares

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Bibliografia

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http://www.arq.ufsc.br/arq5661/Concreto/vant.htmlSouza Júnior, Tarley Ferreira de. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO, notas de aulas. Departamento de engenharia, Universidade Federal de Lavras. Fonte: <http://www.tooluizrego.seed.pr.gov.br/redeescola/escolas/27/2790/30/arquivos/File/Disciplinas%20Conteudos/Quimica%20Subsequente/Quimica%20Inorganica/Carlos_3Sem_Concreto.pdf>. Acesso em: 04 dez. 2013.http://coral.ufsm.br/decc/ECC1006/Downloads/FUNDAMENTOS.pdfhttp://www.fec.unicamp.br/~almeida/au405/Concreto.pdfhttp://cortesiaconcreto.com.br/empresa/grupo-cortesia.htmlhttp://www.casadagua.com/dicas/manutencao-e-recuperacao-em-estruturas-de-concreto-armado/http://www.itaconstrutora.com.br/tecnologia/Madeira/fogo/fogo.htmlhttp://www.portaldoconcreto.com.br/cimento/concreto/color.htmlhttp://www.estadao.com.br/noticias/vidae,concreto-reciclado-custa-30-menos,586746,0.htmhttp://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/concreto1/FUNDAMENTOS.pdfFUSCO, P.B. Estruturas de concreto. Rio de Janeiro, ed. Guanabara Dois, 1981, 464p.BASTOS, P. S. S. & OLIVEIRA NETO, L., Dimensionamento de Pilares de Extremidade Segundo a NBR 6118/2003, Notas de Aula da Disciplina Concreto Armado, Universidade Estadual Paulista – UNESP, Bauru/SP, Brasil, 2003.

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Bibliografia

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