MATERIAIS PARA CONCRETO ARMADO - editoradunas.com.br

1 Prof. Jos Milton de Ara jo - FURG1 MATERIAIS PARA CONCRETO ARMADOCAP TULO 1 Volume 1 Prof. Jos Milton de Ara jo - FURG2 CONCRETO :agregados + cimento + gua + aditivos. Sua resist ncia depende: do consumo de cimento, fator gua-cimento, grau de adensamento, tipo de agregado. CONCRETO ARMADO = CONCRETO + barras de a o. S existe CONCRETO ARMADO por causa da ader ncia. O CONCRETO protege as armaduras contra a corros o (desde que sejam respeitados o cobrimento m nimo e a abertura limite das fissuras). Introdu oProf. Jos Milton de Ara jo - FURG3 CONCRETO protendido: CONCRETO ARMADO + cabos de a o de alta resist ncia, os quais sofrem tens o pr via (protens o). 1) Aplica o da for a de tra o no cabo2) Ancoragem e libera o do cabo3) Flexo-compress o induzida pela protens o4) Carregamento aplicado vigaS+-t,Pc,PTens es em Stra ocompress oqTens es em S+-c,qtra ocompress ot,qeePPPPPPM=PeM=PePodem-se escolher P e e de tal modo que c,P+t,q=0 (protens o total: a se o fica sem tra o)Prof.

2 Jos Milton de Ara jo - FURG4 Vantagens do CONCRETO ARMADO :economia; facilidade de execu o; resist ncia ao fogo, aos agentes atmosf ricos e ao desgaste mec nico; praticamente n o requer manuten o ou conserva o; permite facilmente a constru o de estruturas hiperest ticas (com reservas de seguran a). Desvantagens do CONCRETO ARMADO : elevado peso das constru es; dificuldades para a execu o de reformas ou demoli es; menor prote o t rmica. Estrutura isost tica: transforma-se em mecanismo. Estrutura hiperest tica: redistribui os esfor os. Prof. Jos Milton de Ara jo - CONCRETO em compress o simplesResist ncia compress o: Ensaios padronizados de curta dura o (carregamento r pido). Idade padr o do ensaio: 28 dias. Corpos de prova: cil ndricos de 15cm x 30cm. Verifica-se grande dispers o dos resultados. cfcmf= resist ncia m dia compress resist ncia caracter stica compress ,1 =()()112 = =nffSnicmci= desvio padr oProf. Jos Milton de Ara jo - FURG6 Sffckcm645,1+=Resist ncia de dosagem:Na fase de projeto:fffckcm +=C55, C60, C70, C80, C90 Grupo IIC15, C20, C25, C30, C35, C40, C45, C50 Grupo I Classes de resist ncia:Grupos de resist ncia:Exemplo: CONCRETO C20: MPa aos 28 : Para CONCRETO ARMADO : MPa.

3 Para CONCRETO protendido: MPa. Em obras provis rias e CONCRETO sem fins estruturais: permitido ckf25 ckfProf. Jos Milton de Ara jo - FURG7A resist ncia do CONCRETO depende dos seguintes fatores: Composi o (consumo e tipo de cimento, fator gua-cimento) Condi es de cura (temperatura e umidade) Forma de aplica o da carga (ensaio est tico ou din mico) Dura o do carregamento (ensaio de curta ou de longa dura o) Idade do CONCRETO (efeito do envelhecimento) Estado de tens es (compress o simples ou multiaxial) Forma e dimens es dos corpos de prova No Brasil: adotamos o corpo de prova cil ndrico 15cm x 30cm. Observa es: Concretos normais: possuem massa espec fica seca com valor m dio de 2400 kg/m3. Peso espec fico do CONCRETO simples: 24 kN/m3. Peso espec fico do CONCRETO ARMADO : 25 kN/m3. Prof. Jos Milton de Ara jo - CONCRETO em tra o simples PuPuTra o diretafct=Pu/AAdhPuCompress o diametralfct,sp=2Pu/( dh)Flex o de vigasaaPuPufct,fl=6aPu/(bh2)bh= resist ncia m dia tra o (axial).

4 = resist ncia tra o caracter stica (axial).= valor caracter stico inferior (quantil de 5%).= valor caracter stico superior (quantil de 95%).ctmfctkfinf,ctkfsup,ctkfctmctkff7,0 inf, ctmctkff3,1sup, Prof. Jos Milton de Ara jo - FURG9Se for feito compress o diametralSe for feito ensaio de flex oCorrela es, conforme NBR-6118: ()323,0ckctmff=, se 50 ckfMPa ()ckctmff11,01ln12,2+=, se 50>ckfMPa spctctmff,9,0= flctctmff,7,0= Prof. Jos Milton de Ara jo - FURG10 Observa es: A resist ncia tra o depende dos mesmos fatores que afetam a resist ncia compress o. Ela desprezada no dimensionamento das estruturas. Ela considerada nas verifica es sob as cargas de servi o. O projeto estrutural compreende duas fases: Estados limites ltimos:estamos interessados em garantir a seguran a da estrutura contra a ru na; dimensionamos as se es dos elementos estruturais e as armaduras para garantir a seguran a. Estados limites de utiliza o:devemos verificar o comportamento da estrutura nas condi es normais de uso; limitamos as flechas e as aberturas das fissuras para as cargas de servi Jos Milton de Ara jo - O m dulo de deforma o longitudinal do CONCRETO M dulo tangente Segundo o CEB/90:MPa M dulo secante: cfc0,4fc o u c1Ec1 Ecs3110821500 +=ckcfEccsEE85,0=Coeficiente de Poisson do CONCRETO : valor m dio = 0,2.

5 Prof. Jos Milton de Ara jo - Rela es tens o-deforma o para o CONCRETO Diagrama par bola-ret ngulo fcm o u c cpar bolado 2o grau:oc <cmcf= :uco 0=c :uc >oc =oooo2= ooou5,3= []22 =cmcf(Para concretos do grupo I)Prof. Jos Milton de Ara jo - Evolu o das propriedades do CONCRETO As propriedades do CONCRETO em uma idade tdias dependem do tipo de cimento e das condi es de cura (temperatura e umidade). A temperatura m dia de refer ncia 20 oC. ()()cmcccmfttf =() =21281exptstcc ;cmf= resist ncia m dia aos 28 dias. s=0,20para cimentos de endurecimento r pido (cimento de alta resist ncia inicial CP V-ARI);s=0,25para cimentos de endurecimento normal (cimento comum CPI e cimento composto CP II) ;s=0,38para cimentos de endurecimento lento (cimento de alto forno CP III e cimento pozol nico CP IV). CEB/90 Prof. Jos Milton de Ara jo - FURG14 Correla es, conforme NBR-6118: () ()ctmccctmfttf = 1= para 28<t, 32= para 28 t ()()[]ccccEttE21 =, para concretos do grupo I ()()[]ccccEttE3,0 =, para concretos do grupo II Todas as correla es foram extra das do CEB/90 e do EC2.

6 Prof. Jos Milton de Ara jo - Resist ncia do CONCRETO sob carga de longa dura oEfeito R sch:redu o da resist ncia do CONCRETO sob carga de longa dura o. A resist ncia depende da dura o do carregamento. o fc/fcmLimite deresist nciaEnsaio muito lentoDeforma oEnsaio r pidofcm= resist ncia m dia aos 28 dias de idade obtida no ensaio r pido resist ncia projeto limitamos a tens o de compress o no CONCRETO em 85% da resist ncia convencional. =4,185,0ckcdf Prof. Jos Milton de Ara jo - - Comportamento reol gico do CONCRETO Comportamento reol gico:comportamento dependente do tempo. Deforma es diferidas: deforma es dependentes do tempo. Flu ncia:acr scimo das deforma es, mesmo para uma tens o constante. Retra o:redu o de volume do material na aus ncia de carga externa. A flu ncia e a retra o diminuem se: Reduzir o fator gua-cimento Reduzir o consumo de cimento Reduzir a temperatura ambiente Aumentar a espessura do elemento estrutural Aumentar a umidade do ambiente Prof.

7 Jos Milton de Ara jo - FURG17 Efeitos indesej veis:aumento das flechas de lajes e vigas; perdas de protens o em estruturas de CONCRETO protendido; aumento da curvatura de pilares; fissura o das superf cies externas devido retra o; introdu o de esfor os em estruturas aporticadas devidos retra o (e, tamb m, dilata o t rmica), o que exige a ado o de juntas. Prof. Jos Milton de Ara jo - FURG18 Deforma o de flu ncia:()()()ococccttEtt, == m dulo de deforma o aos 28 dias= tens o aplicada na idade dias= coeficiente de flu ncia. = coeficiente final de flu ncia cE()oct ot()ott, ()ott, = Caso particular:dias:28=ot82,8+ ckRHf ()3110046,010011oRHhRH += , com fckem MPa;sendo:Prof. Jos Milton de Ara jo - FURG19= espessura equivalente= rea da se o transversal do per metro em contato com a umidade relativa do ar. uAhco2=cA uRHValores de para fck=20 MPa oh (mm) %50=RH %70=RH %90=RH 50 3,7 2,8 2,0 100 3,2 2,6 1,9 150 3,0 2,4 1,8 200 2,9 2,4 1,8 250 2,8 2,3 1,8 300 2,7 2,3 1,8 Valor m dio de refer ncia:5,2= Prof.

8 Jos Milton de Ara jo - FURG20 Retra oPara MPa e cimento de endurecimento normal:20=ckf51063 =xcs %50=RHpara51048 =xcs %70=RHpara51020 =xcs %90=RHparaValor adotado nos exemplos num ricos:51050 =xcs Prof. Jos Milton de Ara jo - - A os para CONCRETO ARMADO Barras:obtidas por lamina o a quente, sem deforma o a frio posterior, e apresentam um patamar de escoamento no diagrama tens o-deforma o. Fios:obtidos por deforma o a frio (processo de trefila o) e n o apresentam patamar de brasileira: ABNT. NBR-7480: A o Destinado a Armaduras Para Estruturas de CONCRETO ARMADO . Rio de Janeiro, Jos Milton de Ara jo - FURG22 Tabela 1 - Caracter sticas das barras e fios de acordo com a NBR-7480 Fios Barras Di metro nominal (mm) rea da se o (cm2) Massa linear (kg/m) Per metro (cm) 2,4 2,4 0,045 0,036 0,75 3,4 3,4 0,091 0,071 1,07 3,8 3,8 0,113 0,089 1,19 4,2 4,2 0,139 0,109 1,32 4,6 4,6 0,166 0,130 1,45 5 5,0 0,196 0,154 1,75 5,5 5,5 0,238 0,187 1,73 6 6,0 0,283 0,222 1.

9 88 6,3 6,3 0,312 0,245 1,98 6,4 6,4 0,322 0,253 2,01 7 7,0 0,385 0,302 2,20 8 8 8,0 0,503 0,395 2,51 9,5 9,5 0,709 0,558 2,98 10 10 10,0 0,785 0,617 3,14 12,5 12,5 1,227 0,963 3,93 16 16,0 2,011 1,578 5,03 20 20,0 3,142 2,466 6,28 22 22,0 3,801 2,984 6,91 25 25,0 4,909 3,853 7,85 32 32,0 8,042 6,313 10,05 40 40,0 12,566 9,865 12,57 Prof.

10 Jos Milton de Ara jo - FURG23yf= tens o de escoamento stf= tens o de ruptura sE= m dulo de elasticidade longitudinal u = deforma o de ruptura GPaEs200=(CEB e todas as demais normas internacionais) GPaEs210=(NBR-6118: nica norma a adotar esse valor) ?Prof. Jos Milton de Ara jo - FURG24 Categorias das barras de a o:CA-25, CA-50, : barras lisas (de baixa ader ncia)CA-50: barras nervuradas (de alta ader ncia)CA-60: fios lisos, entalhados ou nervurados (de alta ader ncia) Di metros comerciais:CA-50:6,3 ; 8,0 ; 10,0 ; 12,5 ; 16,0 ; 20,0 ; 25,0 ; 32,0 ; 40,0CA-60:4,2 ; 5,0 ; 6,0 ; 7,0 ; 8,0 ; 9,5CA : indica a o para CONCRETO ARMADO . O n mero indica o valor da tens o de escoamento caracter stica fykem : fyk=50 kN/cm2(=500 MPa)CA-60: fyk=60 kN/cm2(=600 MPa)Prof. Jos Milton de Ara jo - FURG25 Al m do ensaio de tra o, as barras de a o devem ser submetidas ao ensaio de dobramento a 180osem que ocorra ruptura nem fissura o na zona tracionada. O comprimento de fornecimento das barras e dos fios deve ser de12m, com uma toler ncia de mais ou menos 1%.