Deformações Em Concreto Armado

Projeto Aplicado - Comportamentos dos Materiais

INSTITUTO POLITÉCNICO – Centro Universitário UNA

Deformações em Estruturas de Concreto Armado

Curso: Engenharia Civil

Turma: ENC3ANRJB

Professor: Edézio Antônio Beleigoli

Celina Paula Rodrigues, Guilherme Frederico Meira Costa, Hermes Gonçalves de Oliveira, Paulo César Silva Colares, Simone Cristina Silva Valadares, Suzana Lima de Almeida.

Resumo – Uma das patologias mais instigantes do concreto armado, as fissuras são apresentadas neste trabalho como conseqüência das deformações excessivas oriundas dos carregamentos e má utilização das peças de concreto. A correta aplicação dos cálculos de deformação contribui para encontrar os valores máximos das flechas e suas inclinações a fim de evitar problemas desta natureza.

Palavras-chave:, fissuras, deformações, flechas, momento fletor

1. Introdução

O concreto de cimento Portland, altamente utilizado na construção civil, é resultado da mistura, em quantidades racionais, de aglomerante (cimento), agregados (pedra e areia) e água. Logo após a mistura o concreto deve possuir plasticidade suficiente para as operações de manuseio, transporte e lançamento em formas, adquirindo coesão e resistência com o passar do tempo, devido às reações que se processam entre aglomerante e água.

Utilizado nas estruturas das edificações, o concreto armado se tornou um dos mais importantes elementos da engenharia Civil e Arquitetura no século XX. Diferencia-se do concreto devido ao fato de possuir uma armadura metálica responsável por resistir bem aos esforços de tração, ao passo que o concreto em si resiste bem à compressão.

Sob ação dos carregamentos e das forças da natureza, o concreto apresenta deformações que podem originar em fissuras, que, dependendo de sua abertura e do ambiente no qual a peça está exposta, podem ser prejudiciais para a estabilidade da estrutura. Assim, devido às deformações, há normas da ABNT que estabelecem regras e características mínimas que os processos devem cumprir, a fim de garantir a segurança e durabilidade dos elementos estruturais.

2. Objetivo

Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo de avaliação das deformações em elementos estruturais de concreto armado quando submetidos a diferentes carregamentos, esforços mecânicos, de modo a verificar as consequências dos danos provocados nos mesmos, propondo ações para minimizar os efeitos das deformações nas estruturas.

3. Justificativa

O conhecimento dos fatores que influenciam o concreto armado e que afetam o seu desempenho ao longo do tempo, seja durante o período de crescimento das propriedades mecânicas, seja durante as etapas construtivas, ou mesmo ao longo de sua vida útil, gera grandes benefícios, capacitando o profissional da área a utilizar meios de minimizar as deformações e suas consequências.

4. Revisão Bibliográfica

O concreto apresenta alta resistência às tensões de compressão (S=P/A intensidade das forças distribuídas numa certa seção transversal), porém, baixa resistência à tração (cerca de 10 % do valor de sua resistência à compressão). Com a necessidade de agregar ao concreto um material que possuísse alta resistência à tração, surgiu o aço, material capaz de resistir às tensões de tração e torção atuantes na estrutura. A essa união (concreto e armadura – barras de aço), denomina-se “concreto armado”, no qual as barras da armadura absorvem as tensões de tração e torção evitando o rompimento da peça e o concreto absorve as tensões de compressão, podendo também ser auxiliado por barras de aço (caso típico de pilares, por exemplo).

Quando uma força é aplicada a um material, resulta-se em sua deformação, ou seja, suas partículas são deslocadas de sua posição original. Contanto que o carregamento não ultrapasse determinado limite crítico do regime elástico, os deslocamentos são reversíveis. Assim, quando a força anteriormente aplicada é removida, as partículas retornam às suas posições iniciais, não se verificando nenhuma deformação permanente do material. Neste caso diz-se que ocorreu comportamento elástico, o que para uma estrutura estática gerada a partir do composto do concreto é de suma importância.

Para atingir o nível máximo de resistência que o concreto armado pode oferecer, deve-se tomar alguns cuidados durante o processo de execução do mesmo, denominado de cura do concreto.

A cura é o método que tem por finalidade evitar a evaporação prematura da água necessária para a hidratação do cimento, mantendo assim a saturação do concreto, até que todo material aglomerante tenha reagido quimicamente com a água presente na mistura. Durante este processo, se utilizado, deve-se tomar cuidado com temperaturas muito elevadas, que podem ocasionar na perda da resistência e aumento da porosidade do concreto. Uma cura inadequada leva a uma maior deformação do concreto por retração. Em decorrência disto, surgem tensões de tração maiores que sua resistência à tração, gerando fissuras e micro fissuras que diminuem a rigidez das peças e aumentam as deformações.

4.1 Sintomas de Deformações Estruturais

Os sintomas usuais oriundos da deformação da estrutura consistem na presença de fissuras com orientação bem definida e abertura por vezes expressiva, que afetam paredes, tetos e pavimentos e na presença de flechas além do esperado das lajes e vigas. Menos frequente, mas também associados à deformação das estruturas, ocorre o empolamento/destacamento dos revestimentos, seja dos pavimentos ou das paredes que, nos casos mais graves, são acompanhados pela quebra dos tijolos devido ao esmagamento dos panos de alvenaria.

4.2 Deformações e suas Classificações

Quando os elementos estruturais, submetidos predominantemente à flexão, (vigas e lajes), são solicitados pela ação de algum carregamento ou pela retirada de estrutura provisória que os apoia, inicia-se um processo de deformação que acompanha a vida útil da estrutura por um longo tempo. Em geral as estruturas recebem o carregamento para o qual foram projetadas, de maneira gradual, inclusive ocorrendo períodos de redução das cargas em decorrência