Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Faculdade de Engenharia
Faculdade de Arquitetura e Urbanismo SISTEMAS ESTRUTURAIS II 1. PROPRIEDADES E CARACTERÍSTICA DOS MATERIAIS CONCRETO E AÇO
Professor
Eduardo Giugliani
Texto fonte:
Concreto Armado I – PUCRS. Profs. Henrique Gutfreind e Mauren Aurich
2014/01
Texto fonte: Concreto Armado I – PUCRS. Profs. Henrique Gutfreind e Mauren Aurich
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
1.1 Definição
Concreto armado é a união do concreto e de um material resistente a tração,
normalmente o aço, envolvido pelo concreto e nele convenientemente disposto, de tal modo
que ambos resistam solidariamente aos esforços a que forem submetidos.
De outra maneira, define-se o concreto armado como um material complexo,
constituído pela reunião de dois materiais que se podem admitir simples, o concreto e o aço
dispostos de maneira a utilizar econômica e racionalmente as resistências próprias de cada um
deles.
O princípio básico das peças de concreto armado é combinar o concreto e o aço de
maneira tal, que em uma mesma peça os esforços de tração sejam absorvidos pelo aço e os
esforços de compressão de preferência pelo concreto.
O concreto armado nasceu da necessidade de criar-se um tipo de construção que,
utilizando uma pedra artificial, apresentasse a durabilidade da pedra natural, tivesse a
propriedade de ser fundida nas dimensões e formas desejadas e associando-se o aço a esta
pedra artificial aproveitasse a alta resistência deste material, ao mesmo tempo que
protegendo-o, aumentasse sua durabilidade.
A associação do concreto e do aço é possível e prática, graças às seguintes
características dos dois materiais:
ü Elevadas resistências do concreto à compressão e do aço à tração;
ü Aderência dos dois materiais assegurando sua ação conjunta;
ü Coeficientes de dilatação térmica aproximadamente iguais e
ü Proteção do aço a corrosão pelo concreto que o envolve.
1.2 Vantagens do Concreto Armado
O concreto armado é hoje largamente empregado em todos os tipos de construção e
suas principais vantagens são as seguintes:
a) Flexibilidade
O concreto é facilmente moldável; o concreto fresco adapta-se a qualquer tipo de
forma e é sempre possível por um conveniente dimensionamento da peça e de suas armaduras
absorver os diversos tipos de solicitações a que ela pode ser submetida. Podemos então,
executar obras de grandes vãos e balanços audaciosos e peças com as formas mais variadas.
b) Monolitismo
O concreto armado é próprio para estruturas monolíticas (sem juntas) que por serem
muitas vezes hiperestáticas, apresentam uma elevada reserva de capacidade resistente e
segurança. Numerosas obras que sofreram na última guerra avarias graves, mas sem colapso,
puderam ser restauradas.
Esta qualidade especial das estruturas hiperestáticas de concreto armado de poderem
resistir sem colapso a esforços diversos daqueles para os quais foram projetados, foi um dos
atrativos dos construtores no início do concreto armado e nos 20 ou 30 anos que se seguiram.
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Após este período, houve diversidade de opinião, já que alguns projetistas estruturais
admitem que não há vantagem em multiplicar as ligações hiperestáticas, uma vez que
complicam o cálculo e podem introduzir esforços que em certos casos são difíceis de avaliar.
Entretanto, a facilidade e exatidão de cálculo das estruturas isostáticas não compensam as
duas vantagens primordiais das hiperestáticas: economia de materiais e reserva de resistência
frente a esforços parasitas.
c) Simplicidade de Execução
A execução das estruturas de concreto armado, ao contrário das metálicas, necessita
um pequeno número de operários com grande especialização. Além disso, a possibilidade de
racionalização e mecanização dos canteiros de obra torna a execução cada vez menos
dependente de mão-de-obra especializada.
d) Economia de Execução
O concreto resistente a compressão substituindo o aço é um material mais barato
(matéria-prima areia e brita).
e) Economia de conservação
As estruturas metálicas devem ser conservadas constantemente através de pinturas.
Isto não acontece com o concreto armado exceto em casos especiais, como por exemplo,
quando sujeito a águas agressivas, ácidos, etc.
f) Incombustibilidade
Esta é uma vantagem incontestável sobre as estruturas metálicas, sobre as quais o fogo
tem um poder de deformação considerável. As estruturas reparadas após a última guerra
foram a demonstração desta vantagem do concreto armado.
Em caso de incêndio, as peças estruturais em concreto armado ficam expostas às altas
temperaturas das chamas. Devido a má condutibilidade térmica do concreto, o calor penetra
lentamente, de modo que as estruturas normais apresentam em geral, uma boa resistência ao
fogo, mesmo sem proteção adicional.
Para incêndios de curta duração, o fogo afeta só as camadas externas, até uma
profundidade de 50 a 100 mm provocando fissuras superficiais seguidas de descascamentos
que podem deixar as armaduras expostas ao calor e ao fogo. A resistência do concreto não se
reduz até 200ºC, é de 80% de uma resistência normal aos 300ºC e de 50% aos 500ºC.
O aquecimento do aço é particularmente perigoso, porque com temperaturas acima de
400ºC o aço perde rapidamente sua resistência, chegando a valores da ordem de 40% de sua
resistência a frio quando atinge a 600ºC.
g) Maior resistência a choques e vibrações
As pontes e as vigas de pontes rolantes de prédios industriais e outras estruturas de
concreto armado, sujeitas a cargas móveis são menos sensíveis aos esforços rítmicos destas
ações do que as executadas com materiais que conduzam a um peso próprio menor.
1.3 Desvantagens do Concreto Armado
Como desvantagens do material concreto armado, podem-se citar:
ü Maior peso próprio das peças;
ü Menor proteção térmica dos ambientes em vista das paredes sem finalidade portante
serem mais finas;
ü Reformas e demolições trabalhosas e caras.
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1.2 Normas relacionadas
NBR - 6118 Projeto e execução de obras de concreto armado;
NB - 2 Cálculo e execução de pontes de concreto armado;
NB - 4/80 Cálculo e execução de lajes mistas;
NBR - 6120 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações;
NBR - 7480 Barras e fios destinados a armaduras de concreto armado;
NB - 6 Carga móvel em pontes rodoviárias;
NB - 7 Carga móvel em pontes ferroviárias;
NB - 16 Execução de desenhos para obras de concreto simples e armado;
NBR - 8953 Concretos para fins estruturais.
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CAPÍTULO 2
CONCRETO
2.1 Generalidades e Propriedades
O concreto é um aglomerado constituído de agregados e cimento como aglutinante. É,
portanto, uma rocha artificial.
Os agregados, quanto às dimensões de seus elementos, são classificados em fino (areia
ou pó de pedra) e graúdos (brita, cascalho, resíduos de altos fornos, argila expandida). A
fabricação de concreto é feita pela mistura dos agregados com cimento e água, à qual,
conforme a necessidade, são acrescidos aditivos que influenciam as características físicas e
químicas do concreto fresco ou endurecido.
O concreto fresco é moldado em formas e adensado com vibradores.
O
endurecimento do concreto começa após poucas horas e de acordo com o tipo de cimento e
aditivo, atinge aos 28 dias 60 a 90% de sua resistência. O concreto pode ser fabricado no local
da obra ou pré-misturado (fabricado em usina). De acordo com a maneira de ser executado,
distinguem concreto fundido, socado, jateado, bombeado ou centrifugado.
As propriedades do concreto que interessam ao estudo do concreto armado, são as
resistências à ruptura e a deformabilidade, quer sob a ação de variações das condições
ambientes, quer sob a ação de cargas externas.
2.2 Resistência à Ruptura
2.2.1 Resistência à Compressão
2.2.1.1 Resistência característica do concreto
A resistência à compressão simples é a característica mecânica mais importante de um
concreto. Geralmente sua determinação se efetua mediante o ensaio de corpos de prova
executados segundo procedimentos operatórios normalizados estabelecidos pelas normas
NBR 5738 e NBR 5739 para moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos de concreto e
ensaio à compressão de corpos de prova cilíndricos de concreto.
Há, entretanto, o seguinte fato a ser considerado: os valores do ensaio que
proporcionam os diversos corpos de prova são mais ou menos dispersos, variam de um corpo
de prova para outro, de uma obra para outra, segundo o cuidado e rigor que se confecciona o
concreto. Em outras palavras, a resistência do concreto não é uma grandeza determinística,
mas está sujeita a dispersões cujas causas principais são variações aleatórias da composição,
das condições de fabricação, e da cura. Além desses fatores aleatórios, existem também
influências sistemáticas, como, por exemplo, influências atmosféricas (verão, inverno)
mudança da origem de fornecimento das matérias-primas ou alterações na composição das
turmas de trabalho.
A maneira mais adequada de representação das dispersões que pode sofrer a
resistência de um concreto é o diagrama de freqüência em que se registram no eixo das
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abcissas as resistências e no eixo das ordenadas a frequência com que aparecem os valores
determinados.
Se a grandeza representada no diagrama só está sujeita a influências aleatórias, quanto
maior for o número de ensaios, mais se aproximará a forma da curva da de uma campânula
denominando-se então, curva de distribuição normal ou curva de Gauss.
fci (MPa)
Figura 2.1 – Diagrama de frequência de uma amostra de 50 corpos de prova.
Observações sobre unidades:
1 kgf = 10 N 1 kN = 1000 N = 100 kgf
1 kgf = 0,01 kN (exemplo: 500 kgf = 5 kN)
1 tf = 1000 kgf = 10000N = 10 kN (exemplo: 3 tf = 30 kN)
1 MPa = 1N/mm² = 100 N/cm² = 0,1 kN/cm² = 10 kgf/cm²
(exemplo: 550 MPa = 55 kN/cm² = 5500 kgf/cm² = 5,5 tf/cm²)
A forma da curva de Gauss é definida pela média aritmética, no caso da resistência do
concreto pelo valor fcj e pelo desvio padrão da amostra sn. Interpretados geometricamente fcj
é a abcissa que mede a resistência de maior freqüência e sn é a distância entre as abcissas dos
pontos de inflexão da curva e a abcissa do ponto de maior freqüência .
As expressões que permitem determinar estes dois elementos são:
fcj = (Σ fci)/n
e
sn =
∑
(fci − fcj) 2
n −1
Para um número grande de valores (n > 30) faz-se na expressão de sn, o denominador
do radicando igual a n; demonstra-se em estatística que a divisão por n - 1 é mais
representativa da dispersão de valores no caso de pequeno número destes (n ≤ 30 ).
O problema prático que se apresenta é o seguinte:
Dados n resultados obtidos ao ensaiar a compressão simples n corpos de prova de um
mesmo concreto, determinar um valor que seja representativo da resistência da amostra e, por
conseguinte, do próprio concreto.
Nos primórdios do concreto armado, quando eram empregados para verificação da
segurança das estruturas os métodos clássicos ou de tensões admissíveis, o valor adotado
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para a resistência do concreto era a média aritmética, fcj dos n valores de ruptura, chamada
resistência média na idade de "j" dias (normalmente "j" = 28).
A média aritmética, entretanto, apresenta o inconveniente de não representar a
verdadeira resistência do concreto na obra, por não levar em conta a dispersão da série de
valores. No ensaio dos corpos de prova da amostra de um concreto, metade deles terá
resistência inferior e metade resistência superior a fcj.
fci
Figura 2.2
Entre dois concretos cujas curvas de distribuição por frequência sejam as da figura
acima apesar de terem a mesma resistência média, não há dúvida que o mais seguro é o
concreto (1), aquele que apresenta menor dispersão, apresentando um número de pontos de
menor resistência consideravelmente menos elevado que o concreto (2). Em consequência, o
coeficiente de segurança a adotar no cálculo, deve ser maior para o concreto (2) de maior
dispersão.
A conclusão a que se chega é que, ao adotar a resistência média como base dos
cálculos, ter-se-á coeficientes de segurança variáveis segundo a qualidade de execução.
Para eliminar este inconveniente e conseguir que se trabalhe com um coeficiente de
segurança único e homogêneo em todos os casos, se adota modernamente o conceito de
"resistência característica do concreto", que é uma medida estatística que tem em conta não
só o valor da média aritmética, fcj, das rupturas dos diversos corpos de prova, como também
o coeficiente de variação δ, da série de valores.
Define-se como resistência característica fck do concreto, aquele valor que apresenta
uma probabilidade de 95% de que se apresentem valores individuais de resistência de corpos
de prova mais altos do que ele, ou seja, somente 5% de valores menores ou iguais.
Admitindo-se a hipótese de distribuição estatística normal de resistências, a definição
anterior conduz à adoção do valor do quantil de 5% para valor da resistência característica
fck. Esta maneira é considerada mais lógica e segura para definir a resistência do concreto.
Assim, entre dois concretos que tenham a mesma resistência média e coeficientes de
variação diferentes (controles de execução diferentes) o de menor coeficiente de variação será
o de maior segurança por ter um fck maior (ver fig. 2.2)
Por outro lado, para uma mesma resistência característica, um concreto de menor
coeficiente de variação (melhor execução), será dosado para uma resistência média menor,
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com evidente redução de custo (ver fig. 2.3). Portanto a adoção do valor característico como
limite de resistência representa um estímulo real a uma maior qualidade de execução.
fci (MPa)
Figura 2.3
Das tabelas de áreas da curva de distribuição normal, adotando a forma reduzida para
que a probabilidade de 5% dos resultados sejam iguais ou menores que fck resultam as
seguintes relações: fck = fcj - 1,65 sn, onde sn é o desvio padrão da resistência.
Uma coletânea executada a nível internacional dos resultados estatísticos do controle
de qualidade do concreto e a análise destes resultados demonstraram que o desvio padrão é
bastante independente da resistência do concreto e que pode ser considerado como uma
medida de cuidado empregado na fabricação do concreto.
De acordo com o item 8.2.4 da NBR 6118-03 as prescrições se referem à resistência à
compressão obtida em ensaios de cilindros moldados segundo a NBR 5738 realizados de
acordo com a NBR 5739.
Quando não for indicada a idade as resistências referem-se à idade de 28 dias. A
estimativa da resistência à compressão média fcmj, correspondente a uma resistência fckj
especificada, deve ser feita conforme indicado na NBR 12655 onde:
fcmj = fckj + 1,65 sd
onde sd é o desvio padrão de dosagem que, depende entre outras variáveis, da condição de
preparo do concreto.
A NBR 8953/1992 classifica os concretos para fins estruturais em classes de
resistência que são designadas pela letra C seguida do valor da resistência característica à
compressão (fck) expressa em MPa conforme as tabelas 1 e 2.
Tabela 1 - Classes de resistência do grupo I
Grupo I de resistência Resistência característica à compressão (MPa)
C 15
15
C 20
20
C 25
25
C 30
30
C 35
35
C 40
40
Texto fonte: Concreto Armado I – PUCRS. Profs. Henrique Gutfreind e Mauren Aurich
C 45
C 50
45
50
Tabela 2 - Classes de resistência do grupo II
Grupo II de resistência Resistência característica à compressão (MPa)
C 55
55
C 60
60
C 70
70
C 80
80
2.2.1.3 Influência da idade na resistência à compressão do concreto
De acordo com o Projeto de revisão da NBR 6118, quando não for indicada a idade, as
resistências referem-se à idade de 28 dias. A evolução da resistência à compressão com a
idade deve ser obtida através de ensaios especialmente executados para tal. Na ausência
desses resultados experimentais podem-se adotar, em caráter orientativo, os valores indicados
na tabela 3 abaixo, onde fc é a resistência aos 28 dias e fcj a resistência para outras idades.
Tabela 3 – Evolução da resistência à compressão
Idade (em dias)
7
14
28
63
91
120
240
Cimento
Portland
3
360
720
CP III
0,46
0,68
0,85
1
1,13
1,18
1,21
1,28
1,31
1,36
CP IV
CP I
0,59
0,78
0,9
1
1,08
1,12
1,14
1,18
1,20
1,22
CP II
CP V
0,66
0,82
0,92
1
1,07
1,09
1,11
1,14
1,16
1,17
NOTA: CP I = cimento comum; CP II = cimento composto; CP III = cimento de alto forno;
CP IV = cimento pozolânico; CP V = cimento de alta resistência inicial
2.2.2 Resistência do Concreto à Tração
Ainda que não se conte com a resistência a tração do concreto para a verificação das
estruturas de concreto no estado limite último de ruptura, é necessário conhecer seu valor
porque desempenha um papel importante em certos problemas como a fissuração, a
deformação, o esforço cortante, a aderência e deslizamento das armaduras, etc.
Além disso, em certos elementos de concreto, como no caso de pavimentos, pode ser mais
interessante o conhecimento da resistência à tração do que a compressão, por refletir melhor
certas qualidades, como a resistência e limpeza dos agregados.
Como ocorre com a resistência à compressão, a resistência à tração é um valor
convencional que depende do tipo de solicitação, das dimensões e forma do corpo de prova e
principalmente da aderência dos grãos dos agregados com a argamassa de cimento.
A resistência à tração pode ser verificada através de 3 métodos diferentes: por
fendilhamento, por tração axial e por flexão:
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Tração axial
Flexão
Fendilhamento
2.2.2.1 Resistência à Tração por Fendilhamento
Quando uma carga linear atua sobre um corpo cilíndrico ou prismático colocado
horizontalmente, surgem tensões de tração transversais, aproximadamente constantes no
trecho médio da seção transversal, que, levados ao valor máximo produzem o fendilhamento
da seção. O estado de tensões na peça é biaxial.
O ensaio para determinação da resistência à tração por fendilhamento foi preconizado
pelo engenheiro e pesquisador Fernando Luiz Lobo Carneiro e reconhecido pelo CEB - FIP e
RILEM que o denominaram "ensaio brasileiro".
A resistência à tração por fendilhamento é determinada de acordo com a NBR 7222 e
pode ser calculada pela expressão:
fct = 2/π × P/(DL)
onde fct: limite de resistência à tração em MPa.
P: carga máxima em N indicada pelo dinamômetro da máquina na ocasião da ruptura.
D: diâmetro do corpo de prova em mm.
L: comprimento do corpo de prova em mm.
A resistência à tração por fendilhamento deveria ser um pouco menor que a resistência
à tração axial, devido as tensões de compressão que atuam simultaneamente (caso de
solicitação "biaxial"). Na realidade, observa-se o contrário, o que é explicado pelo fato de
que, neste tipo de ensaio, as maiores tensões de tração não ocorrem na superfície, mas sim no
interior da seção, onde a retração produz tensões de compressão que necessitam ser
primeiramente eliminadas.
Por esta razão a resistência à tração pura do concreto pode determinar-se pela
fórmula:
fct = 0,85 . 2P/(π DL) = 0,55 P/(DL)
uma vez que é menor, aproximadamente 15%, do que a resistência à tração por
fendilhamento, como já foi visto anteriormente.
2.2.2.2 Resistência à Tração Axial
Antigamente, a resistência à tração axial do concreto era raramente determinada, pelas
dificuldades de transmitir, sem perturbações, a força de tração ao corpo de prova ensaiado.
Com o aparecimento de colas artificiais de alta qualidade, tornou-se possível produzir tensões
de tração axiais e uniformemente distribuídas em corpos de prova prismáticas, através de
placas de aço coladas nestes prismas.
Na falta de ensaios comparativos pode-se tornar a resistência à tração axial igual a
85% da resistência à tração por fendilhamento ou 60% da resistência à tração na flexão.
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2.2.2.3 Resistência à Tração por Flexão
A resistência à tração na flexão, de acordo com a NBR 12142 é determinada
submetendo-se à flexão uma viga de concreto simples.
A resistência à flexão é calculada mediante a fórmula:
fct = Mr/W
onde: Mr: momento de ruptura,
W: módulo de resistência da seção de ruptura.
Esta resistência depende muito das dimensões dos corpos de prova, principalmente de
sua altura e do carregamento. O seu valor é maior do que a resistência à tração axial ou a
obtida por compressão diametral, porque a maior tensão ocorre apenas na fibra mais externa
e, por conseguinte, as fibras internas, menos solicitadas, colaboram na resistência.
2.2.2.4 Relação entre a Resistência à Compressão e a Resistência à Tração do Concreto
Os valores da resistência à tração de um concreto apresentam uma dispersão muito
maior que a sua resistência à compressão, principalmente no caso de tração axial. De acordo
com o código Modelo do CEB - FIP/ 1978 a variação da resistência à tração pode estender-se
no intervalo 0,7 a 1,3 do seu valor médio.
A resistência à tração depende muito mais da forma e das dimensões do corpo de
prova que a resistência à compressão. Além disso, certos fatores influem na resistência e
compressão de forma diferente que na resistência à tração, como, por exemplo, o fator águacimento, o tamanho, a forma e a resistência dos agregados e o tempo de cura (armazenagem
em ambiente úmido ou seco), responsável principalmente pelas diferenças no
desenvolvimento das resistências à tração e a compressão com o decorrer do tempo. Por esta
razão, as fórmulas estabelecendo relações entre as resistências à tração e à compressão
fornecem valores apenas aproximados.
A NBR 6118-03 no item 8.2.5 chama a resistência à tração por fendilhamento de
resistência à tração indireta fct,sp e a resistência à tração na flexão fct,f às quais devem ser
obtidas em ensaios realizados segundo a NBR 7222 e a NBR 12142 respectivamente.
A resistência à tração direta que seria a tração axial fct pode ser considerada igual a
0,9 fct,sp ou 0,7 fct,f , ou na falta de ensaios para obtenção de fct,sp e fct,f pode ser avaliado o seu
valor médio ou característico por meio das equações seguintes:
fct,m = 0,3 fck2/3
fctk,inf = 0,7 fct,m
fctk,sup = 1,3 fct,m
onde: fct,m e fck são expressos em megapascal,
sendo fckj > 7 MPa estas expressões podem também ser usadas para idades diferentes de 28
dias.
2.2.3 Fatores que Influem na Resistência do Concreto
ü Qualidade dos materiais: cimento, água de amassamento, agregados e aditivos.
ü Influência da dosagem: fator água-cimento, proporção de agregados.
ü Influência da confecção: mistura, transporte, lançamento, vibração e cura.
ü Influência da idade já vista anteriormente.
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2.2.4 Diagrama Tensão - Deformação do Concreto
2.2.4.1 Deformações do Concreto
As deformações do concreto devido às cargas podem classificar-se em:
ü Deformações elásticas: são as que desaparecem tão logo cessa a atuação da carga.
ü Deformações plásticas: devidas a cargas elevadas que não desaparecem com a retirada
das cargas.
2.2.4.2 Diagrama Tensão - Deformação do Concreto
Este diagrama σc (tensão no concreto) - ε (deformação específica) mostra que o
material não obedece a lei de Hooke. A figura abaixo mostra que a característica do diagrama
muda depois de repetidos carregamentos e descarregamentos.
σ
ε
Verifica-se que, depois de carregado pela primeira vez, o concreto se comporta para tensões
não superiores às atingidas no primeiro carregamento mais ou menos de acordo com a lei de
Hooke: as deformações são proporcionais às tensões (diagrama retilíneo).
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CAPÍTULO 3
AÇO
3.1 Classificação
Os aços estruturais para concreto armado podem ser classificados em 2 grupos:
ü Aços classe A (dureza natural ou laminados a quente) que não sofrem tratamento
algum após a laminação sendo as características elásticas alcançadas unicamente por
composição química adequada com ligas de C, Mn, Si.
Como são laminados a quente, não perdem suas propriedades de resistência quando
aquecidos ao rubro e resfriados em seguida (condicionalmente até 1200º). Por isso podem ser
soldados e não sofrem demasiadamente com a exposição a chamas moderadas em caso de
incêndios. O diagrama tensão-deformação destes aços que apresentam escoamento definido é:
σ
fyk
ε
ü Aços classe B (encruados a frio) obtidos por trefilação a partir do aço classe A com o
aumento da resistência a tração à custa da grande perda de tenacidade.
Estes aços não apresentam patamar no diagrama tensão - deformação sendo definidos
por um valor convencional da tensão que corresponde a uma deformação residual de 2‰.
Este valor chama-se tensão convencional de escoamento.
σ
fyk
2‰
ε
Pelo gráfico da figura abaixo, nota-se a transformação radical que surge no diagrama
tensão-deformação de um mesmo aço em consequência do encruamento:
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σ
fyk1
fyk2
2‰
ε sr1 ε sr2
ε
De acordo com o valor característico da tensão de escoamento os aços são
classificados pela NBR 7486/1996 em categorias representadas por um número que é a tensão
característica de escoamento em kN/cm², seguido das letras A ou B conforme a classe do aço.
Assim teremos o aço CA - 25A que se representa simplesmente por CA - 25, cujo fyk
= 25 kN/cm² (não existe CA - 25B), o aço CA - 50A que se representa por CA - 50 cujo fyk
= 50 kN/cm² (não se fabrica o aço CA - 50B) e o aço CA - 60B que se representa
simplesmente por CA - 60, já que não existe o aço CA - 60A.
Estas armaduras são comercializadas em barras com comprimentos de 10 a 12 m e
rolos dentro das seguintes bitolas:
ü CA - 50 :
φ 6,3 mm e φ 8,0 mm em rolo ou em barra.
ü Somente em barra:
φ 10,0 mm, 12,5 mm, 16,0 mm, 20,0 mm, 22 mm e 25 mm.
(muito pouco utilizados φ 32,0 mm e 40,0 mm)
ü aço CA - 60 comercializado em rolo ou barra:
φ 3,4 mm, 4,2 mm, 4,6 mm, 5,0 mm, 6,0 mm, 6,3 mm, 7,0 mm e 8,0 mm.
(muito pouco utilizados φ 3,8 mm e 10,0 mm)
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CAPÍTULO 4
VALORES DE CÁLCULO
4.1 Valores de cálculo para concreto e aço
De acordo com o item 12.3.1 da NBR 6118-03 a resistência de cálculo fd é:
fd = fk /ϒm
De acordo com o item 12.3.3 da NBR 6118-03 no caso específico da resistência de
cálculo do concreto (fcd) alguns detalhes adicionais são necessários conforme a seguir
descrito: quando a verificação se faz em data “j” = ou superior a 28 dias adota-se a expressão:
fcd = fck/ϒc
Nesse caso o controle da resistência à compressão do concreto deve ser feita aos 28
dias, de forma a confirmar o valor de fck adotado no projeto.
Os coeficientes de ponderação das resistências no estado limite (ELU) estão indicados
na tabela 12.1 da NBR 6118-03, colocada abaixo:
Tabela 12.1 (NBR 6118-03) – valores dos coeficientes ϒc e ϒs
Combinações
Concreto (ϒc)
Aço (ϒs)
Normais
1,4
1,15
Especiais ou de Construção
1,2
1,15
Excepcionais
1,2
1,0
Para execução de elementos estruturais nos quais estejam previstas condições
desfavoráveis, o coeficiente ϒc deve ser multiplicado por 1,1. Para elementos estruturais prémoldados e pré-fabricados, deve ser consultada a NBR 9062.
Admite-se no caso de testemunhos extraídos da estrutura dividir o valor de ϒc por 1,1.
Admite-se nas obras de pequena importância, o emprego de aço CA-25 sem a
realização do controle de qualidade estabelecido na NBR 7480, desde que o coeficiente de
segurança para o aço seja multiplicado por 1,1.
Texto fonte: Concreto Armado I – PUCRS. Profs. Henrique Gutfreind e Mauren Aurich