REFERENCIAL TEÓRICO PROJETO ESTRUTURAL DE CONCRETO ARMADO

1. REFERENCIAL TEÓRICO

1.  ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

1. Definição

Conforme SOUZA JUNIOR ([200-], p. 3), “Concreto é um material de construção resultante da mistura de um aglomerante (cimento), com agregado miúdo (areia), agregado graúdo (brita) e água em proporções exatas e bem definidas.”

        Concreto armado pode ser definido como a união do concreto simples e de um material resistente à tração (envolvido pelo concreto) de tal modo que ambos resistam solidariamente aos esforços solicitantes. (BASTOS, 2006, p. 7).

1. Materiais Componentes

1. Cimento

O Cimento Portland é um aglomerante obtido pela moagem do clínquer, ao qual são adicionados durante a moagem, quantidades de sulfato de cálcio - gesso. As matérias-primas empregadas na fabricação são o calcário, a argila e o gesso. (SOUZA JUNIOR, [200-], p. 8).

Para BASTOS (2006, p. 3), os tipos de cimento que existem no Brasil diferem em função da sua composição, como o cimento portland comum, o composto, o de alto-forno, o pozolânico, o de alta resistência inicial, entre outros. Dentre os diferentes tipos de cimento, os de uso mais comuns nas construções são o CPII E-32, o CPII F-32 e o CPIII-40. O cimento CPV-ARI é também muito utilizado em fábricas de estruturas pré-moldadas.

        Para o armazenamento de cimento é preciso, em primeiro lugar, preservá-lo principalmente de ambientes úmidos, para isso, as pilhas devem ser feitas a 30 cm do piso sobre estrado de madeira e a 30 cm das paredes e 50 cm do teto. E em segundo, não ser estocado em pilhas de alturas excessivas, não excedendo mais de 10 sacos, salvo se o tempo de armazenamento for de no máximo 15 dias, caso em pode atingir 15 sacos. (MILITO, 2009, p. 246).

Figura 10 – Armazenamento de Cimento

[pic 1]

Fonte: Milito (2009, p. 246)

1. Agregados

Para BAUER (1979 apud BASTOS, 2006, p. 5): “Os agregados podem ser definidos como os materiais granulosos e inertes que entram na composição das argamassas e concretos.”

Segundo SOUZA JUNIOR ([200-], p. 10), “A função dos agregados é dar ao conjunto condições de resistência aos esforços e ao desgaste, além de redução no custo e redução na contração”.

        Os agregados são muito importantes no concreto porque representam cerca de 70 % da sua composição, além de serem os materiais com o menor custo dos concretos. (BASTOS, 2006, p. 5).

Quanto à origem, os agregados podem ser classificados em naturais e artificiais. Os agregados naturais são aqueles encontrados na natureza, como areias de rios e pedregulhos, também chamados cascalho ou seixo rolado. Os agregados artificiais são aqueles que passaram por algum processo para obter as características finais, como as britas originárias da trituração de rochas. (BASTOS, 2006, p. 5).

Quanto ao tamanho, os agregados são classificados em graúdos e miúdos. Agregado miúdo é a areia natural quartzosa, ou a artificial resultante do britamento de rochas estáveis, de diâmetros máximos igual ou inferior a 4,8 mm. Agregado graúdo é o pedregulho natural, ou a pedra britada, de diâmetros máximos superiores a 4,8 mm. (SOUZA JUNIOR, [200-], p. 10),

1. Água

A água é necessária no concreto para possibilitar as reações químicas do cimento, chamadas reações de hidratação, que irão garantir as propriedades de resistência e durabilidade do concreto. Tem também a função de lubrificar as demais partículas para proporcionar o manuseio do concreto. Normalmente a água potável é a indicada para a confecção dos concretos. (BASTOS, 2006, pp. 6-7)

Conforme SOUZA JUNIOR ([200-], p. 11]), a água destinada ao amassamento do concreto deverá ser isenta de impurezas que possam vir a prejudicar as reações entre ela e o cimento.

A relação entre o peso da água e o peso do cimento é chamada de “fator águacimento”. Considerando-se apenas a água quimicamente necessária à hidratação do cimento, seria suficiente um fator água-cimento da ordem de 0,28. A trabalhabilidade do concreto exige entretanto, fatores água-cimento muitos maiores, usualmente entre 0,45 a 0,65. (SOUZA JUNIOR, [200-], p. 11).

1. Etapas Construtivas

1. Formas

De acordo com a NBR 14931 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2004, p. 5), o sistema de fôrmas, que compreende as fôrmas, o escoramento, o cimbramento e os andaimes, incluindo seus apoios, bem como as uniões entre os diversos elementos, deve ser projetado e construído de modo a ter resistência às ações durante o processo de construção e rigidez suficiente para assegurar que as tolerâncias especificadas para a estrutura sejam satisfeitas e a integridade dos elementos estruturais não seja afetada.

Conforme BARROS E MELHADO (2006 apud GONÇALVES, 2009, p. 26) as principais funções do sistema de fôrmas são: dar forma ao concreto, fazer a contenção e sustentação do concreto até que atinja resistência para se auto-sustentar, servir de suporte para as armações e elementos das instalações e proteger o concreto novo contra choques mecânicos.

As fôrmas podem variar cerca de 40% do custo total das estruturas em concreto armado. Considerando que a estrutura representa em média 20% do custo total de um edifício, concluímos que racionalizar ou otimizar a fôrma corresponde a 8% do custo de construção. (MILITO, 2009, p. 251).

Figura 11 – Fôrma para Pilar

[pic 2]

Fonte: Milito (2009, p. 259)

Conforme MILITO (2009, p. 252), como principais materiais utilizados nas formas são: tábuas de madeira serrada, chapas de madeira compensada, escoramentos, pregos e tensores.

Para GONÇALVES (2009, pp. 50-51) os elementos que compõem o sistema de formas são:

1. Molde: é a parte do sistema que dá forma à peça e é o elemento que entra em contato direto com o concreto, podendo ser em chapas de madeira serrada, chapas de madeira compensada, cubetas plásticas, metálicas, entre outros materiais;
2. Cimbramento: é conjunto de elementos que absorve ou transfere para local seguro as cargas que atuam nas formas, dividido em escoramento, vigamento, travamento e mão-francesa;
3. Acessórios: Conjunto de peças que auxiliam no desempenho dos outros componentes.

1. Armaduras

O aço nas estruturas em concreto armado tem a função de resistir aos esforços de tração e cisalhamento, além de aumentar a capacidade resistente dos elementos estruturais submetidos à compressão. (RICHARDSON, 1987 apud FACHINI, 2005).