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UNIVERSIDADE DE BRASLIAFACULDADE DE TECNOLOGIADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

GISELE VILELA ALMEIDA 14/0040773

RELATRIO DA PRTICA DE LABORATRIO 02AO PARA CONCRETO ARMADO

BRASLIAMARO, 2014

GISELE VILELA ALMEIDA 14/0040773

RELATRIO DA PRTICA DE LABORATRIO 02AO PARA CONCRETO ARMADORelatrio tcnico apresentado ao Curso de Engenharia Civil, Faculdade de Tecnologia, Universidade de Braslia, como critrio de avaliao da disciplina de Materiais de Construo Civil Experimental.Prof Dr Valdirene Maria Silva Capuzzo.

BRASLIAMARO, 2014RESUMONeste trabalho so apresentados os resultados dos experimentos de ensaios de trao e de dobramento em corpo-de-prova de ao sem extensmetro e com extensmetro. Os ensaios fsicos e mecnicos obedeceram s prescries das normas NBR 7480/07 (Ao destinado a armaduras para estruturas de concreto armado - Especificao), ABNT NBR 6153/88 (Produto metlico ensaio de dobramento semiguiado mtodo de ensaio), NBR ISO 6892-1/13 (Materiais metlicos Ensaio de Trao Parte 1: Mtodo de ensaio temperatura ambiente).Palavras-chave: Ensaios trao. Dobramento. Ao. Concreto Armado. Mdulo de elasticidade. Tenso de ruptura.

Sumrio1.Introduo52.Desenvolvimento6 2.0.Referencial terico:62.1. Objetivo72.2. Aparelhagem e Instrumentao82.3. Procedimentos Experimentais82.4. Resultados93.Concluses e Recomendaes114.Referncias125.Apndice A Dados Experimentais12

1. Introduo

O ao um material metlico constitudo essencialmente de ferro podendo ter adio de at 2% de carbono. No concreto armado, este material utilizado em larga escala como armadura devido as suas propriedades mecnicas, destacando-se a resistncia trao e sua deformao quando submetidos a tenses. A resistncia do ao aumenta com o teor de carbono na sua composio ou mesmo a adio de alguns elementos formando as ligas. O mesmo efeito pode tambm ser obtido por meio de tratamento posterior, trmico ou mecnico. Outras propriedades especficas podem ser obtidas a partir da adio de diversos elementos como mangans, nquel, enxofre, silcio, dentre outros. Os vergalhes para concreto armado so CA50, CA60 e CA-25 e ambos so especificados de acordo com a norma NBR7480/96. Esta norma classifica barras e fios de ao, de acordo com as suas dimenses e mtodos de fabricaes. As outras normas utilizadas para especificaes destes so: ABNT NBR 6153/88 (Produto metlico ensaio de dobramento semiguiado mtodo de ensaio), NBR ISO 6892-1/13 (Materiais metlicos Ensaio de Trao Parte 1: Mtodo de ensaio temperatura ambiente).Este relatrio prope-se a apresentar atividades experimentais desenvolvidas e discutidas no laboratrio de Materiais de Construo Civil da Universidade de Braslia, em que foram ensaiados vergalhes de ao CA-50S, e verificadas se este se apresenta conforme segundo as NBR acima citadas.

2. Desenvolvimento2.0.Referencial terico:Nas estruturas de concreto armado, as barras e os fios de ao da armadura so convenientemente posicionados nos elementos estruturais, de tal modo a absorver as foras de trao necessrias ao equilbrio interno das foras em razo dos esforos solicitantes. As foras de trao ocorrem nos elementos estruturais fletidos, ou seja, barras (vigas) e placas (lajes).Os tipos de barras encontrados no comrcio apresentam formas da superfcie, dimenses dos dimetros e processos de fabricaes diferentes. A escolha do tipo a adotar em estruturas depende da forma do elemento estrutural, das intensidades das solicitaes e da disponibilidade de fornecimento no lugar da construo. Resumo da norma ABNT NBR 7480:2007:1. Classificao: Barras - produtos de dimetro 6,3 mm ou superiores obtidos por laminao a quente sem processo posterior de deformao mecnica. Fios - produtos de dimetro 10 mm ou inferiores obtidos a partir do fio mmquina por trefilao ou laminao a frio. 2. Categorias: - Barras CA-25 ou CA-50. Fios CA-60.3. Configurao geomtrica: As barras CA-50 devem ter nervuras transversais e as CA-25 devem ser lisas. Os fios podem ser lisos, entalhados ou nervurados. 4. Defeitos: o material deve ser isento de corroso, manchas de leo, reduo de seo e fissuras. Oxidao superficial e permitida.5. Massa: A massa real das barras deve ser igual a sua massa nominal com as tolerncias conforme tabelas que seguem (considerar a massa especfica do ao como 7850 kg/m).Figura 01: Massa nominal e mxima variao permitida da mesma para barras e fios de diversos dimetros.

6. Comprimento das barras: 12m com tolerncia de 1%, 7. Marcao: As barras e fios devem ser identificados com a categoria e dimetro do material.8. Propriedades Mecnicas da Trao e dobramento: Devem seguir a tabela que segue:

Figura 02: Propriedades mecnicas de trao e dobramento para barras e fios utilizados no concreto armado

9. Amostragem: Os lotes para anlises devero ser de no mximo 30t. Devem-se extrair trs amostras por lote. 10. Ensaios mais comuns: Trao (ABNT NBR ISO 6892). Lo = 10 dimetros nominais; resistncia ao escoamento caracterizada por um patamar no diagrama tenso-deformao ou calculada como 0,2 % de deformao residual ou a tenso correspondente deformao de 0,5%. Dobramento (ABNT NBR 6153).11. Demais Ensaios: Fadiga (ABNT NBR 7478) e conformao superficial (ABNT NBR 7477) 12. Aceitao: Atender aos itens 4, 5, 7, ensaios de trao e dobramento. 13. Contraprova: Em caso de um dos corpos de prova no atender a todas as especificaes da norma, ensaios com mais seis corpos de prova devero ser realizados. Caso algum destes corpos de prova no atenda a todas as especificaes da Norma, o lote dever ser rejeitado.

2.1. ObjetivoEste relatrio tem como objetivo verificar as grandezas numricas e anlise do grfico deformao e tenso aplicada s Barras de Ao CA 50. Observar se existiram problemas de trincas (utilizando partculas magnticas fluorescentes) nos corpos de prova, ao dobr-los excessivamente. E assim determinar se as Barras de Ao CA 50 ensaiadas atendem s especificaes da Norma Tcnica estabelecida pela ABNT 7480. 2.2. Aparelhagem e Instrumentao Mquina de trao/compresso universal LOS; Extensmetro mecnico; Balana, marca: MARTE 10 kg, preciso = 0,1 g; Ao CA-50S Fabricante: Belgo. Paqumetro digital, preciso = 0,01mm;

2.3. Procedimentos ExperimentaisNo dia 02 de abril de 2015 foram realizados/discutidos no laboratrio de materiais de construo civil da Faculdade de Tecnologia da Universidade de Braslia, os seguintes experimentos referentes Aos para concreto armado: Ensaio de trao e de dobramento em corpo-de-prova de ao sem extensmetro e Ensaio de trao e de dobramento em corpo-de-prova de ao com extensmetro.Os ensaios tiveram incio com a apresentao de uma barra de ao CA-50 cuja fabricao regula-se pela norma NBR 7480, da ABNT. Depois de verificadas as medidas da barra, utiliza-se a mquina universal onde se faz dobras de 180 em pequenos pedaos de ao. J no ensaio de trao 3 (trs) Barras de aproximadamente 60 cm de comprimento e bitola 10, ou dimetro de 10 mm devem ser submetidas a traes medidas com extensmetro, ate o rompimento, a fim de verificar o comportamento do ao, ou seja, o ponto de rompimento, a deformao e o grfico da tenso x deformao.

Caractersticas da barra:Foram medidos o comprimento e o peso da barra de ao de dimetro 12,5 mm, com esses dados fora calculada a densidade linear do ao.C = 0,605mM = 0,5921kgDensidade linear = 0,979kg/m.

Dobramento:Posteriormente ao dimensionamento da barra, foi feito um experimento de dobramento do ao. Esse procedimento consiste em dobrar uma amostra de ao em 180 aplicando uma fora num ponto central da pea. O dobramento ser feito por meio de um pino de dobramento (Cutelo), onde o dimetro desse pino determinado por norma, sendo proporcional bitola do ao que est sendo analisado. De acordo com a norma NBR 6118 - Projeto e execuo de obras de concreto armado da ABNT o dimetro do cutelo a ser utilizada no Ao CA 50 de bitola inferior a 20 mm devem ser cinco vezes maior que a sua bitola.

Trao:Nos ensaios de trao, a barra de ao deve ter seu comprimento medido, anotado e marcado com um giz de 10 cm em 10 cm. A barra ento encaixada em um equipamento no qual eram impostas foras de trao. No eixo central da barra um extensmetro (instrumento capaz de medir deformao de corpos) foi acoplado, a fim de medir a deformao da barra.Ao serem encaixadas e as foras comeam a atuar, gerando uma Tenso x Deformao podendo ser contabilizados a:Tenso Mxima tenso mxima aplicada Barra de Ao fazendo-o romper.Tenso de Escoamento tenso mxima que a Barra de Ao suporta ainda no regime elstico.Mdulo de Elasticidade valor de rigidez da Barra de Ao.Taxa de Deformao alongamento da Barra de Ao, dada em porcentagem.Aps cada rompimento, a Barra deve ser encaixada nos pontos de rompimento e seu comprimento final medido. No ponto de ruptura tambm realizada uma medio em relao aos 10 cm marcados no incio do ensaio, de ponta a ponta da marca do giz.Para a anlise das Barras, vlido averiguar sua Taxa de Escoamento. Para Barras de Ao CA 50, a exigncia da ABNT 7840 que essa taxa seja mnima de 540 MPa e o Alongamento aps a Ruptura, em relao aos 10 cm delimitados inicialmente, seja de 8%, no mnimo.*Observao: No foi realizado esta atividade experimental devido s prensas estarem com problemas, devido este fato foram adotados os valores apresentados no slide em sala de aula no mesmo dia.

2.4. Resultados2.4.1. Caracterstica do corpo-de-prova: - Categoria de Ao: CA50S.- Dimetro Nominal: 12,5mm.- Massa: 592,1 g.- L: 605 mm.- peso especfico: 7,85*.-Dimetro efetivo: = 12,599 mm.-rea: = 124,67 mm.-Densidade Linear: 0,979 g/mm.2.4.2. Alongamento em dimetro 10 (%): = 20,77%Lf = 144,92 mmLo = 120

2.4.3. Tenso (N/mm):

*Resultados encontram-se no anexo A.2.4.4. Deformao (%):

*Resultados encontram-se no anexo A.2.4.5. Carga de ruptura e tenso de ruptura:*Retirados do anexo, temos que a barra se rompe quando: Carga = 88,00 KNTenso = 705,8635 N/mm

2.4.5. Carga de escoamento e tenso de escoamento:* Atravs do uso de uma reta paralela a parte linear do grfico na distncia de 02% encontramos os seguintes valores:Carga de escoamento: 69,00 KNTenso de escoamento: 553,5 N/mm

2.4.6. Modulo de elasticidade:* Por regresso linear, encontramos o valor de 2.09

2.4.6. Grfico 01: tenso x deformao:

3. Concluses e RecomendaesQuanto ao valor da massa e comprimento de uma Barra de Ao CA 50, a norma especifica que a massa nominal para uma barra de bitola 12,5 de 0,963 kg/m com tolerncia de 6%, para mais ou para menos. Os dados indicam que, em referncia a massa, a Barra est classificada como Conforme. A partir dos ensaios de trao e dobramentos realizados nas Barras de Ao CA 50 notamos que estes tambm se apresentam Conformes.Seguir as indicaes de norma se faz necessrio na busca de um produto final seguro, prevenindo assim quebras ou fragilidade nas regies de dobras, afim de no colocar toda a estrutura em risco. No entanto, o dobramento pode fragilizar o material na parte da regio de dobra. Em casos onde no h um respeito s normas tcnicas no ensaio, se a barra no quebrar no ensaio muito pior do que se ela tivesse quebrado, pois seria retirada da mesa de dobramento e no iria para a armadura. A barra com problema ir compor a armadura e ocorrendo alguma sobrecarga acidental na estrutura a fragilizao pode acontecer neste ponto.

4. Referncias: NBR 7480/07 Ao destinado a armaduras para estruturas de concreto armado - Especificao. ABNT NBR 6153/88 Produto metlico ensaio de dobramento semiguiado mtodo de ensaio. NBR ISO 6892-1/13 - Materiais metlicos Ensaio de Trao Parte 1: Mtodo de ensaio temperatura ambiente

Apndice A Dados Experimentais:

5. Apndice B Ensaios em Placas Cermicas