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1 O AÇO ESTRUTURAL (uma parte do material desta página foi extraída do site Os aços são classificados conforme sua resistência, definida pela sua composição e processo de fabricação. Assim, tem-se as classificações CA-25, CA-50 e CA-60. Aços CA-50 e CA-25 Produzidos de acordo com as especificações da norma 7480/96, são fornecidos nas categorias CA-50, com superfície nervurada e CA-25, com superfície lisa. Os vergalhões são encontrados sob a forma de rolos para bitolas até 12,5 mm e em barras retas ou dobradas de 12m, em feixes de e 2.000Kg. Geralmente, quando se faz referência a estes tipos de aço, costuma-se chamá-los de barras de aço. Diâmetro (DN) 6,3 8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 32,0 40,0 Massa (Kg/m) 0,245 0,395 0,617 0,963 1,578 2,466 3,853 6,313 9,865 Característica de Escoamento(fy) CA-50 Limite de alongamento mínimo em 10ø 500 1,10 x fy 8% Diâmetro do Pino para Dobramento a 180º 4 x DN 6 x DN 8x DN Característica de Escoamento(fy) CA-25 Limite de alongamento mínimo em 10ø 250 1,20 x fy 18% Diâmetro do Pino para Dobramento a 180º 2 x DN 4 x DN

2 Aço CA-60 O aço CA-60 apresenta capacidade de soldabilidade com ótimo dobramento e alta resistência. É indicado para a produção de vigotas de lajes pré-fabricadas, treliças, armações para tubos, pré-moldados e outras aplicações. O vergalhão CA-60 está disponível em rolos de aproximadamente 170 Kg, estocadores para uso industrial e feixes de barras retas ou dobradas de 12 metros com 1000 Kg. Geralmente, quando se faz referência a este tipo de aço, costuma-se chamá-lo de fios de aço, por serem mais delgados que os aços CA-25 e CA-50. Diâmetro (DN) Massa (Kg/m) Característica de Escoamento (fy) (Mpa) CA - 60 Limite de Relação (fst) fst/fy (Mpa) Alongamento mínimo em 10 Diâmetro do Pino para Dobramento a 180º 3,40 4,20 5,00 6,00 7,00 8,00 9,50 0,071 0,109 0,154 0,222 0,302 0,395 0, >= 1,05 5% 5 x DN Define-se o aço a ser utilizado através de dois parâmetros: - resistência (CA-25, CA-50 ou CA-60) - bitola, isto é, o seu diâmetro nominal, padronizado de acordo com a EB-3.

3 A tabela abaixo mostra os valores nominais para cálculo que devem ser utilizados para os fios e barras. Bitola ø Fios Barras Φ (Diametro) (cm) Área da seção de armadura A s (cm 2 ) Valor nominal para cálculo Massa linear (kg/m) μ (perímetro) (cm) As (cm2) 3,2-0,32 0,063 1,00 0, ,40 0,10 1,25 0, ,50 0,16 1,60 0,200 6,3 6,3 0,63 0,25 2,00 0, ,80 0,40 2,50 0, ,00 0,63 3,15 0,800 12,5 12,5 1,25 1,00 4,00 1, ,60 1,60 5,00 2, ,00 2,50 6,30 3, ,50 4,00 8,00 5, ,20 6,30 10,00 8, ,00 10,00 12,50 12,50 Composição e processo de fabricação Os aços são ligas contendo ferro, carbono, manganês, silício, alumínio, enxofre, fósforo e cromo. Os aços CA-25 têm resfriamento natural. Os aços CA-50A e CA-60A são ligas especiais. Podem ser soldados sem maiores cuidados. Os aços CA-50B e CA-60B são mais usuais e mais baratos. São encruados a frio e perdem a resistência quando aquecidos, por exemplo durante um processo de solda. Características mecânicas As características mecânicas são levantadas através de ensaios, cujos resultados são apresentados em diagramas tensão-deformação. A figura abaixo mostra o diagrama tensão-deformação de um aço tipo A. f r f p ε r ε s

4 Na figura, tem-se: - tensão normal na barra de aço submetida a ensaio de tração ε s - deformação correspondente na barra de aço f p - tensão normal limite de proporcionalidade: da origem até este ponto o material se comporta como elástico linear, isto é, vale a lei de Hooke (σ = E ε ) - tensão de escoamento: até este ponto, o material ainda se comporta como elástico; além dele, como plástico, pois ocorre o escoamento, um aumento na deformação com sustentação da tensão normal aplicada. f r - tensão de ruptura da barra de aço Para fins de cálculo, adota-se o diagrama simplificado abaixo: 3,5 10 ε s %o - No trecho inclinado, supõe-se comportamento elástico linear com um módulo de elasticidade E s = 2,1 x 10 7 tf/m 2

5 Aços B: Diagrama tensão-deformação real: f p = 0,7 f r f p 2 ε r ε s Diagrama simplificado: parábola do segundo grau 0,7-3, ε s %o -

6 Bases do Dimensionamento de Estruturas Estados limites Estabilidade Conforto Durabilidade Segurança As estruturas devem evitar estes estados com uma margem conveniente de segurança. Estados limites últimos Perda de estabilidade Ruptura de seções críticas Transformação em mecanismo Instabilidade Elástica (flambagem) Deterioração por fadiga Para garantir a segurança, as solicitações características, obtidas a partir dos carregamentos característicos, são majoradas. Adicionalmente, as resistências dos materiais componentes são minoradas. Estados limites de serviço Deformações excessivas Fissuração excessiva Existência de corrosão Vibração excessiva Nestes casos, considerar as solicitações características sem majoração e as resistências com minoração. Ações a considerar: Diretas Cargas permanentes Cargas acidentais Indiretas: Temperatura Retração Recalques Excepcionais: Terremotos Maremotos Incêndios Segurança das estruturas Fatores de incerteza: Valores da resistências dos materiais Medições nas obras Desconhecimento das ações reais Hipóteses simplificadoras no cálculo Coeficientes de segurança Ações atuantes: Cargas permanentes: 0,9 ou 1,4 Cargas acidentais: 1,4 Deformações: 1,2 s: de cálculo = resistência característica / γ Aço: γ = 1,15 Concreto: γ = 1,4

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