Ao Para Concreto Armado

  • Published on
    20-Feb-2016

  • View
    212

  • Download
    0

DESCRIPTION

Construo

Transcript

  • Aos para concreto armado

  • Ao uma liga metlica composta principalmente de ferro e de pequenas quantidades de carbono (em torno de 0,002% at 2%).

    Os aos estruturais para construo civil possuem teores de carbono da ordem de 0,18% a 0,25%.

  • Entre outras propriedades, o ao apresenta resistncia e ductilidade, muito importantes para a Engenharia Civil.

    Como o concreto simples apresenta pequena resistncia trao e frgil, altamente conveniente a associao do ao ao concreto, obtendo-se o concreto armado.

  • Este material, adequadamente dimensionado e detalhado, resiste muito bem maioria dos tipos de solicitao.

    Mesmo em peas comprimidas, alm de fornecerductilidade, o ao aumenta a resistncia compresso.

  • OBTENO DO PRODUTO SIDERRGICOPara a obteno do ao so necessrias basicamente duas matrias-primas:minrio de ferro e coque.

    O processo de obteno denomina-se siderurgia, que comea com a chegada do minrio de ferro e vai at o produto final a ser utilizadono mercado.

  • OBTENO DO PRODUTO SIDERRGICO

    O minrio de ferro de maior emprego na siderurgia a hematita (Fe2O3),sendo o Brasil um dos grandes produtores mundiais.

    Coque o resduo slido da destilao do carvo mineral. combustvel e possui carbono.

  • OBTENO DO PRODUTO SIDERRGICO

    Em temperaturas elevadas, as reaes qumicas que ocorrem entreo coque e o minrio de ferro, separam o ferro do oxignio.

    Este reage com o carbono do coque, formando dixido de carbono (CO2), principalmente.

  • TRATAMENTO MECNICO DOS AOS

    O ao obtido nas aciarias apresenta granulao grosseira, quebradio e debaixa resistncia.

    Para aplicaes estruturais, ele precisa sofrer modificaes, o que feito basicamente por dois tipos de tratamento: a quente e a frio.

  • TRATAMENTO MECNICO DOS AOS

    a) Tratamento a quente

    Este tratamento consiste na laminao, forjamento ou estiramento do ao,realizado em temperaturas acima de 720 C (zona crtica).

  • Nessas temperaturas h uma modificao da estrutura interna do ao, ocorrendo homogeneizao e recristalizao com reduo do tamanho dos gros,melhorando as caractersticas mecnicas do material.

  • O ao obtido nessa situao apresenta melhor trabalhabilidade, aceita solda comum, possui diagrama tenso-deformao com patamar de escoamento, e resiste a incndios moderados, perdendo resistncia, apenas, com temperaturas acima de1150 C (Figura 3.1).

    Esto includos neste grupo os aos CA-25 e CA-50.

  • Figura 3.1 - Diagrama tenso-deformao de aos tratados a quente

  • Na Figura 3.1 tem-se:P: fora aplicada;A: rea da seo em cada instante;Ao: rea inicial da seo;

  • a: ponto da curva correspondente resistncia convencional;b: ponto da curva correspondente resistncia aparente;c: ponto da curva correspondente resistncia real.

  • b) Tratamento a frio ou encruamento

    Neste tratamento ocorre uma deformao dos gros por meio de trao,compresso ou toro, e resulta no aumento da resistncia mecnica e da dureza, ediminuio da resistncia corroso e da ductilidade, ou seja, decrscimo doalongamento e da estrico.

  • b) Tratamento a frio ou encruamento

    O processo realizado abaixo da zona de temperatura crtica (720 C). Osgros permanecem deformados e diz-se que o ao est encruado.

  • b) Tratamento a frio ou encruamento

    Nesta situao, os diagramas de tenso-deformao dos aos apresentampatamar de escoamento convencional, torna-se mais difcil a solda e, temperaturada ordem de 600 C, o encruamento perdido (Figura 3.2).

    Est includo neste grupo o ao CA-60.

  • Figura 3.2 - Diagrama tenso-deformao de aos tratados a frio

  • Na Figura 3.2, tem-se:P: fora aplicada;A: rea da seo em cada instante;Ao: rea inicial da seo;

  • a: ponto da curva correspondente resistncia convencional;b: ponto da curva correspondente resistncia aparente;c: ponto da curva correspondente resistncia real.

  • BARRAS E FIOS

    A NBR 7480 (1996) fixa as condies exigveis na encomenda, fabricao efornecimento de barras e fios de ao destinados a armaduras para concreto armado.

  • BARRAS E FIOS

    Essa Norma classifica barras os produtos de dimetro nominal 5 ou superior,obtidos exclusivamente por laminao a quente, e como fios aqueles de dimetro nominal 10 ou inferior, obtidos por trefilao ou processo equivalente, como por exemplo estiramento.

    Esta classificao pode ser visualizada na Tabela 3.1.

  • O comprimento normal de fabricao de barras e fios de 11m, com tolerncia de 9%, mas nunca inferior a 6m.

    Porm, comercialmente so encontradasbarras de 12m, levando-se em considerao possveis perdas que ocorrem noprocesso de corte.

  • CARACTERSTICAS MECNICAS

    As caractersticas mecnicas mais importantes para a definio de um ao so o limite elstico, a resistncia na ruptura e o alongamento na ruptura.

  • CARACTERSTICAS MECNICAS

    Essas caractersticas so determinadas atravs de ensaios de trao.

    O limite elstico a mxima tenso que o material pode suportar sem que se produzam deformaes plsticas ou remanescentes, alm de certos limites.

  • Resistncia a mxima fora de trao que a barra suporta, dividida pela rea de seo transversal inicial do corpo-de-prova.

    Alongamento na ruptura o aumento do comprimento do corpo-de-prova correspondente ruptura, expresso em porcentagem.

  • Os aos para concreto armado devem obedecer aos requisitos:

    Ductilidade e homogeneidade;Valor elevado da relao entre limite de resistncia e limite de escoamento;

    Soldabilidade;

    Resistncia razovel a corroso.

  • A ductilidade a capacidade do material de se deformar plasticamente semromper.

    Pode ser medida por meio do alongamento ( ) ou da estrico.

  • Quanto mais dctil o ao, maior a reduo de rea ou o alongamento antes da ruptura.

    Um material no dctil, como por exemplo o ferro fundido, no se deforma plasticamenteantes da ruptura.

    Diz-se, ento, que o material possui comportamento frgil.

  • O ao para armadura passiva tem massa especfica de 7850 kg/m 3 ,

    coeficiente de dilatao trmica = 10 -5 /C para -20 C < T < 150 C

    e mdulo de elasticidade de 210 GPa.

  • ADERNCIAA prpria existncia do material concreto armado decorre da solidariedade existente entre o concreto simples e as barras de ao.

    Qualitativamente, a aderncia pode ser dividida em: aderncia por adeso, aderncia por atrito e aderncia mecanica

  • A adeso resulta das ligaes fsico-qumicas que se estabelecem na interface dos dois materiais, durante as reaes de pega do cimento.

  • O atrito notado ao se processar o arrancamentoda barra de ao do bloco de concreto que a envolve.

    As foras de atrito dependem do coeficiente de atrito entre ao e o concreto, o qual funo da rugosidade superficial da barra, e

    decorrem da existncia de uma presso transversal, exercida pelo concreto sobre a barra

  • A aderncia mecnica decorrente da existncia de nervuras ou entalhesna superfcie da barra.

  • Este efeito tambm encontrado nas barras lisas, em razo da existncia de irregularidades prprias originadas no processo de laminao das barras

  • As nervuras e os entalhes tm como funo aumentar a aderncia da barra ao concreto, proporcionando a atuao conjunta do ao e do concreto.

  • A influncia desse comportamento solidrio entre o concreto simples e as barras de ao medida quantitativamente atravs do coeficiente de conformao superficial das barras ( ). A NBR 7480 (1996) estabelece os valores mnimos para , apresentados na Tabela 3.2.

  • As barras da categoria CA50 so obrigatoriamente providas de nervurastransversais ou oblquas.

  • Os fios de dimetro nominal inferior a 10mm (CA60) podem ser lisos (= 1,0), mas os fios de dimetro nominal igual a 10mm ou superior devem ter obrigatoriamente entalhes ou nervuras, de forma a atender o coeficiente de conformao superficial

  • DIAGRAMA DE CLCULO

    O diagrama de clculo, tanto para ao tratado a quente quanto tratado a frio, o indicado na Figura 3.3.

  • Figura 3.3 - Diagrama tenso-deformao para clculo

  • fyk: resistncia caracterstica do ao trao

    fyd: resistncia de clculo do ao trao, igual a fyk / 1,15

  • fyck: resistncia caracterstica do ao compresso; se no houver determinao experimental: fyck = fyk

    fycd: resistncia de clculo do ao compresso, igual a fyck /1,15

    d: deformao especfica de escoamento (valor de clculo)

  • O diagrama indicado na Figura 3.3 representa um material elastoplstico perfeito.

    Os alongamentos ( s) so limitados a 10%o e os encurtamentos a 3,5%o, no caso de flexo simples ou composta, e a 2%o, no caso de compresso simples.