


































Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Prepare-se para as provas com trabalhos de outros alunos como você, aqui na Docsity
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Prepare-se com as videoaulas e exercícios resolvidos criados a partir da grade da sua Universidade
Responda perguntas de provas passadas e avalie sua preparação.
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
MATERIAL DE ESTUDOS
Tipologia: Notas de estudo
1 / 42
Esta página não é visível na pré-visualização
Não perca as partes importantes!



































Documentos Técnicos necessários
Para haver entendimento claro e perfeito entre o proprietário, o arquiteto, o engenheiro, o empreiteiro e os órgãos públicos na implantação de uma obra são necessários os seguintes documentos:
Para a execução da obra, é necessário elaborar os desenhos de execução:
Os desenhos de armaduras são feitos nas escalas 1:50, 1:25 ou 1:20 e os seus detalhes nas escalas 1:10, 1:5 ou 1:1. E esses desenhos servem para:
Especificação de Execução
Nas especificações de execução, devem ser resumidas as instruções para a execução da obra (como, por exemplo: a localização das juntas de construção; a seqüência de implantação da obra ou das fases de execução; eventualmente a proteção contra variações bruscas de temperatura; exigências para superfícies de concreto aparente; o processo de montagem para peças pré-moldadas, etc.).
Escolha Adequada dos Tipos de Aço para Concreto
Atualmente as barras das armaduras, são na sua grande maioria soldadas, ou seja, as devem ser ligadas entre si para formar “gaiolas ou esqueletos” rígidos, indeslocáveis.
Escolha dos diâmetros e espaçamentos das barras
Os diâmetros são escolhidos de tal modo que:
A Norma limita o diâmetro máximo das barras a 28mm ou maior que isso para certos casos.
Já para o espaçamento mínimo entre as barras paralelas fora dos locais de emenda, deve ser e maior ou igual ao diâmetro ou maior ou igual a 2cm.
Acúmulo De Barras Da Armadura
Quando as percentagens de armadura são elevadas, é necessário desenhar a distribuição das barras na seção transversal na escala 1:10 ou 1:5; em casos complicados, até mesmo na escala 1:2 ou 1:1. Essa recomendação é especialmente importante nos casos de cruzamento de armaduras muito densas.
Cobrimento de concreto
O cobrimento de concreto da armadura ü (concrete cover) deve ser adotado de acordo com o diâmetro e com o risco de corrosão. No caso de barras grossas, deve-se adotar de preferência ü maior ou igual a 1,2OL.
Racionalização da Armadura
A execução e a colocação da armadura podem ser favoravelmente influenciadas por meio das seguintes medidas:
A racionalização da armadura, no sentido de mecanizar a fabricação, pode ser obtida por meio de métodos industriais. Sob condições favoráveis de trabalho, as armaduras podem ser mais ou menos automaticamente pré-fabricadas, na maioria das vezes com solda por pontos, total ou parcialmente, em usina ou em
área de fabricação no local da obra, e podem ser, então, colocadas nas fôrmas,
em pouco tempo, com poucos auxílios não-qualificados, como se fossem barras isoladas.
Uma condição importante para a verdadeira racionalização das armaduras é a padronização (uniformização) dos tipos de barras ou dos elementos da armaduras ou, mesmo, das "gaiolas" de armadura ou dos detalhes de armação.
Ancoragem Das Barras Tracionadas E Comprimidas
Emendas Das Barras Da Armadura
Há dois tipos de emendas: diretas e indiretas.
As diretas podem ser:
As indiretas indiretas solicitadas à tração podem ser:
TIPOS DE LAJES
Lajes armadas, apoiadas em uma direção:
As lajes são armadas, de preferência, com malhas de aço; entretanto, nos casos de cargas elevadas, grandes dimensões ou grande seções de armadura, são também armadas com barras. Para armaduras em malhas, encontra-se inúmeras informações técnicas que auxiliam no detalhamento da armadura, podemos citar o espaçamento e a sua espessura.
e 15 + 0.1d (cm)
Em geral, adotam-se as espessuras de lajes de tal modo que não haja necessidade de armadura de cisalhamento.
Tipos e escolha da armadura de cisalhamento
Teoricamente,os esforços principais de tração, inclinados, em almas, são absorvidos mais eficientemente com armaduras de cisalhamento na sua direção, portanto, com uma inclinação de 45º e 60º em relação ao eixo da viga. Prefere-se, entretanto, armaduras de cisalhamento verticais, por motivos técnicos de execução. Pode-se empregar:
Princípios Básicos Para Armação De Peças Comprimidas
Quando o concreto, que é um material resistente à compressão, estiver submetido à solicitação de compressão simples, é desnecessária ou até mesmo sem sentido (e, portanto, não defensável economicamente) uma armadura na direção da compressão. Por conseguinte, em peças comprimidas, deve-se considerar se uma armadura pode ter sentido ou ser conveniente. A armadura na direção da compressão é sempre necessária, entretanto, quando a força de compressão atuar com uma excentricidade tão grande que origine tensões de tração no concreto. Freqüentemente, subestima-se a importância da armadura transversal em peças comprimidas. Quase sempre ocorre uma tração, transversalmente à direção da compressão. Portanto, os estribus em pilares não têm apenas a função de garantir as barras comprimidas contra a flambagem, mas, também, impedir fissuras prematuras de fendilhamento.
Pilares de concreto armado
As dimensões mínimas das seções transversais de pilares foram estabelecidas de acordo com o tipo de execução, em 14 a 20cm. Em peças pré- fabricadas, com seção abertas, compostas de retângulos, são possíveis dimensões ainda maiores.
Disposições construtivas gerais das armaduras passivas
- Barras e fios de aço destinados às armaduras passivas
No mercado brasileiro são encontrados diversos tipos de barras e fios de aço destinados à confecção de armaduras passivas das peças estruturais de concreto.Na designação desses fios e barras é usado o prefixo CA, indicativo de seu emprego no concreto armado.
A NBR 7480 – Barras e fios destinados a armaduras para concreto armado – admite as seguintes bitolas padronizadas:
3,2 – 4 – 5 – 6,3 – 8 – 10 – 12,5 – 16 – 20 – 25 – 32 – 40.Nesta série , a área da secção transversal de uma bitola é praticamente igual à soma das áreas das duas bitolas imediatamente anteriores àquela considerada.
Os diferentes fios e barras existentes podem ser divididos em duas classes: A e B, de acordo com seu processo de fabricação e com o diagrama tensão-deformação correspondente.
Pertencem à classe A as barras produzidas por laminação a quente sem posterior deformação a frio.Pertencem à classe B os fios e as barras obtidas por processos que provocam encruamento a frio, como trefilação, torção, compressão transversal, estiramento e relaminação a frio.
De acordo com suas características mecânicas, as barras e os fios são classificados em diversas categorias.As categorias normalizadas pela NBR 7480 são as seguintes: CA-25, CA-40, CA-50, CA-60 (apenas para fios).O número indicativo da categoria é o valor característico fyk do limite de escoamento, tração, esso em kN/cm2.
Deste modo, além da designação correspondente à categoria do aço, para a especificação do material será preciso acrescentar a indicação de sua classe pelas letras A ou B.Tem-se assim, por exemplo, CA-50, CA-50B etc.Exceção pode ser feita para o aço CA-25, que é sempre da classe A,não sendo, portanto, necessário explicitar essa circunstância.Da mesma forma, não há necessidade de se explicitar a classe da categoria CA-60, a qual será sempre da classe B, uma vez que essa categoria somente pode ser empregada em fios, produzidos necessariamente por trefilação ou por processo equivalente como o estiramento.
Para a especificação completa do tipo de armadura, também é necessário caracterizar a capacidade de aderência das barras de aço ao concreto.Essa caracterização é feita por meio do coeficiente n de conformação superficial das barras.
A tendência moderna é para a consideração de apenas dois tipos de conformação superficial das barras: barras lisas e barras de alta aderência.Essa classificação simplificada decorre da constatação de que a aderência das barras nervuradas é praticamente a mesma para as diversas conformações superficiais adotadas pelos
haja pelo menos um certo afastamento mínimo entre as barras da armadura.Com
isto fica garantida uma solidarização adequada da armadura ao concreto da peça estrutural.
Em qualquer caso, as recomendações abaixo indicadas não são válidas para as zonas de cruzamento das vigas e para zonas de outros apoios mútuos.Nessas zonas, freqüentemente há um certo congestionamento de armaduras.Essa situação é normalmente tolerável, não só pelo maior cuidado com que essas zonas são concretadas, mas também pela existência de um efeito favorável de tensões transversais de compressão, as quais são inerentes às regiões de apoios mútuos.
Admite-se atualmente que o espaço livre entre barras isoladas da armadura, tanto na direção vertical quanto na horizontal, deve ser de pelo menos 2cm e não menor que o próprio diâmetro das barras.No caso de barras de diâmetros diferentes vale o diâmetro da barra mais grossa.
No caso de serem previstas emendas por traspasse, o afastamento entre as barras, em toda a extensão da peça, deve ser tal que mesmo que 2cm nem que o próprio diâmetro das barras.
- Proteção das armaduras
De modo geral a proteção das armaduras depende tanto da qualidade do concreto, isto é, de sua compacidade e de sua impermeabilidade, quanto de uma camada de cobrimento com espessura adequada.
È´ importante assinalar que a camada de cobrimento deve proteger todas as barras da armadura, devendo por isso ser medida a partir das barras mais próximas à superfície da peça, considerando-se inclusive a presença de estribos ou de barras de armaduras secundárias e mesmo de armaduras construtivas.
As armaduras de aço dentro da massa de concreto são protegidas contra a corrosão pelo fenômeno de passivação do aço, que ocorre em virtude da grande alcalinidade do meio ambiente, pois o pH da água existente nos poros do concreto atinge valores até superiores a 12,5.
Em ambientes com essa alcalinidade, forma-se na superfície das barras de aço uma camada microscópica impermeável de óxido de ferro, que se constitui na película passivadora.Essa película impede a dissolução de íons Fé++, tornando-se assim impossível a corrosão das armaduras, mesmo que haja umidade e oxigênio no meio ambiente.
Em qualquer caso, a proteção contra corrosão das armaduras depende da impermeabilidade da camada de concreto de cobrimento que as protege.
Nos concretos expostos ao ar atmosférico, a penetração do gás carbônico através dos poros capilares provoca fatalmente a carbonatação da camada de cobrimento.
Verifica-se então que em concretos não-revestidos, mantidos em ambientes
úmidos internos ou ao ar livre, não é possível aceitar que a camada de cobrimento tenha espessura efetiva inferior a 2,5cm, mesmo com a hipótese de sua perfeita
integridade.
O emprego do concreto aparente sem respeito a essa regra elementar de precaução tem levado à deteriorização precoce de um sem-número de estruturas em nosso país.
Considerando a variabilidade da espessura efetiva de cobrimento, é preciso adotar um valor nominal pelo menos 0,5cm maior que o valor pretendido.
Em ambiente não-agressivo, como a ausência de umidade do ar dificulta a corrosão mesmo quando a camada de cobrimento fica carbonatada, pode-se admitir uma redução de 1,0cm.Pelo contrário, em ambiente muito agressivo, é preciso aumentar essa espessura em 1,0cm.
Por outro lado, considerando as imprecisões de execução, é necessário adotar uma sobre-espessura de tolerância da ordem de 0,5cm, para obter a espessura esperada para a camada de cobrimento.
No caso de concretos revestidos com argamassa de espessura mínima de 1,0cm,pode-se reduzir a espessura da camada de cobrimento dos concretos mantidos em ambiente não-agressivo dos seguintes valores: lajes=-1,0cm – vigas=-0,5cm.
Observe-se que não se deve admitir redução da espessura no caso de pilares, pois, em virtude da maior dificuldade de concretagem dessas peças, isto poderia comprometer a compactação da camada de cobrimento.
De modo análogo, não se deve permitir redução de espessura no caso de estruturas ao ar livre, mesmo em ambientes moderadamente agressivos, pois os revestimentos de argamassa podem ficar encharcados de água, não melhorando assim a proteção ao concreto.Nesse caso, o revestimento protetor precisa ser impermeável para que a estrutura possa recair no caso de ambiente não- agressivo.
De modo geral admite-se que a espessura da camada de cobrimento não deva superar 6cm.Quando isto ocorrer, deverão ser tomadas medidas especiais de precaução, como, por exemplo, o emprego de armaduras de pele cujos cobrimentos respeitem o máximo especificado.
Finalmente, é preciso salientar que em estruturas submetidas a ambientes fortemente agressivos deverão ser tomadas medidas especiais de proteção, especialmente de cuidados na escolha de materiais, particularmente do tipo de cimento e dos aditivos a serem empregados.Este é o caso, por exemplo, das estruturas em contato direto com a água do mar.
Dobramentos
E´ importante assinalar que o diâmetro de obstrução das barras de aço é maior
que seu diâmetro nominal, em virtude das nervuras e cristas salientes existentes nas barras de alta aderência. Em termos médios, pode-se admitir que o diâmetro
de obstrução de uma dada bitola seja igual ao diâmetro nominal da bitola seguinte da série normalizada de bitolas.
Princípios gerais de arranjo das armaduras passivas
Peças de concreto simples
As peças de concreto estrutural submetidas à ações de intensidade crescente,
quando são superados determinados níveis de solicitação, sofrem um processo de fissuração.
Enquanto as solicitações não ultrapassam esses limites de fissuração, o concreto mantém a sua integridade, permanecendo no estágio I. Quando se dá a fissuração, a estrutura passa para o estágio II e a sua integridade requer a presença de armaduras de aço.As armaduras de aço devem absorver os esforços de tração que não mais podem ser resistidos pelo concreto fissurado.
Por esta razão, o emprego de estruturas de concreto simples é restrito a alguns casos particulares, nos quais é possível satisfazer a uma das seguintes condições:
a- Peças estruturais em que o campo de tensões, caracterizado pelas tensões
principais extremas, é predominantemente do tipo compressão-compressão
Como exemplo típico dessa situação, têm-se algumas regiões do corpo das barragens de gravidade.Nessas estruturas, junto ao pé de montante da barragem, as eventuais tensões de tração são de pequena monta e usualmente restritas à zonas localizadas.O mesmo na se aplica, porém, às zonas onde há esforços de tração importantes, como, por exemplo, nas regiões de ancoragens das comportas, nas quais as armaduras são obrigatórias.
Uma situação análoga existe nas estacas moldadas no local.Essas estacas são usualmente armadas apenas na extremidade superior, onde podem ser significativos os efeitos de flexão. No restante, a estaca é praticamente submetida apenas à compressão axial, podendo então ser feita de concreto simples.
b-Peças estruturais em que as tensões de tração são suficientemente pequenas para ser resistidas pelo concreto ou, no caso de ocorrência de fissuração, estruturas em que há mobilização de outros esforços capazes de garantir o equilíbrio.
Esse é o caso de alguns blocos de fundação que podem ser feitos de concreto simples.Como exemplo, têm-se os blocos da base de tubulões.As condições de concretagem dessas peças garantem uma cura excelente, com ausência de retração.Nelas é possível dispensar a armadura de fundo, correspondente ao que
seria uma armadura de flexão, desde que as inclinações das paredes laterais
sejam pelo menos 60° em relação à horizontal.Além disso, se houver uma
eventual fissuração, as forças de atrito mobilizáveis no contato entre o bloco e o terreno de fundação podem estabelecer o equilíbrio.
c-Peças estruturais substituíveis, cuja eventual ruptura não acarrete danos pessoais.
Esse é o caso usual das placas de revestimentos e de pavimentação.Espera-se que essas placas possam resistir às cargas a elas aplicadas, sem a necessidade de armaduras. No caso de ruptura, as placas são simplesmente substituídas, numa operação considerada como de simples manutenção da obra.
Emprego de armaduras de aço
Excetuando-se os casos particulares já analisados, as peças estruturais de concreto exigem o emprego de armaduras de aço capazes de absorver os esforços internos de tração que nelas aparecem.
Como princípio fundamental de projeto das estruturas de concreto, exige-se que a segurança em relação a estados-limites últimos jamais dependa da resistência à tração do concreto.
Considerando as diferentes partes das construções de concreto, torna-se necessário estabelecer regras específicas para a organização do arranjo das armaduras de cada uma das peças estruturais empregadas.
As regras da técnica de armar as peças estruturais devem estar baseadas no conhecimento da distribuição dos seus esforços internos.
O concreto armado deixou de ser tratado quase como se fosse um material unitário e passou a ser considerado como um material composto, pelo concreto e pelo aço, devendo respeitar-se a compatibilidade de funcionamento solidário desses dois materiais.
À medida que aumenta a fissuração da peça, progressivamente o concreto deixa de resistir a esforços de tração.È preciso então que a peça disponha de uma armadura capaz de absorver esses esforços que vão sendo liberados pelo concreto.
A padronização correta das armaduras de aço requer o estabelecimento de modelos adequados de funcionamento para as diferentes combinações de solicitações que podem existir nas estruturas.
Critérios de padronização das armaduras
Com a padronização, procura-se obter arranjos estereotipados de armaduras, os quais devem garantir uma eficiente utilização das barras de aço.
Em princípio um arranjo de armaduras passivas é considerado satisfatório desde que atenda às seguintes exigências:
Armaduras de equilíbrio
De acordo com a classificação das armaduras padronizadas, as armaduras de equilíbrio geral podem ser subdivididas em armaduras longitudinais e armaduras transversais.
Armaduras auxiliares
As armaduras auxiliares têm a finalidade de completar o arranjo geral, o qual é basicamente delineado pelas armaduras de equilíbrio e pelas armaduras de solidarização.
As armaduras de montagem tanto servem para facilitar a montagem geral da armadura, como é no caso dos porta-estribos das vigas, quanto para permitir a manutenção da posição das demais armaduras durante a concretagem da peça, como é caso dos estribos dos tirantes.
As armaduras de pele têm a função de impedir uma fissuração superficial exagerada da peça, nas condições de utilização normal. Essas armaduras são usualmente empregadas em vigas altas e naquelas peças em que o cobrimento da armadura principal é excessivo.
As armaduras complementares são armaduras auxiliares que podem ter funções de armaduras de equilíbrio ou de armaduras de pele.
Armaduras de solidarização
As armaduras de solidarização são armaduras de equilíbrio local e podem ser subdivididas em armaduras de costura, armaduras contra o fendilhamento, armaduras contra a flambagem de barras comprimidas, armaduras de equilíbrio dos desvios de esforços longitudinais e armaduras de suspensão.
As armaduras de costura são empregadas quando a solidarização depende de esforços tangenciais que agem ao longo de um plano ou de uma outra superfície qualquer interna de uma peça. A solidarização se dá pela mobilização de uma compressão diagonal na interface a ser solidarizada, exigindo-se para o equilíbrio a presença de uma armadura tracionada que atravesse essa superfície.
As armaduras contra o fendilhamento são necessárias quando a solidarização depende de absorção de esforços de tração decorrentes de uma compressão localizada.
As armaduras contra flambagem de barras comprimidas permitem levar tais barras até o escoamento.Essas armaduras garantem a solidarização das armaduras comprimidas ao concreto que as envolve.Observe-se que nos estribos dos pilares são essencialmente armaduras de solidarização contra a flambagem das barras longitudinais.
As armaduras de equilíbrio dos desvios de esforços longitudinais garantem a integridade da peça, seja na presença dos desvios do banzo comprimido das
mesmas, seja nas de barras tracionadas curvilíneas que tendam a se destacar do
concreto.
As armaduras de suspensão são necessárias nos cruzamentos de vigas, quando uma delas se apóia sobre a outra, fazendo com que haja necessidade de um verdadeiro tirante interno de suspensão.
Disposições construtivas gerais das armaduras de protensão
Aços de protensão
De modo geral as exigências referentes às disposições construtivas das armaduras protentidas são mais rigorosas que aquelas relativas às armaduras passivas. No concreto protendido os níveis de tensões são mais elevados que no concreto armado clássico e, usualmente, as maiores tensões ocorrem durante o próprio ato de protensão. Além disto, os esforços de protensão têm caráter quase determinístico e freqüentemente são aplicados quando o concreto tem relativamente
Para uma melhor análise sobre os aços de protensão, há as normas NBR 7197 – Projeto de estruturas de concreto protendido, NBR 7482 – Fios de aço para concreto protendido. Especificação, NBR 7483 – Cordoalhas de aço para concreto protendido. Especificação.
As armaduras de protensão são feitas de aço de alta resistência, encruados a frio e submetidos a diferentes tratamentos térmicos durante o processo de fabricação. As características mecânicas desses aços devem ser de alta qualidade, as quais dependem, muito mais do que no caso de aços para as armaduras passivas, da composição química do material, do grau de estiramento dos fios e dos tratamentos térmicos posteriores.Por esse motivo, em cada caso particular, é necessário que se proceda ao ensaio do material a ser realmente empregado na obra, principalmente em atenção ao fato de que durante a protensão serão aplicadas tensões próximas do limite de escoamento do material.
De modo geral as propriedades mecânicas de um aço de protensão são caracterizadas pelos elementos seguintes:
a) Tensão correspondente ao alongamento de 1% (para efeitos práticos, esse valor confunde-se com a resistência de escoamento, definida pela tensão correspondente à deformação residual de 0,2%); b) Limite de resistência à tração;
As ancoragens “embutidas”, também designadas por ancoragens “internas”,
são aquelas que se situam no interior de recessos da periferia da peça, os quais são usualmente designados por “nichos de ancoragens”.
D – Ancoragens salientes
As ancoragens “salientes”, ou ancoragens “externas”, são as que têm o dispositivo de ancoragem saliente em relação à peça estrutural. Esse tipo de ancoragem é por vezes empregado nas lajes de pontes, tendo-se em vista simplificações executivas.
Ancoragens das armaduras de protensão
Ancoragens centradas
As ancoragens dos cabos de protensão centradas em relação à peça de concreto tem o funcionamento básico de um bloco parcialmente carregado. Todavia, na região de ancoragem dos cabos de protensão,existem diferentes armaduras resistentes a esforços transversais de tração de diferentes origens. Nos blocos solicitados por uma única carga externa, além deesforços de tração os quais podem provocar o fendilhamento longitudinal da peça, ainda existem outras tensões de tração que também devem ser levadas em conta. A máxima tensão superficialde tração atuante na superfície do bloco e bastante elevada, podendo produzir-se uma fissuração superficial da peça. Há,portanto, necessidade de colocação de uma armadura superficial, além daquela já considerada anteriormente e que é destinada a impedir o fendilhamento longitudinal do bloco. Embora as tensões superficiais sejammuito elevada, a força de tração resultante é de baixa intensidade, pois essas tensões agem em zonas de pequena profundidade da periferia da peça. Em princípio a distribuição da armadura contra o fendilhamento pode ser fetia com o auxílio dos diagramas de tensões transversais de tração. No caso das ancoragens de peças protendidas,a armadura transversal correspondente é distribuída de modo a se obter um arranjo que permita uma concretagem isenta de ninhos, sendo por isto preferível um menor número de camadas de armadura. A armadura contra a fissuração superficial écolocadajunto à periferia e não se confunde com a armadura contra o fendilhamento.
Ancoragens excêntricas
Para o projeto das ancoragens dos cabos de protensão nas extremidades das vigas, outros casos também devem ser tratados. Considerando inicialmente o caso do bloco ainda carregado por uma força única, mas aplicada excentricamente em relação ao eixo da viga. Para o cálculo das tensões transversais de tração, pode ser adotado um esquema simplificado, constituído pelo "bloco simétrico equivalente". O fato deos esforços reais serem menores que os calculados pormeio do bloco simétrico equivalente decorreda própria geometriado sistema. Quando o carregamento for realmente concentrado, a força será distribuída uniformemente em toda a seção da peça. Quando o carregamento for excêntrico, o diagrama de tensões não será uniforme, concentrando-se as tensões na região mais próxima da linha de ação da força.Nesse caso haverá ummenor efeito de distribuição transversal, resultando em menores esforços transversais de tração. No caso de blocos carregados excentricamente ficam ampliadas aszonas sujeitas à fissuração superficial, em relaçao àquelas correspondentes a carregamentos centrados.
Ancoragens múltiplas