Aula 1: INTRODUÇÃO UNIVERSIDADE DE CUIABÁ FACULDADE DE ARQUITETURA E URBANISMO, ENGENHARIA E BELAS ARTES

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1 Aula 1: INTRODUÇÃO UNIVERSIDADE DE CUIABÁ FACULDADE DE ARQUITETURA E URBANISMO, ENGENHARIA E BELAS ARTES ENGENHARIA CIVIL Disciplina: Estruturas de Concreto Armado I Professor: Alberto Rodrigues Dalmaso

2 Histórico O concreto é um material de uso recente. MATERIAL PERÍODO OBRA Madeira neolítico palafitas Pedra AC pirâmides Metal sec. XVII cobertura do palácio do Kremlim Concreto sec. XIX ponte Esse material desenvolveu-se a partir da idéia de se obter uma pedra artificial resistente, de baixo custo, durável e amoldável. A armação é utilizada de modo a ter um produto capaz de resistir a carregamentos que produzam tensões de tração.

3 Histórico do Concreto armado no mundo Primeiro objeto de concreto armado da História, um barco construído pelo Francês Lambot Coignet executa elementos de construção com emprego de concreto armado (vigotas e pequenas lajes); a Mounier registra patentes para construção, primeiramente de vasos, tubos e depósitos e, depois, de elementos de construção; Hennebique constroi a primeira laje armada com barras de aço de seção circular; Freytag adquire as patentes de Mounier para emprego na Alemanha; Hennebique obtém patente do primeiro tipo de viga, como as atuais, com estribos; Rabut inicia o primeiro curso sobre concreto armado, na França; a São publicados os trabalhos experimentais realizados por Wayss e Freytag; Mörsch, engenheiro alemão, publica a 1º edição de seu livro de concreto armado, com resultados de numerosas experiências;

4 Sistema Monier Primeira ponte de concreto armado do mundo. Construída em 1875 nos jardins do palácio do Marquês Tiliêre de Chazelet, França. (WITTFOHT [1975] pág. 108)

5 Arco com vão de 40 metros. Exposição de Bremen em (WITTFOHT [1975] pág. 108)

6 Principais eventos relacionados com o desenvolvimento do concreto armado no Brasil. Em1908: Inauguração da primeira obra em concreto armado no Brasil, Rio de Janeiro, uma ponte projetada por Hennebique com 9 metros de vão. Em 1912: Deu-se a fundação da primeira a empresa - Companhia Construtora de Concreto Armado, no Rio de Janeiro. Mais tarde, essa empresa foi incorporada pela Wayss-Freitag, ficando Riedlinger, o fundador dessa empresa, no cargo de engenheiro-chefe. Em 1929: Emílio Henrique Baumgart construiu a ponte sobre o Rio do Peixe, com 68 metros de vão, na estrada entre Joaçara e Herval do Oeste em Santa Catarina. Ele empregou um processo construtivo original, hoje denominado processo dos balanços progressivos. A ponte sobre o Rio dos Peixes tornouse recorde mundial em vão de viga de concreto armado por muito tempo. Em 1930: Inauguração do maior edifício de concreto armado do mundo nessa época, o Edifício A Noite, com 24 andares, construído e projetado por Emílio Baumgart.

7 Ponte sobre o Rio do Peixe Projetada e construída por Emílio Henrique Baumgart

8 Foto - Cortesia do Eng. Narbal Marcellino ECV / UFSC - Florianópolis SC e do Prof. P. B. Fusco USP

9 Edifício A Noite Maior edifício de mundo até o aparecimento do Empire State

10 Edifício Barão de Capanema Sede do MEC no Rio de Janeiro Arquitetos: L.Costa; O. Niemeyer;...;Le Courbusier.

11 Principais eventos relacionados com o desenvolvimento do concreto armado no Brasil. Nos anos 40 e anos 50 foram construídas as seguintes obras de importância: o Pavilhão de Exposições de São Cristóvão, projetado por Paulo Rodrigues Fragoso; o Estádio Mário Filho, o Maracanã, projetado por Antônio Alves de Noronha; as Obras da Pampulha e os principais edifícios Públicos de Brasília projetados por Joaquim Cardoso; Ponte sobre o Rio Cuiabá, em concreto protendido, projetada por Aderson Moreira da Rocha; Ponte sobre o Rio Tocantins, na rodovia Belém-Brasília, recorde mundial até 1965, projetada pelo Eng. Sérgio Marques; O edifício Itália, situado na cidade de São Paulo e a Torre do Rio-Sul, no Rio de Janeiro. Também o conjunto das obras do arquiteto Oscar Niemeyer.

12 Importância do estudo do concreto armado Quase todas as atividades de engenharia civil estão relacionadas direta ou indiretamente com obras de concreto: 1. nos edifícios alguns elementos sempre serão de concreto armado (fundações, pisos); 2. nas obras hidráulicas e de saneamento, as barragens, os canais, os tubos, os reservatórios com grande capacidade de armazenamento; 3. nas obras do sistema de transportes como as pontes, os viadutos, as estruturas de contenção, os revestimentos dos túneis; 4. em obras industriais tais como silos, chaminés, pavimentos, fundações de máquinas, etc.

13 Composição do concreto simples O concreto é um material constituído por: - Aglomerante Cimento Portland Figura 1 Cimento Portland Fonte: Apostila de Fundamentos do concreto armado, Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos.

14 Composição do concreto simples O concreto é um material constituído por: - Agregados miúdos Areia; Figura 2 - Areia Fonte: Apostila de Fundamentos do concreto armado, Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos.

15 Composição do concreto simples O concreto é um material constituído por: - Agregado graúdo Pedras ou Britas Figura 3 Brita Fonte: Apostila de Fundamentos do concreto armado, Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos.

16 Composição do concreto simples O concreto é um material constituído por: - Água, e - Adições em alguns casos. A mistura entre o aglomerante e a água resulta no material denominado Pasta (se a relação de água for grande denomina-se nata). Figura 4 Pasta (cimento + água) Fonte: Apostila de Fundamentos do concreto armado, Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos.

17 Composição do concreto simples A mistura entre a nata e o agregado miúdo resulta na argamassa, esta misturada com a brita resulta então no concreto simples. Figuras 5 e 6 Argamassa e concreto simples Fonte: Apostila de Fundamentos do concreto armado, Prof. Dr. Paulo Sérgio dos Santos Bastos.

18 Algumas características do concreto simples Resistência à compressão f c elevada. Resistência à tração f t muito pequena: da ordem de 10% de f c. Aplicação estrutural muito restrita: Em peças onde as tensões de tração são pequenas. Blocos de fundações. Bases dos tubulões. O concreto simples é inadequado para a confecção de peças fletidas. Exercício: Determinar a maior carga distribuída que pode ser aplicada a uma viga de concreto simples. Dados: b=20 cm; h=30 cm; L=400 cm; f c = 10 MPa.

19 O concreto armado é um material obtido pela associação entre o concreto simples e a armadura, onde ambos resistam aos esforços de forma solidária. Essa solidariedade é garantida pela aderência. Logo: Concreto armado Concreto armado = Concreto simples + Armadura + Aderência A aderência garante que a deformação da armadura seja igual à deformação do concreto. Exercício Com o emprego de uma teoria elementar da flexão de vigas de concreto armado obter o valor da carga distribuída máxima que se pode aplicar a uma viga com as seguintes características: b=20cm; h=30cm; d=27cm; L=400cm; A s =3,75 cm 2 ; s s = 200MPa, E c =20GPa, E s =200GPa.

20 1.4 Vantagens e desvantagens das estruturas de concreto armado Vantagens Boa resistência à maioria das solicitações, as armaduras são colocadas de acordo com as tensões. Material de custo baixo, os agregados podem ser obtidos nas proximidades da obra e a mão-de-obra para a construção não precisa ser especializada. Material durável, resistente ao fogo, às influências atmosféricas e ao desgaste mecânico. É apropriado para estruturas monolíticas e por serem hiperestáticas apresentam boa capacidade de redistribuição de esforços. É um material amoldável que possibilita grande variabilidade de concepções arquitetônicas. Desvantagens Peso próprio elevado, fator resistênci a peso próprio desfavorável. Reformas, adaptações e reforços são trabalhosos e caros. Oferece pouca isolação de temperatura e de som. Apresenta grande probabilidade de fissurar, que pode comprometer a estanqueidade das construções e o aspecto estético.

21 Bibliografia RODRIGUES JUNIOR, Manoel Santinho. Notas de aula da disciplina de Estruturas de Concreto Armado. UFMT BASTOS, Paulo Sérgio dos Santos. Notas de Aula Fundamentos do concreto armado. UNESP FUSCO, P.B.- Concreto armado: Solicitações normais. Editora Guanabara Dois, Rio de Janeiro LEONHARDT, F.; MÖNING, E. - Construções de concreto armado: Princípios básicos do dimensionamento das estruturas de concreto armado. Vol.1. Tradução David Fridman. Editora Interciência - 1a Reimpressão. Rio de Janeiro, PINHEIRO, L.M.; GIONGO, J.S. - Concreto armado: Propriedades dos materiais. EESC - USP. Publicação , Reimpressão. São Carlos, WITTFOHT, H. - Puentes : Ejemplos internacionales. Tradução Luis A. Mestre. Editorial Gustavo Gili, Barcelona, Espanha, ISHITANI, H.; MARTINS, A.R.; DELLA BELLA, J.C.; BITTENCOURT, T.N. Notas de aulas da disciplina PEF-315. EPPUSP SP