Estruturas de Concreto Armado - Aula 01.pdf

PROFESSOR HENRIQUE NERY

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Aula 1 - Professor: Henrique Nery 2

Sistema de avaliao:

Prova + Trabalho = Nota

Peso da prova = 0,6

Peso do trabalho = 0,4

PROVA*(0,6) + TRABALHO*(0,4) = NOTA FINAL

Nas provas poder haver consulta a material de apoio; Se o aluno for pego colando ter sua prova tomada e sua nota ser ZERO. Em caso de

trabalhos iguais os mesmos tero nota ZERO


O concreto moderno, utilizado atualmente para a construo dos mais diversos tipos

de estrutura fruto do trabalho de inmeros homens no decorrer da histria, que

durante milhares de anos observaram a natureza e se dedicaram em aperfeioar

materiais, tcnicas, teorias e formas estruturais.

O concreto mais antigo encontrado at hoje data de 5600 a.C., confeccionado em

Lepenski Vir Iugoslvia, foi o piso de um casebre, tinha 250 mm de espessura. Era

constitudo de uma mistura de cal, argila e agregados. J em 2500 a.C. a primeira

das pirmides Egpcias na cidade de Gis foi parcialmente construda em concreto.


Linha do tempo da evoluo do concreto

Concreto Antigo: 5000 a.C. 100 a.C.;

Concreto Romano: 100 a.C. 400 d.C.;

Concreto Medieval: 1200 d.C. 1600 d.C.;

Concreto da Revoluo Industrial: 1600 d.C. 1800 d.C.

Concreto Moderno: 1800 d.C em diante

Concreto com Agregados Reciclados 1946 d.C.

Concreto de Alto Desempenho 1990 d.C.

C.A.D. com Agregados Reciclados 2000 d.C.


O uso do concreto no Brasil comeou no limiar do sculo XX e no parou mais.Apesar do Brasil no ter participado na descoberta do concreto, j que aspesquisas tecnolgicas na Europa e Estados Unidos eram bem mais avanadas queas nossas na poca, soube muito bem us-lo de forma criativa, ousada eeficiente, como comprovam o nosso acervo de obras por todo o pas. Hoje, almdas contribuies construtivas, o Brasil participa efetivamente nodesenvolvimento tecnolgico do concreto, e da cincia da engenharia comoum todo.

Segundo VASCONCELOS (1992), a primeira obra em concreto do Brasil de que setem notcia de 1892. Consistia da construo de casas de habitao sob aresponsabilidade do engenheiro Carlos Poma.


Emlio Henrique Baumgart

Blumenau, 25 de Maio se 1889 Rio de Janeiro 9 de outubro de 1943.

1913 - elaborou alguns dos primeiros projetos em concreto armado do Brasil, como a ponte Maurcio de Nassau em Recife.

Emlio Henrique Baumgart destacou-se como engenheiro projetista inovador, vindo a receber

o ttulo de "Pai do Concreto Armado" pelos profissionais do ramo no Brasil.


Alguns dos principais projetos de estruturas de Baumgart

Ponte Maurcio de Nassau, no Recife, PE (1913)

Hotel Glria, no Rio de Janeiro (1922)

Copacabana Palace, no Rio de Janeiro (1923)

Cinema Capitlio, no Rio de Janeiro (1924)

Ponte dos Arcos, em Indaial (1926)

Edifcio "A Noite" (com Joseph Gire), no Rio de Janeiro (1928)

Viaduto Santa Tereza, em Belo

Horizonte,

uma das obras de Emilio H. Baumgart


Antnio Alves de Noronha

A ponte do Rio das Antas possui um vo livre em 186 metros, 287,7 metros de extenso e uma altura de 46 metros. Foi a maior ponte construda na poca, em toda a Amrica

Ponte Rio-Niteri Rio de Janeiro

Ponte sobre o Rio das Antas Rio Grande do Sul


Joaquim Maria Moreira Cardozo (1897- 1979): Especializado em clculo de estruturas, notabilizou-se pela sua colaborao com o arquiteto Oscar Niemeyer

Palcio do Planalto - Braslia

Catedral de Braslia- Braslia

Palcio do Congresso Nacional - BrasliaAula 1 - Professor: Henrique Nery 10

1940 - Comea a trabalhar no Servio do Patrimnio Histrico e Artstico Nacional (SPHAN), com Rodrigo Melo Franco, Lucio Costa e Burle

Marx

1941/1945 - Conhece o arquiteto Oscar Niemeyer convidado para fazer os clculos estruturais do conjunto da Pampulha

1956/1964 - Realiza o clculo estrutural de alguns dos mais importantes edifcios de Braslia

1962 - Paraninfo da turma de arquitetos do Recife

1971 - Desaba o Pavilho de Exposies da Gameleira, em Belo Horizonte, vitimando quase oitenta operrios (4 de fevereiro).

Pampulha - Igreja So

Francisco de Assis

Edifcio JK BH Minas

Gerais


O desastre considerado at hoje, o maior da construo civil brasileira: 10 mil toneladas de laje vieram abaixo

No dia do desabamento, 512 trabalhadores haviam batido carto. Era uma quinta-feira. O registro de 69 mortos restrito aos corpos resgatados dos escombros, depois da queda da laje de quase 10 mil toneladas no pavilho projetado pelo arquiteto Oscar Niemeyer. O nmero de vtimas no inclui os bitos posteriores, nos hospitais. Houve pelo menos 100 feridos. A percia constatou falha tcnica


ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas 1937

NBR Norma brasileira Registrada no Inmetro.

Para o engenheiro de estruturas de concreto armado, so de maior interesse as seguintes normas:

- NBR-6118 : Projeto de estruturas de concreto;

- NBR-14931 : Execuo de estruturas de concreto;

- NBR-9062 : Projeto e execuo de estruturas de concreto pr-moldado;

- NBR-7187 : Clculo e execuo de pontes de concreto armado;

- NBR- 6122: Projeto e execuo de fundaes;

- NBR-6120 : Cargas para o clculo de estruturas de edificaes;

- NBR-6123 : Foras devidas ao vento em edificaes;

- NBR-7480 : Barras e fios de ao destinados a armaduras para concreto armado;

- NBR-8681 : Aes e segurana nas estruturas.

Dessas, a que est mais estreitamente ligada ao engenheiro de edificaes de concreto armado, a NBR-6118/2014, classificada como nvel

3.


Concreto um material de constituio proveniente da mistura, em proporo adequada, de: aglomerantes, agregados e gua.

o Aglomerantes: unem os fragmentos de outros materiais. No concreto, em geral se emprega cimento portland, que por ser um aglomerante hidrulico, reage com a gua e endurece com o tempo.

o Agregados: so partculas minerais que aumentam o volume da mistura, reduzindo seu custo, alm de contribuir para estabilidade volumtrica do produto final. Dependendo das dimenses caractersticas , dividem-se em dois grupos:

Agregados midos: 0,075mm < < 4,8mm. Exemplo: areias.

Agregados grados: 4,8mm. Exemplo: pedras.


Tambm frequente o emprego de aditivos e adies na composio do concreto.


Aditivos: so utilizados na composio do concreto com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades bsicas, no sentido de melhorar o concreto para determinadas condies. Os principais utilizados so: plastificantes, retardadores de pega, aceleradores de pega, incorporadores de ar, superplastificantes.

Adies: constituem materiais que, em dosagens adequadas, podem ser incorporados aos concretos ou inseridos nos cimentos ainda na fbrica, o que resulta na diversidade de cimentos comerciais. Os exemplos mais comuns de dies so: escria de alto forno, cinza volante, slica ativa de ferro-silcio e metacaulinita.

o Pasta: Resulta das reaes qumicas do cimento com a gua. Quando h gua em excesso, denomina-se nata.


o Argamassa: Provm da pela mistura de cimento, gua e agregado mido, ou seja, pasta com agregado mido.


o Concreto simples: formado por cimento, gua, agregado mido e agregado grado, ou seja, argamassa e agregado grado.


Argamassa armada: constituda por agregado mido e pasta de cimento, com armadura de fios de ao de pequeno dimetro, formando uma tela.

Concreto de alto desempenho: obtido por meio da mistura de cimento e agregados convencionais com slica ativa e aditivos plastificantes. Apresenta propriedades melhores que o concreto tradicional. Em vez da slica ativa, pode-se tambm utilizar cinza volante ou resduo de alto forno.


Depois de endurecer o concreto aparenta:

Boa resistncia compresso;

Baixa resistncia trao;

Comportamento frgil, isto , rompe com pequenas deformaes.

Na maior parte das aplicaes estruturais, para melhorar as caractersticas do

concreto, ele usado junto com outros materiais.


Concreto armado: a associao do concreto simples com uma armadura, usualmente constituda por barras de ao. Os dois materiais devem resistir solidariamente aos esforos solicitantes. Essa solidariedade garantida pela aderncia.

Concreto protendido: No concreto armado, a armadura no tem tenses iniciais. Por isso, denominada armadura frouxa ou armadura passiva. No concreto protendido, pelo menos uma parte da armadura tem tenses previamente aplicadas, denominada armadura de protenso ou armadura ativa.


Vantagens do concreto armado:

moldvel;

Boa resistncia maioria dos tipos de solicitao;

Estrutura monoltica, ou seja, todo conjunto trabalha quando solicitado;

Baixo custo de materiais;

Baixo custo de mo-de-obra;

Processos construtivos conhecidos e difundidos;

Facilidade e rapidez na execuo;

O concreto durvel e protege armao contra corroso;

Baixo gasto com manuteno;

Pouco permevel agua;

Boa resistncia ao fogo, choques e vibraes, efeitos trmicos, atmosfricos e a desgastes mecnicos.


Restries do concreto armado:

Baixa resistncia trao;

Fragilidade;

Peso prprio elevado;

Custo de formas para montagem;

Corroso das armaduras;

Dificuldade em adaptaes posteriores.


Tanto a retrao quanto a fluncia dependem da estrutura interna do concreto. Portanto, para minimizar seus efeitos, adequada ateno deve ser dada a todas as fases de preparao, desde a escolha dos materiais e da dosagem at o adensamento e a cura do concreto colocado nas frmas.

A fluncia depende tambm das foras que atuam na estrutura. Portanto, um programa adequado das fases de carregamento, tanto na fase de projeto quanto durante a construo, pode atenuar os efeitos da fluncia.

A baixa resistncia trao pode ser contornada com o uso de adequada armadura, em geral constituda de barras de ao, obtendo-se o concreto armado. Alm de resistncia trao, o ao garante ductilidade e aumenta a resistncia compresso, em relao ao concreto simples.


Em peas comprimidas, como nos pilares, os estribos, alm de evitarem a flambagem localizada das barras, podem confinar o concreto, o que tambm aumenta sua ductilidade.

A fissurao pode ser contornada ainda na fase de projeto, com armao adequada e limitao do dimetro das barras e da tenso na armadura.

Tambm usual a associao do concreto com pelo menos uma parte de armadura ativa, ou seja, com tenses prvias, formando o concreto protendido.

A utilizao de armadura ativa tem como principal finalidade aumentar a resistncia da pea, o que possibilita a execuo de grandes vos ou o uso de sees menores, diminuindo o peso prprio, sendo que tambm se obtm uma melhora do concreto com relao fissurao.


A padronizao de dimenses, a pr-moldagem e o uso de sistemas construtivos adequados permitem a racionalizao do uso de frmas, levando a economia neste quesito. Outro fator pode contribuir para maior reutilizao de frmas o uso de materiais alternativos, como o plstico.

A corroso da armadura pode ser prevenida com controle da fissurao e com o uso de adequado do cobrimento da armadura, cujo valor depende do grau de agressividade do ambiente em que a estrutura for construda.


Concreto armado: o material construtivo mais utilizado no mundo (consumido)


Aplicaes do concreto:

Edifcios: mesmo que a estrutura principal no seja de concreto, alguns elementos sero;

Obras hidrulicas e de saneamento: barragens, tubos, canais, reservatrios, estaes de tratamento etc;

Galpes e pisos industriais ou para fins diversos;

Rodovias: pavimentao de concreto, pontes, viadutos, passarelas, tneis, galerias, obras de conteno etc;

Estruturas diversas: elementos de cobertura, chamins, torres, postes, moures, dormentes, muros de arrimo, piscinas, silos, cais, fundaes de mquinas etc.


Estrutura a parte resistente da construo e tem as funes de resistir as aes e as transmitir para o solo.

Lajes: so placas que, alm das cargas permanentes, recebem as aes de uso e as transmitem para os apoios; travam os pilares e distribuem as aes horizontais entre os elementos de contraventamento;

Vigas: so barras horizontais que delimitam as lajes, suportam paredes e recebem aes das lajes ou de outras vigas e as transmitem para os apoios;


Pilares: so barras verticais que recebem as aes das vigas ou das lajes e dos andares superiores as transmitem para os elementos inferiores ou para a fundao;

Fundao: so elementos como blocos, lajes, sapatas, vigas, estacas etc., que transferem os esforos para o solo.


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