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3/5/2015 1 AULA INTRODUÇÃO AO CONCRETO Prof. Dr. Andrés Batista Cheung Campo Grande, 2015 Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo e Geografia CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA CONCRETO ARMADO - Introduzir e classificar os tipos de concreto e suas propriedades mecânicas. - Mostrar os diferentes tipos de aplicações de concreto na construção civil. - Diferenciar o concreto armado do concreto protendido. - Exemplificar os tipos modos de ruptura de elementos de concreto. Aula 01 Disciplina de Concreto Armado I Prof. Andrés Batista Cheung OBJETIVOS Império Romano - Cimento pozolânico ( de origem vulcânica). Cimento vem do termo latino coementum, que designava na velha Roma uma espécie de pedra natural de rochedos. 1824 - Aspdin - França - Na ilha de Portland, consegue calcinar uma parte de argila e três partes de pedra calcárea, moída até obter um pó fino - Cimento Portland. 1848 - Lambot - França - Constrói um barco com argamassa de cimento reforçada com ferro. 1861 - Monier - França - Vaso de flores de concreto com armadura de arame 1902 - Mörsch - Alemanha - Teoria científica sobre o dimensionamento de peças de concreto armado. Os conceitos desenvolvidos por Mörsch são válidos ainda hoje. UM POUCO DE HISTÓRIA !!! Aula 01 Disciplina de Concreto Armado I Prof. Andrés Batista Cheung HISTÓRIA DO CONCRETO ESTAÇÃO MARINQUE Aula 01 Disciplina de Concreto Armado I Prof. Andrés Batista Cheung HISTÓRIA DO CONCRETO

Aula 01 e 2 (Introdução Ao Concreto Armado)

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concreto armado

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    AULA INTRODUO AO CONCRETO

    Prof. Dr. Andrs Batista Cheung

    Campo Grande, 2015

    Fundao Universidade Federal de Mato Grosso do SulFaculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo e Geografia

    CURSO DE ENGENHARIA CIVILDISCIPLINA CONCRETO ARMADO

    - Introduzir e classificar os tipos de concreto e suas propriedades mecnicas.- Mostrar os diferentes tipos de aplicaes de concreto na construo civil.- Diferenciar o concreto armado do concreto protendido.- Exemplificar os tipos modos de ruptura de elementos de concreto.

    Aula 01Disciplina de Concreto Armado IProf. Andrs Batista Cheung

    OBJETIVOS

    Imprio Romano - Cimento pozolnico ( de origem vulcnica). Cimento vem do termo latino coementum, que designava na velha Roma uma espcie de pedra natural de rochedos.

    1824 - Aspdin - Frana - Na ilha de Portland, consegue calcinar uma parte de argila e trs partes de pedra calcrea, moda at obter um p fino - Cimento Portland.

    1848 - Lambot - Frana - Constri um barco com argamassa de cimento reforada com ferro.

    1861 - Monier - Frana - Vaso de flores de concreto com armadura de arame

    1902 - Mrsch - Alemanha - Teoria cientfica sobre o dimensionamento de peas de concreto armado. Os conceitos desenvolvidos por Mrsch so vlidos ainda hoje.

    UM POUCO DE HISTRIA !!!

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    HISTRIA DO CONCRETO

    ESTAO MARINQUE

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    HISTRIA DO CONCRETO

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    Fonte: Hanai (2005)

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    DEFINIES

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    DEFINIES

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    DEFINIES

    MATERIAL HETEROGNEO 3 FASES:

    1. SLIDA: (CIMENTO + AGREGADOS)

    2. LQUIDA: (GUA)

    3. GASOSA: (AR E GASES INCLUSOS)

    " Pega" reao qumica:

    cimento + gua endurecimento

    incio: 1 hora aps o lanamento

    trmino 5 a 10 horas

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    CONCRETO FRESCO

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    Agregado

    Silicato de

    calcio

    Aluminatos e

    sulfatos de clcio

    Vazios

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    COMPOSIO QUMICA DO CONCRETO

    C3S ( Silicato triclcio)

    C2S

    C3A

    C4AF

    COMPOSTOS PRODUZIDOS POR REAES A ALTA TEMPERATURA

    45% - 60%

    15% - 30%

    6% - 12%

    6% - 8%

    Aula 01

    Disciplina de Concreto Armado IProf. Andrs Batista Cheung

    COMPOSIO QUMICA DO CONCRETO

    COMPOSTOS PRODUZIDOS POR REAES A ALTA TEMPERATURA

    Silicato triclcico (CaO)3SiO2 45-75% C3 S (alta)Silicato diclcico (CaO)2SiO2 7-35% C2 S (belta)Aluminato triclcico (CaO)3Al2O3 0-13% C3 A (celta)Ferroaluminato tetraclcico (CaO)4Al2O3Fe2O3 0-18% C4A F (brownmilerita)

    Aula 01

    Porosidade do concreto

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    Concreto um material de construo proveniente da mistura, emproporo adequada, de: aglomerantes, agregados e gua;

    Aglomerantes: Unem os fragmentos de outros materiais. No concreto,em geral se emprega cimento portland, que reage com a gua eendurece com o tempo;

    Agregados: So partculas minerais que aumentam o volume damistura, reduzindo seu custo. Dependendo das dimensescaractersticas, , dividem-se em dois grupos:

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

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

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    DEFINIES

    Concreto um material de construo proveniente damistura, em proporo adequada, de: aglomerantes,agregados e gua;Aglomerantes: Unem os fragmentos de outros materiais.No concreto, em geral se emprega cimento portland, quereage com a gua e endurece com o tempo;Agregados: So partculas minerais que aumentam ovolume da mistura, reduzindo seu custo. Dependendo dasdimenses caractersticas, , dividem-se em dois grupos:

    Agregados grados: 4,8mm. Exemplo: pedras.Agregados Midos: 0,075mm < < 4,8mm. Exemplo:areias.

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    DEFINIES

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

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

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    DEFINIES

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    As quatro principais caracterstica do concreto so:

    -Trabalhabilidade- Resistncia

    - Coeso- Durabilidade

    O concreto tem 3 diferentes estados:-Fresco-Plstico

    -Endurecido

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    PROPRIEDADES DO CONCRETO

    CONSISTNCIA+COESO+HOMOGEINIDADE

    TRABALHABILIDADE

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    PRINCIPAIS PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO

    TRABALHABILIDADE: a capacidade do concreto ser colocado naobra com meios de compactao disponveis. Depende daquantidade de gua, da granulometria e da forma dos agregados,(A trabalhabilidade maior com agregados mais arredondados),da qualidade e da finura do cimento e dos plastificantes.

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    PRINCIPAIS PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO

    A primeira propriedade do concreto fresco que o engenheiro da obraprecisa ter em mente sua consistncia. Consistncia consiste namaior ou menor capacidade que o concreto (fresco) tem para sedeformar. Esta propriedade esta ligada ao processo de lanamento eadensamento do concreto e tambm ao transporte. Varia em geralcom a quantidade de gua empregada, granulometria dos agregados epode ser bastante alterada pela presena de produtos qumicosespecficos.

    3 camadas com 25 golpes em cada

    camada

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    PRINCIPAIS PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO

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    PEGA DO CONCRETO

    Costuma-se definir que o concreto costuma iniciar sua pegaquando a consistncia do mesmo no permitiria mais a sua trabalhabilidade. A definio para tal seria conseguida atravs da medio da penetrao de um pino no mesmo, quando no se conseguir a penetrao de um certo valor com um peso pr-definido estaria iniciada a pega iniciando-se os cuidados com a cura.

    A cura seria o tempo depois da pega em que a hidratao do concreto se desenvolve com grande velocidade e a gua existente na mistura tem a tendncia de sair pelos poros do material e se evaporar. A sada da gua neste perodo faz com o concreto sofra diminuio de volume (retrao) que normalmente impedida pelas formas gerando tenses de trao que pela baixa idade do concreto podem no ser resistidas gerando fissuras que diminuiro a resistncia final do concreto.

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    CURA DO CONCRETO

    A maturidade do concreto o produto do nmero de dias pelatemperatura acrescida de 10oC. Assim, se durate 28 dias se mantiver atemperatura constante e igual a 20oC, a maturidade ser:

    CdiasMat o 8403028

    Qualquer concreto, fabricado com os mesmo materiais, que possua umamaturidade de 840 deve apresentar a mesma resistncia.

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    MATURIDADE DO CONCRETO

    Quando se usar a cura a vapor no se pode calcular a maturidade dessamaneira. Deve-se ento recorre a dados experimentais. Pode-se, porexemplo,adotar a frmula sugerida por Velasco (1974).

    20

    3

    10

    10

    2

    T

    TttMat mxTmxc

    Para uma cura a vapor efetuada deacordo com o ciclo indicado, amaturidade vale:

    diasChCMat

    00

    2

    3

    40797641021

    1077

    2

    125,16

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    CURA VAPOR

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    As duas horas iniciais (tempo de pega) no entram no clculo damaturidade.Um concreto curado ao ar livre, a 20oC, teria aps 407/30=13,5 dias, amesma maturidade e, portanto, a mesma resistncia no caso de serexecutado com os mesmos materiais.

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    CURA VAPOR

    Fator a/c = gua/cimento

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    INFLUNCIA DA GUA NA RESISTNCIA DO CONCRETO

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    INFLUNCIA DA GUA NA RESISTNCIA DO CONCRETO

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    PRINCIPAIS FATORES

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    EVOLUO DA FISSURAO

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    EVOLUO DA FISSURAO NO CONCRETO

    FONTE: HANAI (2004)

    Peso Especfico ():do concreto simples : c.s = 2,40 tf/m

    3

    do concreto armado: c.a = 2,50 tf/m3

    do concreto protendido: c.p = 2,50 tf/m3

    Resistncia a compresso:C15, C20, C25, C30, C35, C40, C45, C50, .......

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    PROPRIEDADES DO CONCRETO

    fck= resistncia compresso caracterstica do concreto

    Massa especfica do concreto: entre 2000 Kg/m3 a 2800 Kg/m3

    Concreto no estrutural

    Somente para obras de fundaes e provisrias

    Valor mnimo para concreto com armadura passiva (CA)

    Valor mnimo para concreto com armadura ativa (CA)

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    CONCRETO PARA FINS ESTRUTURAIS NBR 8953:1992

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    f resistnciac concreto

    c compressok caractersticaj idade em dias

    fck

    fcj

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    CONCEITO DE RESISTNCIA CARACTERSTICA

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    DEFINIO DE fck

    Exemplar= 2 corpos de provamaior valor

    DOSAGEM Resistncia fcj Ensaio fcj=fck+1,65.Sd Condio A: C10 a C80; materiais medidos em

    massa, Sd=40kgf/cm2=4MPa

    Condio B: C10 a C20; agregados medidos em volume, Sd=55Kgf/cm2=5,5MPa

    Condio C: C10 a C15;

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    CONTROLE DO CONCRETO NBR 12655:2006

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    MODELO DE CERTIFICADO DE RESISTNCIA

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    CORPO-DE-PROVA PADRO (EXEMPLAR)

    FONTE: HELENE (2011)

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    CONTROLE DA RESISTNCIA COMPRESSO

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    CONTROLE DA RESISTNCIA DO CONCRETO

    Terzian, 1992

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    CONTROLE DA RESISTNCIA DO CONCRETO

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    fcj= fck+1,65.Sd

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    CONTROLE DA RESISTNCIA DO CONCRETO

    Condio A

    aplicvel s classes C10at C80: o cimento e osagregados so medidosem massa,a gua deamassamento medidaem massa ouvolume com dispositivodosador e corrigida emfuno da umidade dosagregados;

    Condio B

    aplicvel s classes C10at C25: o cimento medido em massa, agua de amassamento medida em volumemediante dispositivodosador e os agregadosmedidos em massacombinadacom volume, de acordocom o exposto em 6.2.3;

    Condio C

    aplicvel apenas aosconcretos declasse C10 e C15: ocimento medido emmassa, os agregados somedidos em volume, agua de amassamento medida em volume e asua quantidade corrigida em funo daestimativa da umidadedos agregados e dadeterminao daconsistncia doconcreto.

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    CONTROLE DA RESISTNCIA DO CONCRETO

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    CONTROLE DA RESISTNCIA DO CONCRETO

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    DETERMINAO DO VALOR CARACTERSTICO

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    DETERMINAO DO VALOR CARACTERSTICO

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    DETERMINAO DO VALOR CARACTERSTICO

    Relatrio de ensaio de resistncia Resistncia caracterstica (fck) Resistncia de ruptura do corpo de prova(fcj) fck de projeto fc28=fck+1,65.Sd NBR 12655:2006Sd=40kgf/cm2(condio A) fck,est definido na NBR12655 (frmula)

    Concluso:

    fck,est fck,projOKSe fk,est< fck,proj?

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    COMO ACEITAR O CONCRETO

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    MODELO DE RELATRIO DE ENSAIO

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    Determine a classe do concreto e o valor caracterstico para os valores deresistncia compresso aos 28 dias apresentados abaixo.

    23,24,32,33,33,29,32,32,33,34,37,29 (MPa)

    Determine a resistncia aos 28 dias mdia que deve ser dosado o seu concretopara que a resistncia caracterstica fck=25MPa seja atendida. Adote umacondio de preparo do concreto B.

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    EXERCCIOS

    Resistncia Trao mdia: 3/2.3,0 ckctm ff

    NBR-7222

    NBR-12142

    - Para concreto de classes at C50

    Resistncia Trao mdia:

    )1ln(.12,2 ckctm ff

    - Para concreto de classes de C55 at C90

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    RESISTNCIA TRAO

    Resistncia Trao caracterstica inferior:

    Resistncia Trao caracterstica superior:

    RESISTNCIA TRAO

    ctmctk ff .7,0inf,

    ctmctk ff .3,1sup,

    NBR-7222 NBR-12142

    MPafckj 7 Estas expresses podem tambm ser usadas para idades diferentes de 28 dias

    Mdulo de Elasticidade inicial (tangente):

    2/1.5600. ckEci fE

    MDULO DE ELASTICIDADE

    O mdulo de elasticidade deve ser obtido segundo ensaio descrito naNBR 8522, sendo considerado o mdulo de deformao tangenteinicial cordal a 30% fc, ou outra tenso especificada em projeto.Quando no forem feitos ensaios e no existirem dados mais precisossobre o concreto usado na idade de 28 dias, pode-se estimar o valor domdulo de elasticidade usando a expresso:

    O mdulo de elasticidade numa idade j 7 dias pode tambm ser avaliado atravs dessa expresso, substituindo-se fck por fckj.

    - Para concreto de classes at C50

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    Mdulo de Elasticidade inicial (tangente):

    3/13 )25,110

    .(.10.5,21 ckEcif

    E

    MDULO DE ELASTICIDADE

    - Para concreto de classes C55 a 90MPa

    7,0

    9,0

    0,1

    2,1

    E

    E

    E

    E

    para basalto e diabsiopara granito e gnaissepara calcriopara arenito

    Mdulo de Elasticidade secante: ciics EE .

    MDULO DE ELASTICIDADE

    Quando for o caso, esse o mdulo de elasticidade a ser especificadoem projeto e controlado na obra. O mdulo de elasticidade secante aser utilizado nas anlises elsticas de projeto, especialmente paradeterminao de esforos solicitantes e verificao de estados limitesde servio, deve ser calculado pela expresso:

    0,180

    .20,080,0 ckif

    MDULO DE ELASTICIDADE

    Na avaliao do comportamento de um elemento estrutural ou seotransversal pode ser adotado um mdulo de elasticidade nico, trao e compresso, igual ao mdulo de elasticidade secante (Ecs).Na avaliao do comportamento global da estrutura e para o clculodas perdas de protenso, pode ser utilizado em projeto o mdulo dedeformao tangente inicial (Eci). Mdulo de Elasticidade

    tranversal:

    MDULO DE ELASTICIDADE TRANSVERSAL

    Para tenses de compresso menores que 0,5 fc e tenses de trao menores que fct, o coeficiente de Poisson pode ser tomado como igual a 0,2 e o mdulo de elasticidade transversal

    4,2

    csc

    EG

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    Resistncia Trao:

    Mdulo de Elasticidade inicial (tangente):

    3/2.3,0 ckctm ff

    2/1.5600. ckEci fE

    Mdulo de Elasticidade secante: ciics

    EE .

    Mdulo de Elasticidade tranversal:

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    Resumo

    4,2

    csc

    EG

    O mdulo de elasticidade depende, tambm, da natureza dos agregados.

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    MDULOS DE ELASTICIDADE

    10 20 30 40 50 60 70 80

    Resistncia Compresso fc (MPa)

    10

    20

    30

    40

    50

    M

    du

    lo d

    e E

    lasti

    cid

    ad

    e E

    Ci

    (GP

    a)

    FIP-CEB MC90

    ACI 363:97

    ACI 318:92

    NBR 6118:2003

    Dal Molin e Monteiro (1996)

    Experimental

    ECi = 13,87 fc^0,25

    Eci = 13866 fc0,25

    R2=0,771 NBR

    6118:20

    03

    FIP

    CEB

    MC90

    ACI 363:19

    97

    Dal Molin e M

    onteiro (1996

    )

    ACI 3

    18:19

    92

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    MDULO DE ELASTICIDADE PARA CAMPO GRANDE

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    INFLUNCIA DA DIMENSO DO CORPO-DE-PROVA

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    INFLUNCIA DA DIMENSO DO CORPO-DE-PROVA

    Corpo-de-prova 45x90cm da barragem Tucuru. Fonte: Herweg (2004)

    Corpo-de-prova 10x20cm Fonte: LMCC/UFMS

    Diagramas tenso x

    deformao para concretos de diferentes resistncias.

    CHEN, W.F. (1988). Constitutive equations for engineering materials. John Wiley Sons.

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    DIAGRAMA TENSO vs. DEFORMAO - COMPRESSO

    n

    c

    ccdc f

    2

    11..85,0

    4100/)90(4,234,1 :50

    2 :50

    ckck

    ck

    fnMPafPara

    nMPafPara

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    DIAGRAMA TENSO vs. DEFORMAO - COMPRESSO

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    - Para concretos de classes at C50

    000

    2 0,2c

    0005,3cu

    - Para concretos de classes C55 at C90

    53,000

    000

    02 )50.(085,00,2 ckc f

    400

    000

    0 )100/)90.[(356,2 ckcu f

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    DIAGRAMA TENSO vs. DEFORMAO - COMPRESSO

    Aula 01Disciplina de Concreto Armado IProf. Andrs Batista Cheung

    DIAGRAMA TENSO vs. DEFORMAO TRAO

    A estimativa da resistncia compresso mdia aos j dias (fckj) deve ser feito conforme consta no item 12.3.3.

    Aula 01Disciplina de Concreto Armado IProf. Andrs Batista Cheung

    DIAGRAMA TENSO vs. DEFORMAO TRAO

    2/1

    1

    281exp

    ts

    38,0s

    25,0s

    20,0s

    CPIII e IV

    CPI e II

    CPV-ARI

    3 7 14 28 60 90 120 240 360 720

    CPIII e CPIV 0,46 0,68 0,85 1 1,13 1,18 1,21 1,28 1,31 1,36

    CPI e CPII 0,59 0,78 0,9 1 1,08 1,12 1,14 1,18 1,2 1,22

    CPV 0,66 0,82 0,92 1 1,07 1,09 1,11 1,14 1,16 1,17

    fcj= resistncia compresso do corpo de prova na idade de j dias.

    fc28= resistncia compresso do corpo de prova na idade de 28 dias.

    CPIV: pozolnico; CPV: cimento de alta resistncia inicial

    Relaes fcj/fc28, admitindo cura mida em temperatura de 21C a 30C

    Cimento

    Portland

    Idade em dias

    CPI:cimento comum; CPII:cimento composto; CPIII: cimento de alto forno;

    VARIAO DA RESISTENCIA COMPRESSO COM O TEMPO

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    RELAES ENTRE RESISTNCiA NA IDADE j

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    Variao do diagrama tenso-deformao em funo da velocidade de carregamento

    Tenso maior

    Deformao menor

    Tenso menor e

    Deformao maior

    Deformao

    Tenso

    Variao da resistencia em funo da velocidade de carregamento

    Deformao

    c

    =ten

    so

    ap

    licad

    a

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    EFEITO RSCH

    - Os ensaios de Rsch(1960) mostraram que a resistncia a longo prazo cerca de 20% menor que a de curto prazo. Quanto maior a durao do carregamento, menor a tenso de ruptura.

    - Se a tenso c for mantida mais baixa que que a resistncia a longoprazo(ponto A), aps o tempo t (100min), no haver ruptura, mesmo se formantida indefinidamente, apenas aumento de deformao (deformao lentaou fluncia).

    - Se a tenso for mantida superior resistncia a longo prazo (ponto C), a ruptura poder ocorrer em D, antes dos 100 min do exemplo.

    O problema complexo:

    1- A resistncia do concreto aumenta com o tempo.

    2- Sob carga aplicada, a resistncia ruptura do concreto diminui.

    Para o dimensionamento flexo, a NBR 6118 adota um valor reduzido para a resistncia compresso da ordem de 0,85.

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    EFEITO RSCH

    Por que minorar a resistncia caracterstica que j umaminorao da mdia?

    0,85 = 0,72*1,23*0,96

    Sendo que:0,72 = perda de resistncia sob carga mantida Efeito Rusch;1,23 = ganho de resistncia do concreto com o tempo entre 28dias e o final de vida da estrutura (para cimento do tipo CP I) ,da ordem de 1,23;0,96 = coeficiente que corrige a influncia da forma egeometria do corpo-de-prova padro de 15 x 30cm.

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    CARREGAMENTOS DE LONGA DURAO

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    Como o concreto um material que resiste mal trao, geralmenteno se conta com a ajuda dessa resistncia. Entretanto, a resistncia trao pode estar relacionada com a capacidade resistente da pea,como por exemplo, aquelas sujeitas a esforo cortante, e tambmdiretamente com a fissurao, e por isso necessrio conhec-la.Existem trs tipos de ensaio para se obter a resistncia trao: porflexo-trao, por compresso diametral e por trao direta

    R=1R=0,85 R=0,51

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    RESISTNCIA TRAO ENSAIO DE COMPRESSO DIAMETRAL

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    RESISTNCIA TRAO ENSAIO NA FLEXO

    Variao de TemperaturaAs peas de concreto quando submetidas a variao de

    temperatura sofrem variao de comprimento. O coeficiente de dilatao trmica do concreto (c) 10

    5/oC. Para evitar grandes deformaes devido a variao de temperatura, a norma brasileira NBR-6118/78 recomenda a colocao de juntas de dilatao no mximo a cada 30 metros.

    RetraoA cura do concreto provoca liberao de calor, o que produz a

    diminuio do comprimento das peas, devido a reao qumica da gua com o cimento. Para melhorar o processo de cura, recomendvel molhar o concreto ou proteg-lo contra liberao da gua necessria para a hidratao do cimento. O coeficiente de retrao do concreto ( r) 15 x 10

    -5.

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    DEFORMAO INTERNA DO CONCRETO

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    DEFORMAO IMPOSTA PELA TEMPERATURA

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    DEFORMAO POR RETRAO

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    DEFORMAO POR RETRAO

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    DEFORMAO POR RETRAO

    Deformao lenta o aumento da deformao com o tempo sob a ao de

    cargas ou tenses permanentes. Seu efeito preponderante at aproximadamente trs anos.

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    DEFORMAO LENTA

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    DEFORMAO LENTA

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    DEFORMAO POR RETRAO

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    COMPORTAMENTO BSICO DOS MATERIAIS

    AO PARA ARMADURA PASSIVA

    Categorias: CA-25, CA-50 e CA-60

    Tipos de superfcie:

    Massa especfica: 7850 kg/mMdulo de Elasticidade: 210 GPACoeficiente de Dilatao Trmica: 10-5/oC ( -20oC e 150oC)

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    COMPORTAMENTO BSICO DOS MATERIAIS

    Fonte: DIAS (1997)

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    PRODUO DO AO

    Fonte: DIAS (1997)

    PRODUO DO AO CA-25 e CA-50

    ( quente:

    Soldvel!)

    PRODUO DO AO CA-25 e CA-50

    ( frio: no soldvel)

    PRODUO DO AO CA-60

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    ENSAIO DE TRAO

    ENSAIO DE TRAO EM CHAPAS

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22

    mm/mm

    (

    MP

    a)

    AOS DE CONCRETO ARMADO

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    MODELO CONSTITUTIVO PARA O AO NBR 6118:2014

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    TIPOS DE AO

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    DIAGRAMA TENSO-DEFORMAO AOS COM PATAMAR DE ESCOAMENTO ( CA 50 E CA 25 )

    DIAGRAMA TENSO vs. DEFORMAO

    DIAGRAMA TENSO-DEFORMAO PARA AOS SEM PATAMAR DE ESCOAMENTO ( CA 60 )

    DIAGRAMA TENSO vs. DEFORMAO

    DIAGRAMA SIMPLIFICADO (CA25 E CA50) NO CONCRETO ARMADO

    DIAGRAMA TENSO vs. DEFORMAO

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    DIAGRAMA SIMPLIFICADO (CA60) NO CONCRETO ARMADO

    ELU

    DIAGRAMA TENSO DEFORMAO PARA OS AOS

    0,001

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    HIPTESES BSICAS

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    DIAGRAMA SIMPLIFICADO NBR 6118:2014

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    DESIGNAO NBR 7480:1996

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    CA 60 CA 50

    DEFORMAES EXTERNAS DO CONCRETO

    Deformaes elsticasso aquelas devidas ao carregamento que desaparecem

    completamente com a retirada do mesmo. No regime elstico vlido a lei de Hooke, que relaciona a deformao com a carga aplicada:

    L = F. L0/Ecs.A,

    Deformaes plsticasso aquelas devidas s cargas elevadas de curta durao e que

    no desaparecem totalmente com a retirada da mesma.

    DEFORMAES EXTERNAS DO CONCRETO

    Flechasso as deformaes lineares mximas das peas quando

    submetidas a esforos de flexo. Sua verificao muito importante pois podem ocasionar perda de linearidade das peas, levando-as ruptura bem como causar desconforto ao usurio.

    Rotaes nos apoiosso as deformaes angulares das peas na regio dos apoios.

    Esto ligadas diretamente s flechas. Nos casos de vigas de grandes vos e grandes carregamentos importante fazer a sua verificao.

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    CONCRETO SIMPLES, ARMADO E PROTENDIDO

    Concreto Simples: formado por cimento, gua, agregado mido e agregado grado, ou seja:

    argamassa + agregado grado.Concreto Armado:

    concreto simples + armadura, usualmente constituda por barras de ao. Os dois materiais devem resistir solidariamente aos esforos solicitantes. Essa solidariedade garantida pela aderncia.CONCRETO ARMADO CONCRETO SIMPLES + ARMADURA + 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.CONCRETO PROTENDIDO CONCRETO + ARMADURA ATIVA

    CONCRETO ARMADO

    O CONCRETO ARMADO: 3 fatores tornam o CA vivel

    aderncia: torna possvel a transferncia das tenses detrao para a armadura, medida que o concreto deixa deabsorv-las;

    cobrimento: o concreto em torno da armadura, protege o aocontra a oxidao;

    coeficientes de dilatao trmica semelhantes: evitadeformaes desiguais, o que desagregaria o concreto emtorno da armadura

    CONCRETO ARMADO DOMNIO I CONCRETO ARMADO COM FISSURAS

    C: Zona Comprimida (o concreto "trabalha bem compresso")T: Zona Tracionada (o concreto simplesmente d proteo ao ao)

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    CONCRETO ARMADO

    OS ESFOROS DE TRAO SE TRANSMITEM ARMADURA MEDIDA QUE A VIGA RECEBE CARGA

    QUANTO MAIOR O ESFORO MAIS O AO SOLICITADO, MAIOR ASUA DEFORMAO, O QUE GERA FISSURAS. A ARMADURA CHAMADA PASSIVA

    O CONCRETO ARMADO S TRABALHA FISSURADO !!!

    MEDIDA QUE OS VOS CRESCEM, AS PEAS DE CONCRETOARMADO VO SE TORNANDO INEFICIENTES:

    peso prprio elevado deformaes ao longo do tempo

    CONCRETO ARMADO

    Bennett Bay Bridge , IdahoFonte: http://itd.idaho.gov/bridge/gallery/gallery.htm

    CONCRETO ARMADO CONCRETO ARMADO

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    CONCRETO ARMADO CONCRETO PROTENDIDO

    O CONCRETO PROTENDIDO

    As Estruturas de Concreto Protendido so submetidas a um sistemade foras permanentemente aplicadas: as Foras de Protenso.

    Estas foras so tais que, durante a utilizao da edificao, quandoagirem simultaneamente com o carregamento normal (cargaspermanentes, acidentais e outros agentes), impedem ou limitam oaparecimento de tenses de trao.

    CONCRETO PROTENDIDO = CONCRETO + ARM. ATIVA

    CONCRETO PROTENDIDO

    -Ao no aderente ao concreto, possibilitando altas tenses.- Ao solicitarmos os cabos, os mesmos tendem a voltar ao seu tamanhooriginal. Isto no ocorre devido a presena de cunhas e placas deancoragem.

    P P

    P P

    iPc

    t

    c

    1c

    2c

    CONCRETO PROTENDIDO

    -A protenso gera cargas contrrias s aplicadas na estrutura,equilibrando-as. Assim sendo, a protenso resolve o grande problemadas deformaes.

    P P

    P P

    Q

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    CONCRETO PROTENDIDO CONCRETO PROTENDIDO

    CONCRETO PROTENDIDO

    (Da construo e ao longo da vida til)

    Vida til de projeto: perodo de tempodurante o qual se mantm as caractersticasdas estruturas de concreto, desde queatendidos os requisitos de uso e manutenoe de execuo dos reparos necessriosdecorrentes de danos acidentais.

    REQUISITOS DE QUALIDADENBR 6118:2003

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    . Estruturas correntes: 50 anos

    . Obras Provisrias, transitrias: 1 ano

    . Pontes, Obras de Arte ou de caractersticaspermanentes: 50, 75 ou mais de 100 anos

    (Prtica recomendada IBRACON/2003)

    VIDA TIL DE ROJETO (VUP)

    Grfico desempenho x tempo : vida til da estrutura

    Lei de Sitter

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    Capacidade resistente: segurana ruptura.

    REQUISITOS DE QUALIDADENBR 6118:2003

    Desempenho em servio: capacidade de a estrutura manter-se em condies plenas de utilizao, sem causar danos que comprometam o uso para o qual foi projetada.

    REQUISITOS DE QUALIDADENBR 6118:2003

    Durabilidade: capacidade de a estrutura resistir s influncias ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto estrutural e contratante, no incio dos trabalhos de elaborao do projeto.

    REQUISITOS DE QUALIDADENBR 6118:2003