Propriedades do Concreto e Aço: Guia Técnico e Normas

Resistência à Compressão

Resistência característica (fck): valor mínimo acima do qual estão situados 95% dos resultados experimentais (NBR 5738/5739).

Resistência à Tração

• Direta: resistência obtida pela tração axial até a ruptura do corpo de prova.
• Compressão Diametral: corpo de prova cilíndrico com eixo horizontal entre os pratos da prensa. O valor da resistência é maior que no ensaio de tração direta e fornece resultados mais uniformes.
• Flexão: corpo de prova de seção prismática submetido a flexão, com carregamento em duas seções até a ruptura.

Resistência de Cálculo

A resistência do concreto é minorada através de coeficientes de segurança para considerar:

• Incertezas quanto aos valores de resistência dos materiais;
• Erros quanto à geometria da estrutura e de suas seções;
• Avaliações inexatas das seções;
• Divergências entre as hipóteses de cálculo e as solicitações reais;
• Avaliação da simultaneidade das ações.

Módulo de Elasticidade

Conforme a NBR 8522, é a relação entre tensão e deformação. O módulo de elasticidade varia de acordo com o agregado utilizado.

Nomenclatura

• CA-50: Tensão de escoamento de 50 kgf/mm² ou 500 MPa.
• Q138: Malha de aço quadrada (faixa de 1 metro possui 138 cm² de aço).

Deformação do Concreto

• Retração: Redução do volume do concreto pela perda de água através da evaporação. Para reduzir: aumentar o tempo de cura e executar juntas de dilatação.
• Umidade: Efeito desprezível.
• Temperatura: Conforme a NBR 6118, ocorrem dilatações ou contrações. Para reduzir: usar juntas de dilatação e minimizar a inércia dos pilares.

Características do Aço

Conforme a NBR 7480, o aço é utilizado para suprir a baixa resistência à tração do concreto.

• Barras (aço com patamar de escoamento): Bitola de 5,0 mm ou superior, produzidas por laminação a quente (CA-25 lisa e CA-50 nervurada).
• Fios (aço sem patamar de escoamento): Bitola de 10 mm ou inferior, produzidos por trefilação (CA-60 entalhada).

Características Mecânicas e Normas

Ensaios específicos: Tração (6152), dobramento (6153), barras emendadas (8548), fissuração (7477) e fadiga (7478).

• Marcação: Nervuras (por laminação) ou lisas (por pintura).
• Dobramento: Deve suportar 180° sem ruptura.

Estados Limites

• ELU (Dimensionamento): Foco em ruptura, instabilidade e deterioração (NBR 8681).
• ELS (Verificação): Foco em deformação excessiva, fissuração e vibrações.

Ações nas Estruturas

• Ação Permanente: Peso próprio da estrutura, elementos construtivos e lajes.
• Ação Variável: Direta: cargas acidentais (multiplicadas por 1,4). Indireta: variações de temperatura e ações dinâmicas (multiplicadas por 1,2).

Durabilidade e Dimensões

• Durabilidade: Considera a agressividade do local, cobrimento mínimo e qualidade do concreto.
• Dimensões Mínimas: Segundo a NBR 6118, não deve apresentar largura menor que 12 cm. Pode ser reduzida a 10 cm se houver alongamento das armaduras, respeitando espaços, coberturas, lançamento e vibração.

Armaduras

• Armaduras Longitudinais: A soma das armaduras não deve exceder 4% da área de concreto.
• Armadura de Pele: Obrigatória em vigas com altura superior a 60 cm. Tem como objetivo costurar a peça fletida, reduzindo fissuras. A armadura mínima deve ser disposta em cada face lateral (0,10% da área de concreto da alma) com espaçamento máximo de 20 cm.