Apostila concreto armado usp

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS Departamento de Engenharia de Estruturas

FUNDAMENTOS DO CONCRETO E PROJETO DE EDIFÍCIOS

Libânio M. Pinheiro

São Carlos, maio de 2007

ESTRUTURAS DE CONCRETO – CAPÍTULO 1
Libânio M. Pinheiro; Cassiane D. Muzardo; Sandro P. Santos
Março de 2004

INTRODUÇÃO

Este é o capítulo inicial de um curso cujos objetivos são: • osfundamentos do concreto; • as bases para cálculo de concreto armado; • a rotina do projeto estrutural para edifícios de pequeno porte. É um trabalho dedicado a alunos de graduação e a iniciantes em Engenharia Estrutural. Interessados em aprofundar conhecimentos deverão consultar bibliografia complementar adequada.

1.1 DEFINIÇÕES Concreto é um material de construção proveniente da mistura, emproporção adequada, de: aglomerantes, agregados e água.

a) Aglomerantes Unem os fragmentos de outros materiais. No concreto, em geral se emprega cimento portland, que reage com a água e endurece com o tempo.

b) Agregados São partículas minerais que aumentam o volume da mistura, reduzindo seu custo. Dependendo das dimensões características φ, dividem-se em dois grupos: • Agregados miúdos:0,075mm < φ < 4,8mm. Exemplo: areias. • Agregados graúdos: φ ≥ 4,8mm. Exemplo: pedras.

c) Pasta Resulta das reações químicas do cimento com a água. Quando há água em excesso, denomina-se nata.

USP – EESC – Dep. Eng. de Estruturas

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PASTA ↔ CIMENTO + ÁGUA

d) Argamassa Provém da pela mistura de cimento, água e agregado miúdo, ou seja, pasta com agregado miúdo.

ARGAMASSA↔ CIMENTO + AREIA + ÁGUA

e) Concreto simples É formado por cimento, água, agregado miúdo e agregado graúdo, ou seja, argamassa e agregado graúdo.

USP – EESC – Dep. Eng. de Estruturas

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CONCRETO SIMPLES ↔ CIMENTO + AREIA + PEDRA + ÁGUA

Depois de endurecer, o concreto apresenta: • boa resistência à compressão; • baixa resistência à tração; • comportamento frágil, isto é,rompe com pequenas deformações. Na maior parte das aplicações estruturais, para melhorar as características do concreto, ele é usado junto com outros materiais.

f) Concreto armado É a associação do concreto simples com uma armadura, usualmente constituída por barras de aço. Os dois materiais devem resistir solidariamente aos esforços solicitantes. Essa solidariedade é garantida pela aderência.CONCRETO ARMADO ↔ CONCRETO SIMPLES + ARMADURA + ADERÊNCIA

g) Concreto protendido No concreto armado, a armadura não tem tensões iniciais. Por isso, é denominada armadura frouxa ou armadura passiva. No concreto protendido, pelo menos uma parte da armadura tem tensões previamente aplicadas, denominada armadura de protensão ou armadura ativa. CONCRETO PROTENDIDO ↔ CONCRETO + ARMADURA ATIVA

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h) Argamassa armada É constituída por agregado miúdo e pasta de cimento, com armadura de fios de aço de pequeno diâmetro, formando uma tela. No concreto, a armadura é localizada em regiões específicas, Na argamassa, ela é distribuída por toda a peça.

i) Concreto de alto desempenho – CAD Pode ser obtido, por exemplo, pela mistura de cimentoe agregados convencionais com sílica ativa e aditivos plastificantes. Apresenta características melhores do que o concreto tradicional. Em vez de sílica ativa, pode-se também utilizar cinza volante ou resíduo de alto forno.

1.2 VANTAGENS DO CONCRETO, RESTRIÇÕES E PROVIDÊNCIAS Como material estrutural, o concreto apresenta várias vantagens em relação a outros materiais. Serão relacionadastambém algumas de suas restrições e as providências que podem ser adotadas para contorná-las.

1.2.1 Vantagens do concreto armado Suas grandes vantagens são: • É moldável, permitindo grande variabilidade de formas e de concepções arquitetônicas. • Apresenta boa resistência à maioria dos tipos de solicitação, desde que seja feito um correto dimensionamento e um adequado detalhamento das armaduras....
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