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Materiais de Construção
Prof. Gleidson Araújo
Estudo do Aço para Concreto Armado
Qual a diferença entre Aço e Ferro?
Aço e FerroA principal diferença entre o Aço e o Ferro é o teor de carbono,
ou seja, o Aço possui um teor de Carbono inferior a 2,04%,
enquanto o Ferro possui um teor de carbono de 2,04 a 6,7%.
Como as barras e fios destinados a Armaduras para Concreto
Armado (CA25, CA50 e CA60) possuem, normalmente, um teor
de Carbono entre 0,08% e 0,50%, a denominação técnica
correta a utilizar é Aço.
No Brasil os aços destinados ao emprego em concreto armado
devem satisfazer às exigências da NBR-7480
Processo de FabricaçãoO ferro é encontrado em toda crosta terrestre,
fortemente associado ao oxigênio e à sílica. O minério
de ferro é um óxido de ferro, misturado com areia
fina.
O carbono é também relativamente abundante na
natureza e pode ser encontrado sob diversas formas.
Na siderurgia, usa-se carvão mineral, em alguns
casos, o carvão vegetal e forno elétrico.
Processo de FabricaçãoFerro Gusa - produto siderúrgico obtido da redução
do minério de ferro; tem a função de adicionar
carbono e silício ao produto.
Sucata - retalhos de chapas metálicas, cavacos de
usinagem, latarias de carros usados, peças de aço e
ferro de equipamentos em desuso.
Processo de Fabricação
Processo de Fabricação - LaminaçãoOs tarugos são pressionados entre cilindros, onde
sofrem redução de seção e aumento de comprimento.
Processo de Fabricação - Laminação
Após a laminação, as barras de aço resfriam-se em
contato com o ar ambiente.
São chamados de Aços de dureza natural.
CA 25 e o CA 50
Processo de Fabricação –TrefilaçãoLaminação a Frio
Processo de Fabricação - Vídeo
https://www.youtube.com/watch?v=H_fx91cFFEE
O que são Barras e Fios de Aço?
Barras e Fios de AçoNa norma, barras são produtos obtidos por
Laminação a Quente, com diâmetro nominal de 5,0
mm ou superior. Portanto, CA25 e CA50 são
denominados BARRAS.
Os fios são produtos de diâmetro nominal inferior a
10 mm obtidos por Trefilação ou Laminação a frio.
Todo o CA60 é denominado FIO.
Aços para concreto armado
Os aços para concreto armado são ligas de ferro que contém, para
melhorar as suas propriedades, elementos como carbono,
manganês, silício, cromo e também impurezas não metálicas como
combinações de fósforo e enxofre.
Conforme a composição, resultam propriedades diferentes, sendo
que o teor de carbono desempenha papel principal.
A resistência do aço aumenta com o teor de carbono na sua
composição.
O que é armadura no concretoAs armaduras são elementos destinados a dar resistência
à estrutura de concreto na fase de sua execução,
principalmente quanto aos esforços de tração e flexão.
Elas devem obedecer a certos critérios de execução, pois
podem interferir de maneira significativa na estabilidade
estrutural do elemento a ser concretado.
Armadura no concreto - VantagensO concreto é muito resiste à compressão,porém não é tão
resiste a tração.
O aço em parceira com o concreto, surgiu o concreto
armado.
Aço – Tração
Concreto – Compressão
Armadura no concreto - Vantagens
Armadura no concreto - Vantagens
Aços para concreto armadoAs barras de aço utilizados nas estruturas de concreto são
classificados em categorias, conforme o valor
característico da resistência de escoamento (deformação).
Nesta classificação, a unidade de medida está em
kgf/mm², sendo os aços classificados como:
CA 25 ; CA 50 ; CA 60.
Aços para concreto armado - Classificação
Os ferros do tipo “A” (CA 25 e CA 50) são aqueles obtidos no
final da laminação quente, ou seja, podem ser cortados a
fogo ou soldados que não vai haver problemas. (Aços de
dureza natural )
Os ferros do tipo “B” (CA 60) são aqueles que sofrem o
processo de encruamento a frio, ou seja, não devem ser
cortados a fogo ou soldados, pois isso poderia levar à perda
parcial de sua resistência. (Aços deformados a frio)
Aços para concreto armado - Classificação
Os aços classificados como: CA 25 ; CA 50 e CA 60.
CA – Sigla que significa Aço para Concreto Armado.
Os números que vem após a sigla determina o valor da
tensão de escoamento de cada tipo de aço.
Esse valor da tensão de escoamento está ligada
diretamente aos teores de carbono nas barras de aços.
Aços para concreto armado - Classificação
Aplicação de cada tipos de aço:
CA 25 - Grande maleabilidade, ou seja, mais fácil de dobrar e é usado em pequenas obras , superfície obrigatoriamente lisa. Capacidade de tensão aprox. 250 mpa.
CA 50 – Utilizado como elementos constituinte do concreto armado.
É o mais comum em obras. Capacidade de tensão aprox. 500 mpa.
CA 60 – Utilizado também em Obras, porém a sua maior aplicação
é em premoldados. Capacidade de tensão aprox. 600 mpa
Tabela - CA 50
Fy = resistência característica ao escoamento do aço
Tabela - CA 60
Aços para concreto armado – Aderência O concreto armado é uma construção solidária, devendo o
concreto ser atritado com aço.
Quando se usam em conjunto aço e concreto, eles não
podem se deslocar um relação ao outro, com isso exige-se
dos aços uma aderência mínima (atrito) em relação ao
concreto envolvente.
Aços para concreto armado – Aderência Para aços de maior resistência, a aderência tem que ser
maior do que os aços de menor resistência, pois os de
maior resistência trabalham em geral com maiores
tensões.
Para conseguir essa aderência (atrito) é através de
saliências ou mossas.
Armação típica para concreto-Barras de Montagem – Necessárias para o posicionamento da ferragem.
-Estribo – Dimensionados, principalmente,para os esforços cortantes.
-Armadura Superior – Dimensionada,principalmente,em função dos momentos fletores “negativos”.
-Armadura Inferior - Dimensionada,principalmente,em função dos momentos fletores “positivos”.
Armação típica para concreto
Armação típica para concreto
Arame para amarraçãoArames Recozidos:
Tem a função de fazer a amarração dos elementos de aço
(barras, estribos) na montagem das peças de aço. O mais
utilizado em construção civil é o BWG 18.
Aços para concreto armado
Se o concreto é bom para a
compressão, por que os pilares
prescindem de
armaduras????????
Aços para concreto armadoQuando um pilar é comprimido, ele cede lateralmente,
gerando tensões de tração.
É necessário conter essa tendência do pilar em se
distender(efeito tração).
O pilar deve receber uma estrutura de contenção desse
esforço de tração.
QUE ESTRUTURA DE CONTENÇÃO É ESSA??????
Aços para concreto armadoEssa estrutura são os estribos.
Outra função importante do estribo é combater a
flambagem das armaduras vertical em compressão.
A idéia é que o pilar só trabalha à compressão.Isso não é
verdade, em parte dos casos.
A norma não aceita pilares sem aço.
Video – Amarração
https://www.youtube.com/watch?v=_xXKexMvMb4
Teste resistência à tração no aço Uma amostra é instrumentada e presa entre as garras da máquina
de ensaio. É submetida a cargas crescentes até a ruptura
Interpretação das Nomenclaturas
Os projetos de estrutura possuem,além das dimensões do
elemento estrutural (largura, altura e comprimento) a
distribuição da armadura de aço no interior da peça.
Interpretação das Nomenclaturas
Cada componente da armadura recebe uma identificação
composta de um desenho específico que mostra as
dimensões a serem formatadas na dobra, uma numeração
que identifica a posição do elemento na armadura, a
quantidade dos elementos, o diâmetro (ou bitola) do aço o
comprimento total de cada elemento que é utilizado para
corte.
Interpretação das Nomenclaturas
N5 – 2 ∅ 10 c = 505 Comprimento de corte de ferro da posição N5 (505 cm)
Diâmetro (bitola) do ferro (10mm) Quantidade de ferro da posição N5
Posição do ferro
Todo projeto deve conter um quadro de resumo de aço.
Mostrar o Projeto
Corte e DobraPara execução de obras de médio e grandes portes, o
corte e a dobra das armaduras é feita por processo
manual.
Usam-se com grande eficácia e qualidade, com ganho de
desempenho e produtividade,máquinas hidráulicas ou
elétricas destinadas ao corte e à dobra das armaduras.
Atualmente ,as industrias já fornecem as ferragens todas
cortadas e dobradas.
Corte e Dobra - VantagensQuando as indústrias começaram a entregar nas obras as
ferragens já cortadas e dobradas, houve um ganho de
produtividade muito grande, pois as etapas conhecidas como
corte e dobra praticamente acabarão.
Outro vantagem muito significante foi com relação ao custo final
gasto na infraestrutura e supraestrutura dos empreendimentos.
Quando se planejava o corte das ferragens colocava-se em torno
de 10 % de perda na quantidade de aço especificada para os
elementos estruturais.
Corte e Dobra
http://www.gerdau.com.br/produtos-e-servicos/corte-e-dobra.aspx
Emendas das Barras de AçoO aço das armaduras de concreto armado é fornecido
com comprimento de 12 mts ou rolos.
As vezes é necessário emendar as barras.
Quando há uma grande concentração de armaduras
conjugadas haverá a necessidade de emendas nas
barras de aço.
Emendas das Barras de Aço
As emendas podem ser:
1- Transpasse : Colocam – se as armaduras a serem
ligadas amarradas por arame e quem vai ligar as
duas são as camadas de concreto.
Emendas das Barras de Aço
2- Luvas mecânicas, Soldas: Se o aço da armadura
for do tipo “B” não pode ser soldada, pois ocorrerá a
perca parcial de resistência.
Telas de AçoAs telas soldadas para o concreto armado são
produtos pré-fabricados constituídos de barras de
aço nos sentidos longitudinais e transversais,
formando malhas quadradas ou retangulares.
São oferecidas em painéis, em diferentes tamanhos
de malhas e de bitolas de aço
Telas de AçoPrincipais vantagens:
-A laje vai trabalhar muito bem a tração e flexão.
-Espaçamento uniforme entre as barras
-Posicionamento adequado nas formas
-Segurança na ancoragem
Telas de AçoPrincipais Aplicações:
-Lajes e Pisos armados
-Caixas-d'água
-Piscinas
-Industria de Pré-moldados
-Revestimentos de Túneis
Telas de Aço
Tela de Aço – Malha PopIndicada para lajes e pisos, a Malha POP já vem pronta
para uso.
É produzida com aço CA-60 nervurado e soldada em todos
os pontos de cruzamento, garantindo maior segurança,
evitando trincas, fissuras e embarrigamentos.
Fornecida no tamanho 2 m x 3 m, em quatro tipos, de
acordo com a sua necessidade:
Tela de Aço – Malha Pop
Cuidados com o AçoNão utilizar armadura já em processo de corrosão. É
normal uma fina camada corroída na superfície do
aço.
Antes de colocar a armadura da viga na forma, deve-
se colocar as pastilhas ou espaçadores de
cobrimento.
Garantir o posicionamento correto da armadura
negativa.
Cuidados com o AçoDeve-se proceder uma inspeção antes da liberação da
peça para concretagem:
-Posicionamento,diametro e quantidade de barras.
-Espaçamento das armaduras longitudinais.
-Espaçamento dos estribos
-Comprimento dos transpasse (emenda)*
-Alta concentração de armadura que possa prejudicar a
passagem do concreto
-Limpeza das formas
Normas NBR 7480 – Barras e Fios de aço destinados á armadura de concreto armado
NBR 5589 - Arames Recozidos
NBR 15530 - Fibras de aço para concreto - Especificações
NBR 7478 - Método de ensaio de fadiga de barras de aço para concreto armado