Figura 1 Viga de concreto armado. Fonte: Arquivo pessoal

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1 1 Introdução Em uma viga biapoiada submetida à flexão quando carregada, são geradas tensões de tração na fibra inferior do concreto e tensões de compressão na fibra superior. Como o concreto simples tem baixa resistência à tração e alta resistência a compressão, é necessário o uso do aço na região tracionada para resistir a estas tensões, pois este possui ótima resistência à tração. Estas são chamadas estruturas em concreto armado. Figura 1 Viga de concreto armado Fonte: Arquivo pessoal O aço também possui boa resistência a compressão, sendo assim o mesmo pode colaborar com o concreto em regiões comprimidas. Em estruturas de concreto armado adotam-se armaduras em forma de barras com seção circular, chamadas armaduras passivas. Os projetos de estruturas em concreto armado tem como base a norma regulamentadora ABNT NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto Procedimento. Segundo a NBR 6118 (2014, pág 04): armadura passiva: Qualquer armadura que não seja usada para produzir forças de protensão, isto é, que não seja previamente alongada. O aço será solicitado apenas quando as cargas externas começarem a atuar na estrutura, e isso ocorre principalmente devido a aderência entre o concreto e o aço. A NBR 6118 (2014, pág 04) define elementos de concreto armado como: elementos de concreto armado: Aqueles cujo comportamento estrutural depende da aderência entre concreto e armadura, e nos quais não se aplicam alongamentos iniciais das armaduras antes da materialização dessa aderência. O bom desempenho das estruturas de concreto armado deve-se a três fatores: Aderência entre o concreto e o aço;

2 Valores próximos dos coeficientes de dilatação térmica; Proteção do aço contra corrosão feita pelo concreto envolvente. Vantagens do concreto armado Apresenta boa resistência à maioria das solicitações; Tem boa trabalhabilidade, e por isso se adapta a várias formas, podendo, assim, ser escolhida a mais conveniente do ponto de vista estrutural, dando maior liberdade ao projetista. Permite obter estruturas monolíticas, onde existe aderência entre o concreto já endurecido e o concreto lançado posteriormente, facilitando a transmissão de esforços; As técnicas de execução são razoavelmente dominadas em todo o país; É um material durável, desde que bem executado. Desvantagens do concreto armado Resulta em elementos com grandes dimensões, o que acarreta em um peso próprio elevado, limitando seu uso em determinadas situações ou aumentado seu custo; As reformas e adaptações são de difícil execução; É necessário um sistema de fôrmas e escoramentos que geralmente precisam permanecer no local até que o concreto alcance resistência adequada. 2 Concreto Estrutural A NBR 6118 (2014) nos fornece as propriedades do concreto para estruturas de concreto armado no item Classes Esta Norma se aplica aos concretos compreendidos nas classes de resistência dos grupos I e II, da ABNT NBR 8953, até a classe C90. Tabela 1 Classes de resistência do grupo 1 Resistência característica à Grupo I de resistência compressão (MPa) C20 20 MPa C25 25 MPa C30 30 MPa C35 35 MPa C40 40 MPa C45 45 MPa C50 50 MPa Fonte: NBR 8953 (1992)

3 Tabela 2 Classes de resistência do grupo 2 Resistência característica à Grupo I de resistência compressão (MPa) C55 55 MPa C60 60 MPa C70 70 MPa C80 80 MPa C90 90 MPa Fonte: NBR 8953 (1992) A classe C20, ou superior, se aplica ao concreto com armadura passiva e a classe C25, ou superior, ao concreto com armadura ativa. A classe C15 pode ser usada apenas em obras provisórias ou concreto sem fins estruturais, conforme a ABNT NBR O concreto estrutural deve ter resistência característica à compressão aos 28 dias (fck) mínimo de 20 MPa para estruturas em concreto armado podendo chegar até 90 MPa. A norma ainda nos fornece definições importantes a respeito do concreto estrutural: elementos de concreto simples estrutural: Elementos estruturais elaborados com concreto que não possui qualquer tipo de armadura, ou que a possui em quantidade inferior ao mínimo exigido para o concreto armado (ver e tabela 17.3). Se ao dimensionar uma estrutura em concreto armado, o aço calculado for menor do que a quantidade mínima estabelecida pela norma não podemos usar o aço calculado, pois a estrutura será considerada uma estrutura de concreto simples estrutural. Devemos sempre atender a quantidade de aço mínima exigida pela NBR 6118 para que tenhamos uma estrutura em concreto armado Massa Específica Esta Norma se aplica aos concretos de massa específica normal, que são aqueles que, depois de secos em estufa, têm massa específica (ρc) compreendida entre kg/m3 e kg/m3. Se a massa específica real não for conhecida, para efeito de cálculo, pode-se adotar para o concreto simples o valor kg/m3 e para o concreto armado, kg/m3. Quando se conhecer a massa específica do concreto utilizado, pode-se considerar para valor da massa específica do concreto armado aquela do concreto simples acrescida de 100 kg/m3 a 150 kg/m3.

4 Não é usual a realização de ensaios para determinação da massa específica do concreto, então como prática recorrente utilizamos como massa específica do concreto armado 2500 kg/m Coeficiente de dilatação térmica Para efeito de análise estrutural, o coeficiente de dilatação térmica pode ser admitido como sendo igual a 10-5/ C. O coeficiente dilatação térmica é utilizado para o cálculo do alongamento e encurtamento devido à variação de temperatura no dimensionamento de juntas de dilatação Resistência à compressão As prescrições desta Norma referem-se à resistência à compressão obtida em ensaios de corpos de prova cilíndricos, moldados segundo a ABNT NBR 5738 e rompidos como estabelece a ABNT NBR Quando não for indicada a idade, as resistências referem-se à idade de 28 dias. A estimativa da resistência à compressão média, fcmj, correspondente a uma resistência fckj especificada, deve ser feita conforme indicado na ABNT NBR A evolução da resistência à compressão com a idade deve ser obtida por ensaios especialmente executados para tal. Na ausência desses resultados experimentais, pode-se adotar, em caráter orientativo, os valores indicados em O parâmetro mais importante para a execução de um projeto estrutural é a resistência característica à compressão do concreto aos 28 dias (fck). É ela que irá determinar a classe do concreto, portanto devemos sempre realizar ensaios para que o concreto usado na obra seja correspondente ao concreto definido em projeto Resistência à tração A resistência à tração indireta fct,sp e a resistência à tração na flexão fct,f devem ser obtidas em ensaios realizados segundo as ABNT NBR 7222 e ABNT NBR 12142, respectivamente. A NBR 7222 (2011) determina a resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndrico. O ensaio de compressão diametral ou ensaio de tração indireta, também conhecido como splitting test criado pelo Prof. Fernando Luiz Lobo Carneiro se tornou referência mundial. Para conhecer como foi criado este ensaio acesse o link abaixo:

5 Figura 2 Ensaio de resistência à tração por compressão diametral Fonte: fct, sp = 2 π Fc d h A NBR (2010) determina a resistência à tração na flexão de corpos de prova prismáticos. Figura 3 Ensaio de resistência à tração na flexão Fonte: fct, f = 6 L 3 F b h²

6 Figura 4 Ensaio de resistência à tração direta Fonte: fct = Ft A A resistência à tração direta fct pode ser considerada igual a 0,9 fct,sp ou 0,7 fct,f, ou, na falta de ensaios para obtenção de fct,sp e fct,f, pode ser avaliado o seu valor médio ou característico por meio das seguintes equações: para concretos de classes até C50: 3 fct, m = 0,3 fck² para concretos de classes C55 até C90: fct, m = 2,12 ln (1 + 0,11 fck) onde: fct,m e fck são expressos em megapascal (MPa). sendo fckj 7 MPa, estas expressões podem também ser usadas para idades diferentes de 28 dias. A NBR 6118 (2014 estabelece um limite mínimo e máximo para a resistência à tração o fctk,inf e o fctk,sup respectivamente limite inferior e limite superior. O fctk,inf é utilizado nas análises estruturais e o fctk,sup é utilizado para determinação das armaduras mínimas. onde: fctk, inf = 0,7 fct, m fctk, sup = 1,3 fct, m