Concreto Armado I: Propriedades do Concreto e Aço NBR 8953-2011

ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I PROPRIEDADES DO CONCRETO E DO AÇO Prof Renata de Oliveira Marinho Classificação Relações constitutivas Diagrama tensãodeformação Módulo de elasticidade Sumário Classificação do concreto armado O concreto é um material formado por água cimento e agregados A NBR 89532011 divide o concreto armado em dois grupos grupo I e grupo II Relações constitutivas do concreto As relações constitutivas estão atreladas as propriedades mecânicas do concreto onde as principais são resistência à compressão resistência à tração e módulo de elasticidade A resistência à compressão simples denominada fc é a característica mecânica mais importante NBR 5738 e NBR 5739 Relações constitutivas do concreto Resistência à tração A resistência do concreto à tração direta fct são análogos à resistência a compressão A diferença no estudo da tração encontrase nos tipos de ensaio Há três normalizados tração direta compressão diametral e tração na flexão Tração direta Transformando vidas pela EDUCAÇÃO FACULDADE Prominas un1ca FACULDADE Tração na compressão diametral Transformando vidas pela EDUCAÇÃO FACULDADE Prominas un1ca FACULDADE Tração na flexão Transformando vidas pela EDUCAÇÃO FACULDADE Prominas un1ca FACULDADE Relações constitutivas do aço As características mecânicas mais importantes para a definição de um aço são o limite elástico a resistência e o alongamento na ruptura O limite elástico é a máxima tensão que o material pode suportar sem que se produzam deformações plásticas ou remanescentes além de certos limites Resistência é a máxima força de tração que a barra suporta dividida pela área de seção transversal inicial do corpo de prova Alongamento na ruptura é o aumento do comprimento do corpo de prova correspondente à ruptura expresso em porcentagem Relações constitutivas do aço Os aços para concreto armado devem obedecer aos requisitos Ductilidade e homogeneidade Valor elevado da relação entre limite de resistência e limite de escoamento Soldabilidade Resistência razoável a corrosão IMPORTANTE a ductilidade é a capacidade do material de se deformar plasticamente sem romper Quanto mais dúctil o aço maior é a redução de área ou o alongamento antes da ruptura Relações constitutivas do aço Os alongamentos são limitados a 10o e os encurtamentos a 35o no caso de flexão simples ou composta e a 2o no caso de compressão simples Relações entre tensões e deformações Gráfico simplificado parábolaretângulo para dimensionamento de concreto normal e cargas de curta duração como representado traz uma tensão limite no valor de 085𝒇𝒄𝒅 e o limite de encurtamento em 35 Relações entre tensões e deformações Módulo de elasticidade O módulo de deformação tangente inicial é obtido segundo ensaio descrito na NBR 8522 Concreto Determinação do módulo de deformação estática e diagrama tensãodeformação O módulo de elasticidade transversal pode ser considerado Gc 04 Ecs Relações entre tensões e deformações Módulo de elasticidade Quando não for realizado os ensaios Valores para casos sem ensaio com menos de 28 dias Valores para casos sem ensaio com 28 dias Relações entre tensões e deformações Coeficiente de Poisson Quando uma força uniaxial é aplicada sobre uma peça de concreto resulta uma deformação longitudinal na direção da carga e simultaneamente uma deformação transversal com sinal contrário A relação entre a deformação transversal e a longitudinal é denominada coeficiente de Poisson e indicada pela letra 𝝂 Para tensões de compressão menores que 05fc e de tração menores que fct pode ser adotado 𝝂 02 EXERCÍCIO 9 A partir da curva tensão de engenhariadeformação de engenharia do polimetacrilato de metila mostrada na figura abaixo determine o módulo de elasticidade e o limite de resistência à tração Tensile Strength à temperatura ambiente e compare com os valores fornecidos na Tabela abaixo Depois determine o valor aproximado do limite de escoamento Yield Strength a 60ºC Curvas tensãodeformação para o PMMA Propriedades Mecânicas de materiais poliméricos a temperatura ambiente Material Specific Gravity Tensile Modulus GPa ksi Tensile Strength MPa ksi Yield Strength MPa ksi Elongation at Break Polyethylene low density 09170932 017028 2541 83314 12455 90145 1321 100650 Polyethylene high density 09520965 106109 155158 221310 3245 262331 3848 101200 Polyvinyl chloride 130158 2441 350600 407517 5975 407448 5965 4080 Polytetrafluoroethylene 214220 040055 5880 207345 3050 200400 Polypropylene 090091 114155 165225 31414 4560 310372 4554 100600 Polystyrene 104105 228328 330475 359517 5275 1225 Polymethyl methacrylate 117120 224324 325470 483724 70105 538731 78106 2055 Phenolformaldehyde 124132 276483 400700 345621 5090 1520 Nylon 66 113115 158380 230550 759945 110137 448828 6512 15300 Polyester PET 129140 2841 400600 483724 70105 593 86 30300 Polycarbonate 120 238 345 628724 91105 621 90 110150 Source Modern Plastics Encyclopedia 96 Copyright 1995 The McGrawHill Companies Reprinted with permission RESOLUÇÃO O módulo de elasticidade pode ser calculado pela inclinação da porção linear inicial da curva tensão de engenharia deformação de engenharia O limite de resistência à tração tensile strength corresponde a tensão na qual a curva termina que se supõe corresponder à a fratura do corpo de prova ensaiado que é 52 MPa Esse valor situase dentro do intervalo citado na Tabela que é de 483 a 724 MPa Assim E ΔσΔε 300008 375 GPa RESOLUÇÃO O limite de escoamento a 60ºC para esse polímero é determinado no ponto de máximo da curva tensão de engenharia deformação de engenharia o que ocorre logo após o término da região linear elástica ver figura abaixo O valor do limite de escoamento para temperatura de 60ºC é de 20 MPa o limite de escoamento para polímeros dúcteis é determinado dessa forma Espero que tenham gostado da aula Até breve OBRIGADA