ABNT NBR 6118-2014 Projeto de Estruturas de Concreto - Norma Técnica Atualizada

NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 6118 Terceira edição 29042014 Válida a partir de 29052014 Versão corrigida 07082014 Projeto de estruturas de concreto Procedimento Design of concrete structures Procedure ICS 9108040 ISBN 9788507049418 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS Número de referência ABNT NBR 61182014 238 páginas ABNT 2013 ABNT NBR 61182014 ABNT 2014 Todos os direitos reservados A menos que especificado de outro modo nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio eletrônico ou mecânico incluindo fotocópia e microfilme sem permissão por escrito da ABNT ABNT AvTreze de Maio 13 28º andar 20031901 Rio de Janeiro RJ Tel 55 21 39742300 Fax 55 21 39742346 abntabntorgbr wwwabntorgbr ABNT 2013 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 Sumário Página Prefácio xvi Introdução xviii 1 Escopo 1 2 Referências normativas 1 3 Termos e definições3 31 Definições de concreto estrutural 3 32 Definições de estadoslimites4 33 Definição relativa aos envolvidos no processo construtivo 6 4 Simbologia 6 41 Generalidades6 42 Símbolosbase 6 421 Generalidades6 422 Letras minúsculas 6 423 Letras maiúsculas 8 424 Letras gregas 9 43 Símbolos subscritos11 431 Generalidades11 432 Letras minúsculas 11 433 Letras maiúsculas 12 434 Números 13 5 Requisitos gerais de qualidade da estrutura e avaliação da conformidade do projeto 13 51 Requisitos de qualidade da estrutura13 511 Condições gerais 13 512 Classificação dos requisitos de qualidade da estrutura 13 52 Requisitos de qualidade do projeto 13 521 Qualidade da solução adotada 13 522 Condições impostas ao projeto 14 523 Documentação da solução adotada 14 53 Avaliação da conformidade do projeto 14 6 Diretrizes para durabilidade das estruturas de concreto15 61 Exigências de durabilidade 15 62 Vida útil de projeto 15 63 Mecanismos de envelhecimento e deterioração 15 631 Generalidades15 632 Mecanismos preponderantes de deterioração relativos ao concreto 15 633 Mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura 16 634 Mecanismos de deterioração da estrutura propriamente dita 16 64 Agressividade do ambiente 16 7 Critérios de projeto que visam a durabilidade 17 71 Simbologia específica desta seção 17 ABNT 2013 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 72 Drenagem18 73 Formas arquitetônicas e estruturais 18 74 Qualidade do concreto de cobrimento18 75 Detalhamento das armaduras 20 76 Controle da fissuração 20 77 Medidas especiais 21 78 Inspeção e manutenção preventiva 21 8 Propriedades dos materiais 21 81 Simbologia específica desta seção 21 82 Concreto 22 821 Classes 22 822 Massa específica 22 823 Coeficiente de dilatação térmica 23 824 Resistência à compressão 23 825 Resistência à tração 23 826 Resistência no estado multiaxial de tensões 23 827 Resistência à fadiga 24 828 Módulo de elasticidade 24 829 Coeficiente de Poisson e módulo de elasticidade transversal 25 8210 Diagramas tensãodeformação 26 8211 Fluência e retração 27 83 Aço de armadura passiva 28 831 Categoria 28 832 Tipo de superfície aderente28 833 Massa específica 29 834 Coeficiente de dilatação térmica 29 835 Módulo de elasticidade 29 836 Diagrama tensãodeformação resistência ao escoamento e à tração 29 837 Características de dutilidade 30 838 Resistência à fadiga 30 839 Soldabilidade 30 84 Aço de armadura ativa 30 841 Classificação 30 842 Massa específica 30 843 Coeficiente de dilatação térmica 30 844 Módulo de elasticidade 30 845 Diagrama tensãodeformação resistência ao escoamento e à tração 30 846 Características de dutilidade 31 847 Resistência à fadiga 31 848 Relaxação 31 9 Comportamento conjunto dos materiais 32 91 Simbologia específica desta seção 32 92 Disposições gerais 34 ABNT 2013 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 921 Generalidades34 922 Níveis de protensão 34 93 Verificação da aderência 34 931 Posição da barra durante a concretagem 34 932 Valores das resistências de aderência34 94 Ancoragem das armaduras 35 941 Condições gerais 35 942 Ancoragem de armaduras passivas por aderência 36 943 Ancoragem de feixes de barras por aderência 38 944 Ancoragem de telas soldadas por aderência 39 945 Ancoragem de armaduras ativas fios e cordoalhas prétracionadas por aderência 39 946 Ancoragem de estribos 40 947 Ancoragem por meio de dispositivos mecânicos 41 95 Emendas das barras 42 951 Tipos 42 952 Emendas por traspasse 42 953 Emendas por luvas rosqueadas ou prensadas 45 954 Emendas por solda 45 96 Protensão 47 961 Força de protensão 47 962 Introdução das forças de protensão 48 963 Perdas da força de protensão 49 10 Segurança e estadoslimites 54 101 Critérios de segurança 54 102 Estadoslimites 54 103 Estadoslimites últimos ELU 54 104 Estadoslimites de serviço ELS 55 11 Ações 55 111 Simbologia específica desta Seção 55 112 Ações a considerar 56 1121 Generalidades56 1122 Classificação das ações56 113 Ações permanentes 56 1131 Generalidades56 1132 Ações permanentes diretas 56 1133 Ações permanentes indiretas 57 114 Ações variáveis 61 1141 Ações variáveis diretas61 1142 Ações variáveis indiretas 62 115 Ações excepcionais 63 116 Valores das ações 63 1161 Valores característicos 63 ABNT 2013 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 1162 Valores representativos 64 1163 Valores de cálculo 64 117 Coeficientes de ponderação das ações 64 1171 Coeficientes de ponderação das ações no estadolimite último ELU 64 1172 Coeficientes de ponderação das ações no estadolimite de serviço ELS 66 118 Combinações de ações 66 1181 Generalidades66 1182 Combinações últimas 66 1183 Combinações de serviço 68 12 Resistências 69 121 Simbologia específica desta seção 69 122 Valores característicos 70 123 Valores de cálculo 70 1231 Resistência de cálculo 70 1232 Tensões resistentes de cálculo 70 1233 Resistência de cálculo do concreto 70 124 Coeficientes de ponderação das resistências 71 1241 Coeficientes de ponderação das resistências no estadolimite último ELU 71 1242 Coeficientes de ponderação das resistências no estadolimite de serviço ELS 72 125 Verificação da segurança 72 1251 Condições construtivas de segurança 72 1252 Condições analíticas de segurança 72 1253 Esforços resistentes de cálculo 72 1254 Esforços solicitantes de cálculo 72 13 Limites para dimensões deslocamentos e aberturas de fissuras 72 131 Simbologia específica desta Seção 72 132 Dimensõeslimites 73 1321 Introdução 73 1322 Vigas e vigasparede 73 1323 Pilares e pilaresparede 73 1324 Lajes 74 1325 Furos e aberturas 75 1326 Canalizações embutidas 76 133 Deslocamentoslimites 76 134 Controle da fissuração e proteção das armaduras 79 1341 Introdução 79 1342 Limites para fissuração e proteção das armaduras quanto à durabilidade 79 1343 Controle da fissuração quanto à aceitabilidade sensorial e à utilização 80 14 Análise estrutural 81 141 Simbologia específica desta seção 81 142 Princípios gerais da análise estrutural 81 1421 Objetivo da análise estrutural 81 1422 Premissas necessárias à análise estrutural 82 ABNT 2013 Todos os direitos reservados 1423 Aplicação dos resultados obtidos com os modelos de análises em regime linear 82 1424 Aplicação dos resultados obtidos com os modelos de análises em regime não linear83 143 Hipóteses básicas 83 1431 Condições de equilíbrio83 1432 Condições de compatibilidade 83 1433 Carregamento monotônico 83 144 Elementos estruturais83 1441 Elementos lineares83 1442 Elementos de superfície 84 145 Métodos de análise estrutural84 1451 Generalidades84 1452 Análise linear 85 1453 Análise linear com redistribuição 85 1454 Análise plástica 85 1455 Análise não linear 86 1456 Análise através de modelos físicos86 146 Estruturas de elementos lineares 86 1461 Hipóteses básicas 86 1462 Caracterização da geometria 87 1463 Arredondamento do diagrama de momentos fletores90 1464 Análise linear com ou sem redistribuição 91 1465 Análise não linear 93 1466 Estruturas usuais de edifícios Aproximações permitidas 93 147 Estruturas com elementos de placa95 1471 Hipóteses básicas 95 1472 Caracterização da geometria 95 1473 Análise linear com ou sem redistribuição 95 1474 Análise plástica 96 1475 Análise não linear 96 1476 Lajes maciças96 1477 Lajes nervuradas97 1478 Lajes lisas e lajescogumelo 97 148 Estruturas contendo outros elementos 98 1481 Vigasparede e pilaresparede 98 1482 Blocos 98 15 Instabilidade e efeitos de 2ª ordem 99 151 Simbologia específica desta Seção99 152 Campo de aplicação e conceitos fundamentais 99 153 Princípio básico de cálculo 100 1531 Relações momentocurvatura 100 1532 Imperfeições geométricas 101 154 Definições e classificação das estruturas 102 1541 Efeitos globais locais e localizados de 2ª ordem 102 1542 Estruturas de nós fixos e estruturas de nós móveis 103 1543 Contraventamento103 1544 Elementos isolados103 155 Dispensa da consideração dos esforços globais de 2ª ordem104 1551 Generalidades104 1552 Parâmetro de instabilidade α 104 1553 Coeficiente γZ 105 156 Análise de estruturas de nós fixos 105 157 Análise de estruturas de nós móveis 106 1571 Generalidades106 1572 Análise não linear com 2ª ordem 106 1573 Consideração aproximada da não linearidade física 106 1574 Análise dos efeitos locais de 2ª ordem107 158 Análise de elementos isolados 107 1581 Generalidades107 1582 Dispensa da análise dos efeitos locais de 2ª ordem 107 1583 Determinação dos efeitos locais de 2ª ordem 108 1584 Consideração da fluência 111 159 Análise de pilaresparede111 1591 Generalidades111 1592 Dispensa da análise dos efeitos localizados de 2ª ordem 112 1593 Processo aproximado para consideração do efeito localizado de 2ª ordem 112 1510 Instabilidade lateral de vigas 114 16 Princípios gerais de dimensionamento verificação e detalhamento 114 161 Objetivo 114 162 Princípios gerais 115 1621 Generalidades115 1622 Visão global e local 115 1623 Segurança em relação aos ELU 115 1624 Segurança em relação aos ELS desempenho em serviço116 163 Critérios de projeto 116 164 Durabilidade117 165 Caso de cargas cíclicas 117 17 Dimensionamento e verificação de elementos lineares 117 171 Simbologia específica desta seção 117 172 Elementos lineares sujeitos a solicitações normais Estadolimite último 120 1721 Introdução 120 1722 Hipóteses básicas 120 1723 Dutilidade em vigas 122 1724 Armaduras ativas e passivas 123 1725 Processo aproximado para o dimensionamento à flexão composta oblíqua 124 173 Elementos lineares sujeitos a solicitações normais Estadoslimites de serviço124 1731 Generalidades124 1732 Estadolimite de deformação 125 1733 Estadolimite de fissuração127 1734 Estadolimite de descompressão e de formação de fissuras 129 1735 Armaduras longitudinais máximas e mínimas130 174 Elementos lineares sujeitos à força cortante Estadolimite último 132 1741 Hipóteses básicas 132 1742 Verificação do estadolimite último 135 175 Elementos lineares sujeitos à torção Estadolimite último138 1751 Torção uniforme 138 1752 Torção em perfis abertos de parede fina 141 176 Estadolimite de fissuração inclinada da alma Força cortante e torção143 177 Solicitações combinadas 143 1771 Flexão e torção 143 1772 Torção e força cortante 143 18 Detalhamento de elementos lineares 144 181 Simbologia específica desta Seção144 182 Disposições gerais relativas às armaduras144 1821 Arranjo das armaduras 144 1822 Barras curvadas 145 1823 Mudanças de direção das armaduras 145 1824 Proteção contra flambagem das barras 145 183 Vigas146 1831 Generalidades146 1832 Armadura longitudinal 146 1833 Armadura transversal para força cortante 149 1834 Armadura para torção 150 1835 Armadura de pele 150 1836 Armadura de suspensão 150 1837 Armaduras de ligação mesaalma ou talãoalma 150 184 Pilares 150 1841 Introdução 150 1842 Armaduras longitudinais 151 1843 Armaduras transversais 151 185 Pilaresparede 152 186 Cabos de protensão 152 1861 Arranjo longitudinal 152 1862 Arranjo transversal 153 19 Dimensionamento e verificação de lajes 155 191 Simbologia específica desta seção 155 192 Dimensionamento e verificação de lajes Estadolimite último 156 193 Dimensionamento e verificação de lajes Estadoslimites de serviço157 1931 Estadolimite de deformação 157 1932 Estadoslimites de fissuração e de descompressão ou de formação de fissuras 157 1933 Armaduras longitudinais máximas e mínimas 157 194 Força cortante em lajes e elementos lineares com bW 5d 158 1941 Lajes sem armadura para força cortante 158 1942 Lajes com armadura para força cortante 160 195 Dimensionamento de lajes à punção 160 1951 Modelo de cálculo 160 1952 Definição da tensão solicitante nas superfícies críticas C e C 160 1953 Definição da tensão resistente nas superfícies críticas C C e C 165 1954 Colapso progressivo 168 1955 Verificação de elementos estruturais protendidos 168 20 Detalhamento de lajes 169 201 Prescrições gerais 169 202 Bordas livres e aberturas 169 203 Lajes sem vigas 170 2031 Armaduras passivas 170 2032 Lajes protendidas 171 204 Armaduras de punção 172 205 Lajes armadas com telas soldadas nervuradas 173 2051 Ancoragem das telas soldadas nervuradas no apoio sobre vigas 173 2052 Emendes de armaduras em telas soldadas nervuradas 173 21 Regiões especiais 173 211 Definição 173 212 Regiões de introdução de cargas concentradas 174 2121 Pressão de contato em área reduzida 174 2122 Articulações de concreto 175 2123 Região de introdução da protensão 175 2124 Cargas aplicadas na superfície de elementos estruturais 176 213 Furos e aberturas 176 2131 Generalidades 176 2132 Paredes e vigasparede 177 2133 Furos que atravessam as vigas na direção da altura 177 2134 Aberturas em lajes 178 214 Nós de pórticos e ligações entre paredes 178 215 Ligações de elementos estruturais prémoldados 178 216 Juntas de concretagem 178 22 Elementos especiais 179 221 Simbologia específica desta seção 179 222 Definições 179 223 Método de bielas e tirantes 180 2231 Procedimento para aplicação do método 180 2232 Parâmetros de resistência de cálculo das bielas e regiões nodais 181 2233 Parâmetros de resistência de cálculo dos tirantes 181 224 Vigasparede 181 2241 Conceituação 181 2242 Comportamento estrutural 181 2243 Modelos de cálculo 182 2244 Detalhamento 182 225 Consolos e dentes Gerber 183 2251 Consolos 183 2252 Dentes Gerber 187 226 Sapatas 188 2261 Conceituação 188 2262 Comportamento estrutural 189 2263 Modelo de cálculo 189 2264 Detalhamento 189 227 Blocos sobre estacas 190 2271 Conceituação 190 2272 Comportamento estrutural 190 2273 Modelo de cálculo 190 2274 Detalhamento 191 23 Ações dinâmicas e fadiga 192 231 Simbologia específica desta seção 192 232 Generalidades 192 233 Estadolimite de vibrações excessivas 192 234 Estadoslimites últimos provocados por ressonância ou amplificação dinâmica 193 235 Estadolimite último de fadiga 193 2351 Ações cíclicas 193 2352 Combinações de ações a considerar 194 2353 Modelo de cálculo 194 2354 Verificação da fadiga do concreto 196 2355 Verificação da fadiga da armadura 197 236 Estadoslimites de serviço 199 24 Concreto simples 199 241 Simbologia específica desta Seção 199 242 Campo de aplicação 200 243 Materiais e propriedades 200 244 Juntas e disposições construtivas 200 245 Projeto estrutural 200 2451 Generalidades 200 2452 Tensões resistentes de cálculo 201 2453 Dimensionamento 201 2454 Tensões e deformações na flexão 202 2455 Tensões de cisalhamento 203 2456 Torção 203 2457 Cálculo de seções submetidas à compressão e à força cortante 203 2458 Estabilidade global 204 246 Elementos estruturais de concreto simples 204 2461 Pilaresparede 204 2462 Blocos de fundação 205 2463 Pilares 205 2464 Arcos 206 25 Interfaces do projeto com a construção utilização e manutenção 206 251 Aceitação do projeto 206 252 Recebimento do concreto e do aço 206 253 Manual de utilização inspeção e manutenção 206 Anexos Anexo A informativo Efeito do tempo no concreto estrutural 207 A1 Generalidades 207 A2 Deformações do concreto 207 A21 Introdução 207 A22 Fluência do concreto 207 A221 Generalidades 207 A222 Hipóteses 208 A223 Valor da fluência 209 A23 Retração do concreto 211 A231 Hipóteses básicas 211 A232 Valor da retração 211 A24 Idade e espessura fictícias 213 A241 Idade fictícia do concreto 213 A242 Espessura fictícia da peça 214 A25 Deformação total do concreto 215 A3 Deformações na armadura 215 Anexo B informativo Índice remissivo 217 Figuras Figura 31 Estadolimite de descompressão parcial 5 Figura 81 Resistência no estado multiaxial de tensões 24 Figura 82 Diagrama tensãodeformação idealizado 26 Figura 83 Diagrama tensãodeformação bilinear de tração 27 Figura 84 Diagrama tensãodeformação para aços de armaduras passivas 29 Figura 85 Diagrama tensãodeformação para aços de armaduras ativas 31 Figura 91 Ancoragem com barras transversais soldadas 36 Figura 92 Ancoragem de armadura transversal por meio de barras soldadas 41 Figura 93 Emendas supostas como na mesma seção transversal 42 Figura 94 Armadura transversal nas emendas 44 Figura 95 Emendas por solda 46 Figura 96 Introdução da protensão49 Figura 111 Imperfeições geométricas globais59 Figura 112 Imperfeições geométricas locais 60 Figura 113 Envoltória mínima de 1ª ordem 61 Figura 131 Dimensõeslimites para aberturas de lajes com dispensa de verificação76 Figura 141 Trechos rígidos 87 Figura 142 Largura de mesa colaborante 88 Figura 143 Largura efetiva com abertura 89 Figura 144 Altura e largura efetivas de uma seção transversal89 Figura 145 Vão efetivo 90 Figura 146 Arredondamento de diagrama de momentos fletores 90 Figura 147 Capacidade de rotação de rótulas plásticas92 Figura 148 Aproximação em apoios extremos 94 Figura 149 Faixas de laje para distribuição dos esforços nos pórticos múltiplos 98 Figura 151 Relação momentocurvatura 101 Figura 152 Envoltória mínima com 2ª ordem 102 Figura 153 Efeitos de 2ª ordem localizados103 Figura 154 Comprimento equivalente ℓ 112 Figura 155 Avaliação aproximada do efeito de 2ª ordem localizado 113 Figura 171 Domínios de estadolimite último de uma seção transversal 122 Figura 173 Concreto de envolvimento da armadura 128 Figura 174 Flexotorção de perfil com paredes opostas 142 Figura 181 Mudança de direção das armaduras 145 Figura 182 Proteção contra flambagem das barras 146 Figura 183 Cobertura do diagrama de força de tração solicitante pelo diagrama resistente 147 Figura 191 Comprimento de ancoragem necessário 159 Figura 192 Perímetro crítico em pilares internos 161 Figura 193 Perímetro crítico em pilares de borda 163 Figura 194 Perímetro crítico em pilares de canto 164 Figura 195 Definição da altura útil no caso de capitel164 Figura 196 Perímetro crítico no caso de o contorno C apresentar reentrância 165 Figura 197 Perímetro crítico junto à abertura na laje 165 Figura 198 Disposição da armadura de punção em planta e contorno da superfície crítica C 167 Figura 199 Disposição da armadura de punção em corte167 Figura 1910 Armadura contra colapso progressivo 168 Figura 1911 Efeito favorável dos cabos inclinados 169 Figura 201 Bordas livres e aberturas das lajes maciças 170 Figura 202 Lajes sem vigas 171 Figura 203 Armaduras de punção 173 Figura 211 Regiões de pressão localizada 175 Figura 212 Região de articulação de concreto 175 ABNT 2013 Todos os direitos reservados xiii Figura 213 Pressões junto a um pino embutido em um elemento estrutural de concreto 176 Figura 214 Aberturas em vigasparede de concreto armado177 Figura 215 Abertura vertical em vigas 178 Figura 221 Situações típicas de regiões D 180 Figura 222 Dois tipos comuns de vigasparede em relação ao carregamento 181 Figura 223 Armação típica de vigaparede com ℎ ℓ 183 Figura 224 Modelo bielatirante para consolo curto 184 Figura 225 Armadura típica de um consolo curto186 Figura 226 Modelo bielatirante para um dente Gerber 187 Figura 227 Bloco com estacas tracionadas191 Figura 231 Definição das tensões σc1 e σc2 196 Figura 232 Formato das curvas de resistência característica à fadiga curvas SN para o aço 198 Figura 241 Diagrama de cálculo tensãodeformação do concreto com consideração da fluência202 Figura 242 Seção flexocomprimida 204 Figura A1 Variação de εccf 209 Figura A2 Variação de βf 211 Figura A3 Variação de βs 213 Tabelas Tabela 61 Classes de agressividade ambiental CAA17 Tabela 71 Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do concreto18 Tabela 72 Correspondência entre a classe de agressividade ambiental e o cobrimento nominal para Δ𝑐 10 mm20 Tabela 81 Valores estimados de módulo de elasticidade em função da resistência característica à compressão do concreto considerando o uso de granito como agregado graúdo25 Tabela 82 Valores característicos superiores da deformação específica de retração εcs tt0 e do coeficiente de fluência φ tt0 28 Tabela 83 Valor do coeficiente de aderência η1 29 Tabela 84 Valores de Ψ1000 em porcentagem32 Tabela 91 Diâmetro dos pinos de dobramento D 37 Tabela 92 Diâmetro dos pinos de dobramento para estribos 40 Tabela 93 Proporção máxima de barras tracionadas emendadas 43 Tabela 94 Valores do coeficiente α0t43 Tabela 111 Coeficiente γf γf1γf3 65 Tabela 112 Valores do coeficiente γf2 65 Tabela 113 Combinações últimas 67 Tabela 114 Combinações de serviço 69 Tabela 121 Valores dos coeficientes γc e γs71 Tabela 131 Valores do coeficiente adicional γn para pilares e pilaresparede 73 ABNT 2013 Todos os direitos reservados xiv Tabela 132 Valores do coeficiente adicional γn para lajes em balanço 74 Tabela 133 Limites para deslocamentos 77 Tabela 134 Exigências de durabilidade relacionadas à fissuração e à proteção da armadura em função das classes de agressividade ambiental 80 Tabela 151 Valores de βfl 114 Tabela 171 Valores do coeficiente ξ em função do tempo 127 Tabela 172 Valores máximos de diâmetro e espaçamento com barras de alta aderência129 Tabela 173 Taxas mínimas de armadura de flexão para vigas 130 Tabela 181 Espaçamentos mínimos Caso de póstração154 Tabela 182 Espaçamentos mínimos Caso de prétração 155 Tabela 191 Valores mínimos para armaduras passivas aderentes 158 Tabela 192 Valores de 𝐾 161 Tabela 231 Frequência crítica para vibrações verticais para alguns casos especiais de estruturas submetidas a vibrações pela ação de pessoas 193 Tabela 232 Parâmetros para as curvas SN Woeller para os aços dentro do concreto a 197 Tabela 233 Tipos da curva SN 198 Tabela A1 Valores numéricos usuais para a determinação da fluência e da retração212 Tabela A2 Valores da fluência e da retração em função da velocidade de endurecimento do cimento 214 ABNT 2013 Todos os direitos reservados xv ABNT NBR 61182014 Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT é o Foro Nacional de Normalização As Normas Brasileiras cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros ABNTCB dos Organismos de Normalização Setorial ABNTONS e das Comissões de Estudo Especiais ABNTCEE são elaboradas por Comissões de Estudo CE formadas por representantes dos setores envolvidos delas fazendo parte produtores consumidores e neutros universidades laboratórios e outros Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT Parte 2 A Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente A ABNT não deve ser considerada responsável pela identificação de quaisquer direitos de patentes Ressaltase que Normas Brasileiras podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos Nestes casos os Órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar outras datas para exigência dos requisitos desta Norma independente de sua data de entrada em vigor A ABNT NBR 6118 foi elaborada no Comitê Brasileiro da Construção Civil ABNTCB02 pela Comissão de Estudo de Estruturas de Concreto Projeto e Execução CE0212415 O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 08 de 15082013 a 15102013 com o número de Projeto ABNT NBR 6118 Esta terceira edição cancela e substitui a edição anterior ABNT NBR 61182007 a qual foi tecnicamente revisada Para facilitar a consulta e a aplicação desta Norma tendo em vista sua extensão e abrangência as Tabelas e Figuras estão identificadas em função da seção em que estão inseridas Dessa forma o número de identificação de cada Tabela ou Figura tem inicialmente o número da seção seguido pela numeração sequencial dentro da seção Esta versão corrigida da ABNT NBR 61182014 incorpora a Errata 1 de 07082014 O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte Scope This Standard defines the basic applicable requirements for design of plain prestressed or reinforced concrete structures except those which use light and heavy concrete or other special types of concrete This Standard is applicable to structures of normal concrete having specific dry mass greater than 2 000 kgm³ and not exceeding 2 800 kgm³ of the strength group I C20 to C50 and the strength group II C55 to C90 as defined in ABNT NBR 8953 Among the special types of concrete not covered by this Code there are mass concrete and concrete without fines This Standard establishes the general requirements to be complied with by the design as a whole as well as the specific requirements regarding each one of the design stages This Standard does not include requirements applicable for avoiding limit states caused by certain types of actions such as earthquakes impacts explosions and fire For seismic actions consult ABNT NBR 15421 for fire actions consult ABNT NBR 15200 xvi ABNT 2013 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 In the case of special structures such as precast elements bridges and viaducts hydraulic constructions arches silos chimneys towers offshore structures or constructions using unconventional constructive techniques such sliding forms successive cantilevers progressive launchings the conditions of this Standard are still applicable and shall be complemented and eventually adjusted for localized situations by specific Brazilian Standard ABNT 2013 Todos os direitos reservados xvii ABNT NBR 61182014 Introdução Para a elaboração desta Norma foi mantida a filosofia da edição anterior da ABNT NBR 6118 historicamente conhecida como NB1 e das ABNT NBR 7197 ABNT NBR 6119 e NB49 de modo que a esta Norma cabe definir os critérios gerais que regem o projeto das estruturas de concreto sejam elas de edifícios pontes obras hidráulicas portos ou aeroportos etc Assim ela deve ser complementada por outras normas que estabeleçam critérios para estruturas específicas xviii ABNT 2013 Todos os direitos reservados NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 61182014 Projeto de estruturas de concreto Procedimento 1 Escopo 11 Esta Norma estabelece os requisitos básicos exigíveis para o projeto de estruturas de concreto simples armado e protendido excluídas aquelas em que se empregam concreto leve pesado ou outros especiais 12 Esta Norma aplicase às estruturas de concretos normais identificados por massa específica seca maior do que 2 000 kgm³ não excedendo 2 800 kgm³ do grupo I de resistência C20 a C50 e do grupo II de resistência C55 a C90 conforme classificação da ABNT NBR 8953 Entre os concretos especiais excluídos desta Norma estão o concretomassa e o concreto sem finos 13 Esta Norma estabelece os requisitos gerais a serem atendidos pelo projeto como um todo bem como os requisitos específicos relativos a cada uma de suas etapas 14 Esta Norma não inclui requisitos exigíveis para evitar os estadoslimites gerados por certos tipos de ação como sismos impactos explosões e fogo Para ações sísmicas consultar a ABNT NBR 15421 para ações em situação de incêndio consultar a ABNT NBR 15200 15 No caso de estruturas especiais como de elementos prémoldados pontes e viadutos obras hidráulicas arcos silos chaminés torres estruturas offshore ou estruturas que utilizam técnicas construtivas não convencionais como formas deslizantes balanços sucessivos lançamentos progressivos e concreto projetado as condições desta Norma ainda são aplicáveis devendo no entanto ser complementadas e eventualmente ajustadas em pontos localizados por Normas Brasileiras específicas 2 Referências normativas Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento Para referências datadas aplicamse somente as edições citadas Para referências não datadas aplicamse as edições mais recentes do referido documento incluindo emendas ABNT NBR 5674 Manutenção de edificações Requisitos para o sistema de gestão de manutenção ABNT NBR 5732 Cimento Portland comum Especificação ABNT NBR 5733 Cimento Portland de alta resistência inicial Especificação ABNT NBR 5735 Cimento Portland de altoforno Especificação ABNT NBR 5736 Cimento Portland pozolânico Especificação ABNT NBR 5737 Cimento Portland resistente a sulfatos Especificação ABNT NBR 5738 Concreto Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova ABNT 2014 Todos os direitos reservados 1 ABNT NBR 61182014 ABNT NBR 5739 Concreto Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos ABNT NBR 6004 Arames de aço Ensaio de dobramento alternado Método de ensaio ABNT NBR 6120 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações Procedimento ABNT NBR 6123 Forças devidas ao vento em edificações Procedimento ABNT NBR 6153 Produtos metálicos Ensaio de dobramento semi guiado Método de ensaio ABNT NBR 6349 Barras cordoalhas e fios de aço para armaduras de protensão Ensaio de tração ABNT NBR 7222 Concreto e argamassa Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos ABNT NBR 7480 Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado Especificação ABNT NBR 7481 Tela de aço soldada Armadura para concreto Especificação ABNT NBR 7482 Fios de aço para estruturas de concreto protendido Especificação ABNT NBR 7483 Cordoalhas de aço para estruturas de concreto protendido Especificação ABNT NBR 7484 Barras cordoalhas e fios de aço destinados a armaduras de protensão Método de ensaio de relaxação isotérmica ABNT NBR 8522 Concreto Determinação do módulo estático de elasticidade à compressão ABNT NBR 8548 Barras de aço destinadas a armaduras para concreto armado com emenda mecânica ou por solda Determinação da resistência à tração Método de ensaio ABNT NBR 8681 Ações e segurança nas estruturas Procedimento ABNT NBR 8953 Concreto para fins estruturais Classificação pela massa específica por grupos de resistência e consistência ABNT NBR 8965 Barras de aço CA 42 S com características de soldabilidade destinadas a armaduras para concreto armado Especificação ABNT NBR 9062 Projeto e execução de estruturas de concreto prémoldado ABNT NBR 11578 Cimento Portland composto Especificação ABNT NBR 12142 Concreto Determinação da resistência à tração na flexão de corpos de prova prismáticos ABNT NBR 12654 Controle tecnológico de materiais componentes do concreto Procedimento ABNT NBR 12655 Concreto de cimento Portland Preparo controle e recebimento Procedimento ABNT NBR 12989 Cimento Portland branco Especificação 2 ABNT 2014 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 ABNT NBR 13116 Cimento Portland de baixo calor de hidratação Especificação ABNT NBR 148592 Laje préfabricada Requisitos Parte 2 Lajes bidirecionais ABNT NBR 14931 Execução de estruturas de concreto Procedimento ABNT NBR 15200 Projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio ABNT NBR 15421 Projeto de estruturas resistentes a sismos Procedimento ABNT NBR 155771 Agregados Reatividade álcalíagregado Parte 1 Guia para avaliação da reatividade potencial e medidas preventivas para uso de agregados em concreto ABNT NBR ISO 68921 Materiais metálicos Ensaio de tração Parte1 Método de ensaio à temperatura ambiente ABNT NBR NM 67 Concreto Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone 3 Termos e definições Para os efeitos deste documento aplicamse os seguintes termos e definições 31 Definições de concreto estrutural 311 concreto estrutural termo que se refere ao espectro completo das aplicações do concreto como material estrutural 312 elementos de concreto simples estrutural elementos estruturais elaborados com concreto que não possuem qualquer tipo de armadura ou que a possuem em quantidade inferior ao mínimo exigido para o concreto armado ver 173531 e Tabela 173 313 elementos de concreto armado aqueles cujo comportamento estrutural depende da aderência entre concreto e armadura e nos quais não se aplicam alongamentos iniciais das armaduras antes da materialização dessa aderência 314 elementos de concreto protendido aqueles nos quais parte das armaduras é previamente alongada por equipamentos especiais de protensão com a finalidade de em condições de serviço impedir ou limitar a fissuração e os deslocamentos da estrutura bem como propiciar o melhor aproveitamento de aços de alta resistência no estadolimite último ELU ABNT 2014 Todos os direitos reservados 3 ABNT NBR 61182014 315 armadura passiva qualquer armadura que não seja usada para produzir forças de protensão isto é que não seja previamente alongada 316 armadura ativa de protensão armadura constituída por barras fios isolados ou cordoalhas destinada à produção de forças de protensão isto é na qual se aplica um préalongamento inicial 317 concreto com armadura ativa prétracionada protensão com aderência inicial concreto protendido em que o préalongamento da armadura ativa é feito utilizandose apoios independentes do elemento estrutural antes do lançamento do concreto sendo a ligação da armadura de protensão com os referidos apoios desfeita após o endurecimento do concreto a ancoragem no concreto realizase somente por aderência 318 concreto com armadura ativa póstracionada protensão com aderência posterior concreto protendido em que o préalongamento da armadura ativa é realizado após o endurecimento do concreto sendo utilizadas como apoios partes do próprio elemento estrutural criando posteriormente aderência com o concreto de modo permanente através da injeção das bainhas 319 concreto com armadura ativa póstracionada sem aderência protensão sem aderência concreto protendido em que o préalongamento da armadura ativa é realizado após o endurecimento do concreto sendo utilizadas como apoios partes do próprio elemento estrutural mas não sendo criada aderência com o concreto ficando a armadura ligada ao concreto apenas em pontos localizados 3110 junta de dilatação qualquer interrupção do concreto com a finalidade de reduzir tensões internas que possam resultar em impedimentos a qualquer tipo de movimentação da estrutura principalmente em decorrência de retração ou abaixamento da temperatura 3111 junta de dilatação parcial redução de espessura igual ou maior que 25 da seção de concreto 32 Definições de estadoslimites 321 estadolimite último ELU estadolimite relacionado ao colapso ou a qualquer outra forma de ruína estrutural que determine a paralisação do uso da estrutura ABNT NBR 61182014 322 estadolimite de formação de fissuras ELSF estado em que se inicia a formação de fissuras Admitese que este estadolimite é atingido quando a tensão de tração máxima na seção transversal for igual a fctf ver 1342 e 1734 323 estadolimite de abertura das fissuras ELSW estado em que as fissuras se apresentam com aberturas iguais aos máximos especificados em 1342 ver 1733 324 estadolimite de deformações excessivas ELSDEF estado em que as deformações atingem os limites estabelecidos para a utilização normal dados em 133 ver 1732 325 estadolimite de descompressão ELSD estado no qual em um ou mais pontos da seção transversal a tensão normal é nula não havendo tração no restante da seção Verificação usual no caso do concreto protendido ver 1342 326 estadolimite de descompressão parcial ELSDP estado no qual garantese a compressão na seção transversal na região onde existem armaduras ativas Essa região deve se estender até uma distância ap da face mais próxima da cordoalha ou da bainha de protensão ver Figura 31 e Tabela 134 Figura 31 Estadolimite de descompressão parcial 327 estadolimite de compressão excessiva ELSCE estado em que as tensões de compressão atingem o limite convencional estabelecido Usual no caso do concreto protendido na ocasião da aplicação da protensão ver 172432a ABNT NBR 61182014 328 estadolimite de vibrações excessivas ELSVE estado em que as vibrações atingem os limites estabelecidos para a utilização normal da construção 33 Definição relativa aos envolvidos no processo construtivo 331 contratante pessoa física ou jurídica de direito público ou privado que mediante instrumento hábil de compromisso contrata a execução de serviços eou obras através de contratado técnica jurídica e financeiramente habilitado 4 Simbologia 41 Generalidades A simbologia adotada nesta Norma no que se refere às estruturas de concreto é constituída por símbolosbase mesmo tamanho e no mesmo nível do texto corrente e símbolos subscritos Os símbolosbase utilizados com mais frequência nesta Norma encontramse estabelecidos em 42 e os símbolos subscritos em 43 A simbologia geral encontrase estabelecida nesta seção e a simbologia mais específica de algumas partes desta Norma é apresentada nas seções pertinentes de forma a simplificar a compreensão e portanto a aplicação dos conceitos estabelecidos As grandezas representadas pelos símbolos constantes desta Norma devem sempre ser expressas em unidades do Sistema Internacional SI 42 Símbolosbase 421 Generalidades Alguns símbolosbase apresentados em 422 a 424 estão acompanhados de símbolos subscritos de forma a não gerar dúvidas na compreensão de seu significado 422 Letras minúsculas a distância ou dimensão menor dimensão de um retângulo deslocamento máximo flecha b largura dimensão ou distância paralela à largura menor dimensão de um retângulo bw largura da alma de uma viga c cobrimento da armadura em relação à face do elemento d altura útil dimensão ou distância e excentricidade de cálculo oriunda dos esforços solicitantes MSd e NSd distância f resistência ver Seção 8 h dimensão altura hora i raio de giração mínimo da seção bruta de concreto da peça analisada k coeficiente ℓ altura total da estrutura ou de um lance de pilar comprimento vão n número número de prumadas de pilares r raio de curvatura interno do gancho rigidez s espaçamento entre as barras da armadura t comprimento do apoio paralelo ao vão da viga analisada tempo u perímetro w abertura de fissura x altura da linha neutra z braço de alavanca distância ABNT 2014 Todos os direitos reservados 423 Letras maiúsculas A área da seção cheia Ac área da seção transversal de concreto AS área da seção transversal da armadura longitudinal de tração AS área da seção transversal da armadura longitudinal de compressão D diâmetro dos pinos de dobramento das barras de aço E módulo de elasticidade ver Seção 8 EI rigidez F força ações ver Seção 11 G ações permanentes ver Seção 11 GC módulo de elasticidade transversal do concreto H altura altura total da estrutura IC momento de inércia da seção de concreto K coeficiente M momento momento fletor M1d momento fletor de 1ª ordem de cálculo M2d momento fletor de 2ª ordem de cálculo MRd momento fletor resistente de cálculo MSd momento fletor solicitante de cálculo Nd força normal de cálculo NRd força normal resistente de cálculo NSd força normal solicitante de cálculo Q ações variáveis ver Seção 11 R reação de apoio Rd esforço resistente de cálculo ABNT 2014 Todos os direitos reservados Sd esforço solicitante de cálculo T temperatura momento torçor TRd momento torçor resistente de cálculo TSd momento torçor solicitante de cálculo Vd força cortante de cálculo VRd força cortante resistente de cálculo VSd força cortante solicitante de cálculo 424 Letras gregas α ângulo parâmetro de instabilidade coeficiente fator que define as condições de vínculo nos apoios αC parâmetro de redução da resistência do concreto na compressão αE parâmetro em função da natureza do agregado que influencia o módulo de elasticidade β ângulo coeficiente γC coeficiente de ponderação da resistência do concreto γf coeficiente de ponderação das ações ver Seção 11 γm coeficiente de ponderação das resistências ver Seção 12 γp coeficiente de ponderação das cargas oriundas da protensão ver Tabela 111 e 17243 γs coeficiente de ponderação da resistência do aço δ coeficiente de redistribuição deslocamento ε deformação específica εC deformação específica do concreto εp deformação específica da armadura ativa εs deformação específica do aço da armadura passiva ABNT 2014 Todos os direitos reservados θ rotação ângulo de inclinação desaprumo λ índice de esbeltez μ coeficiente momento fletor reduzido adimensional ν coeficiente de Poisson força normal reduzida adimensional ρ taxa geométrica de armadura longitudinal de tração ρc massa específica do concreto ρmín taxa geométrica mínima de armadura longitudinal de vigas e pilares ρp taxa geométrica da armadura de protensão ρs taxa geométrica de armadura aderente passiva σc tensão à compressão no concreto σct tensão à tração no concreto σp tensão no aço de protensão σRd tensão normal resistente de cálculo σs tensão normal no aço de armadura passiva σSd tensão normal solicitante de cálculo τRd tensão de cisalhamento resistente de cálculo τSd tensão de cisalhamento de cálculo usando o contorno adequado ao fenômeno analisado τTd tensão de cisalhamento de cálculo por torção τwd tensão de cisalhamento de cálculo por força cortante ϕ diâmetro das barras da armadura ϕℓ diâmetro das barras de armadura longitudinal de peça estrutural ϕn diâmetro equivalente de um feixe de barras ABNT 2014 Todos os direitos reservados ϕp diâmetro nominal de fio ou cordoalha ϕt diâmetro das barras de armadura transversal ϕvibr diâmetro da agulha do vibrador φ coeficiente de fluência 43 Símbolos subscritos 431 Generalidades Os símbolos subscritos são apresentados apenas em 432 a 434 em mesmo tamanho do texto corrente de forma a facilitar a sua visualização 432 Letras minúsculas apo apoio c concreto cor corrigido d valor de cálculo ef efetivo e equivalente eq equivalente f feixe fad fadiga fic fictícia g ações permanentes h horizontal i número sequencial inf inferior j idade referente à cura do concreto k valor característico número sequencial lim limite ABNT 2014 Todos os direitos reservados m média máx máximo mín mínimo nec necessário nom nominal p aço de armadura ativa q ações variáveis r radial s aço de armadura passiva sec secante ser serviço sup superior t tração transversal tot total u último ruptura v vertical viga vig viga w alma transversal x e y direções ortogonais y escoamento do aço 433 Letras maiúsculas R resistências S solicitações ABNT 2014 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 434 Números 0 início instante de aplicação da carga 28 aos 28 dias 5 Requisitos gerais de qualidade da estrutura e avaliação da conformidade do projeto 51 Requisitos de qualidade da estrutura 511 Condições gerais As estruturas de concreto devem atender aos requisitos mínimos de qualidade classificados em 512 durante sua construção e serviço e aos requisitos adicionais estabelecidos em conjunto entre o autor do projeto estrutural e o contratante 512 Classificação dos requisitos de qualidade da estrutura Os requisitos de qualidade de uma estrutura de concreto são classificados para os efeitos desta Norma em três grupos distintos relacionados em 5121 a 5123 5121 Capacidade resistente Consiste basicamente na segurança à ruptura 5122 Desempenho em serviço Consiste na capacidade da estrutura manterse em condições plenas de utilização durante sua vida útil não podendo apresentar danos que comprometam em parte ou totalmente o uso para o qual foi projetada 5123 Durabilidade Consiste na capacidade de a estrutura resistir às influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto estrutural e pelo contratante no início dos trabalhos de elaboração do projeto 52 Requisitos de qualidade do projeto 521 Qualidade da solução adotada A solução estrutural adotada em projeto deve atender aos requisitos de qualidade estabelecidos nas normas técnicas relativos à capacidade resistente ao desempenho em serviço e à durabilidade da estrutura A qualidade da solução adotada deve ainda considerar as condições arquitetônicas funcionais construtivas ver ABNT NBR 14931 estruturais e de integração com os demais projetos elétrico hidráulico arcondicionado e outros explicitadas pelos responsáveis técnicos de cada especialidade com a anuência do contratante ABNT 2014 Todos os direitos reservados 13 ABNT NBR 61182014 522 Condições impostas ao projeto 5221 Todas as condições impostas ao projeto descritas em 5222 a 5226 devem ser estabelecidas previamente e em comum acordo entre o autor do projeto estrutural e o contratante 5222 Para atender aos requisitos de qualidade impostos às estruturas de concreto o projeto deve atender a todos os requisitos estabelecidos nesta Norma e em outras complementares e específicas conforme o caso 5223 As exigências relativas à capacidade resistente e ao desempenho em serviço deixam de ser satisfeitas quando são ultrapassados os respectivos estadoslimites ver Seções 3 e 10 5224 As exigências de durabilidade deixam de ser atendidas quando não são observados os critérios de projeto definidos na Seção 7 5225 Para tipos especiais de estruturas devem ser atendidas as exigências particulares estabelecidas em Normas Brasileiras específicas NOTA Exigências particulares podem por exemplo consistir em resistência a explosões ao impacto aos sismos ou ainda relativas à estanqueidade ao isolamento térmico ou acústico 5226 Exigências suplementares podem ser fixadas em projeto 523 Documentação da solução adotada 5231 O produto final do projeto estrutural é constituído por desenhos especificações e critérios de projeto As especificações e os critérios de projeto podem constar nos próprios desenhos ou constituir documento separado 5232 Os documentos relacionados em 5231 devem conter informações claras corretas consistentes entre si e com as exigências estabelecidas nesta Norma 5233 O projeto estrutural deve proporcionar as informações necessárias para a execução da estrutura São necessários projetos complementares de escoramento e fórmas que não fazem parte do projeto estrutural 5234 Com o objetivo de garantir a qualidade da execução da estrutura de uma obra com base em um determinado projeto medidas preventivas devem ser tomadas desde o início dos trabalhos Essas medidas devem englobar a discussão e a aprovação das decisões tomadas a distribuição destas e outras informações aos elementos pertinentes da equipe multidisciplinar e a programação coerente das atividades respeitando as regras lógicas de precedência 53 Avaliação da conformidade do projeto 531 A avaliação da conformidade do projeto deve ser realizada por profissional habilitado independente e diferente do projetista requerida e contratada pelo contratante e registrada em documento específico que acompanhará a documentação do projeto citada em 523 532 Entendese que o contratante pode ser o proprietário da obra em uma primeira instância desde que este tenha condições de compreender o que está proposto e acertado neste contrato cujo conteúdo pode versar sobre termos técnicos específicos da linguagem do engenheiro 14 ABNT 2014 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 Nesse caso entendese que o proprietário tenha conhecimentos técnicos e compreenda todo o teor técnico do contrato e o autorize O contratante pode ser também um representante ou preposto do proprietário respondendo tecnicamente pelo que há de cunho técnico neste contrato substituindo este último nas questões exigidas ou seja nas responsabilidades próprias e definidas por esta Norma 533 O contratante também definirá em comum acordo com o projetista as demais prerrogativas exigências e necessidades para atendimentos a esta Norma sempre que alguma tomada de decisão resultar em responsabilidades presentes e futuras de ambas as partes 534 A avaliação da conformidade do projeto deve ser realizada antes da fase de construção e de preferência simultaneamente com a fase de projeto 535 A Seção 25 estabelece os critérios de aceitação do projeto do recebimento do concreto e aço e da confecção do manual de utilização inspeção e manutenção 6 Diretrizes para durabilidade das estruturas de concreto 61 Exigências de durabilidade As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto conservem sua segurança estabilidade e aptidão em serviço durante o prazo correspondente à sua vida útil 62 Vida útil de projeto 621 Por vida útil de projeto entendese o período de tempo durante o qual se mantêm as características das estruturas de concreto sem intervenções significativas desde que atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo projetista e pelo construtor conforme 78 e 253 bem como de execução dos reparos necessários decorrentes de danos acidentais 622 O conceito de vida útil aplicase à estrutura como um todo ou às suas partes Dessa forma determinadas partes das estruturas podem merecer consideração especial com valor de vida útil diferente do todo como por exemplo aparelhos de apoio e juntas de movimentação 623 A durabilidade das estruturas de concreto requer cooperação e atitudes coordenadas de todos os envolvidos nos processos de projeto construção e utilização devendo como mínimo ser seguido o que estabelece a ABNT NBR 12655 sendo também obedecidas as disposições de 253 com relação às condições de uso inspeção e manutenção 63 Mecanismos de envelhecimento e deterioração 631 Generalidades Dentro desse enfoque devem ser considerados ao menos os mecanismos de envelhecimento e deterioração da estrutura de concreto relacionados em 632 a 634 632 Mecanismos preponderantes de deterioração relativos ao concreto 6321 Lixiviação É o mecanismo responsável por dissolver e carretar os compostos hidratados da pasta de cimento por ação de águas puras carbônicas agressivas ácidas e outras Para prevenir sua ocorrência ABNT 2014 Todos os direitos reservados 15 recomendase restringir a fissuração de forma a minimizar a infiltração de água e proteger as superfícies expostas com produtos específicos como os hidrófugos 6322 Expansão por sulfato É a expansão por ação de águas ou solos que contenham ou estejam contaminados com sulfatos dando origem a reações expansivas e deletérias com a pasta de cimento hidratado A prevenção pode ser feita pelo uso de cimento resistente a sulfatos conforme ABNT NBR 5737 6323 Reação álcalíagregado É a expansão por ação das reações entre os álcalis do concreto e agregados reativos O projetista deve identificar no projeto o tipo de elemento estrutural e sua situação quanto à presença de água bem como deve recomendar as medidas preventivas quando necessárias de acordo com a ABNT NBR 155771 633 Mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura 6331 Despassivação por carbonatação É a despassivação por carbonatação ou seja por ação do gás carbônico da atmosfera sobre o aço da armadura As medidas preventivas consistem em dificultar o ingresso dos agentes agressivos ao interior do concreto O cobrimento das armaduras e o controle da fissuração minimizam este efeito sendo recomendável um concreto de baixa porosidade 6332 Despassivação por ação de cloretos Consiste na ruptura local da camada de passivação causada por elevado teor de íoncloro As medidas preventivas consistem em dificultar o ingresso dos agentes agressivos ao interior do concreto O cobrimento das armaduras e o controle da fissuração minimizam este efeito sendo recomendável o uso de um concreto de pequena porosidade O uso de cimento composto com adição de escória ou material pozolânico é também recomendável nestes casos 634 Mecanismos de deterioração da estrutura propriamente dita São todos aqueles relacionados às ações mecânicas movimentações de origem térmica impactos ações cíclicas retração fluência e relaxação bem como as diversas ações que atuam sobre a estrutura Sua prevenção requer medidas específicas que devem ser observadas em projeto de acordo com esta Norma ou Normas Brasileiras específicas Alguns exemplos de medidas preventivas são dados a seguir barreiras protetoras em pilares de viadutos pontes e outros sujeitos a choques mecânicos período de cura após a concretagem para estruturas correntes ver ABNT NBR 14931 juntas de dilatação em estruturas sujeitas a variações volumétricas isolamentos isotérmicos em casos específicos para prevenir patologias devidas a variações térmicas 64 Agressividade do ambiente 641 A agressividade do meio ambiente está relacionada às ações físicas e químicas que atuam sobre as estruturas de concreto independentemente das ações mecânicas das variações volumétricas de origem térmica da retração hidráulica e outras previstas no dimensionamento das estruturas 16 ABNT 2014 Todos os direitos reservados 642 Nos projetos das estruturas correntes a agressividade ambiental deve ser classificada de acordo com o apresentado na Tabela 61 e pode ser avaliada simplificadamente segundo as condições de exposição da estrutura ou de suas partes Tabela 61 Classes de agressividade ambiental CAA Classe de agressividade ambiental Agressividade Classificação geral do tipo de ambiente para efeito de projeto Risco de deterioração da estrutura I Fraca Rural Submersa Insignificante II Moderada Urbana a b Pequeno III Forte Marinha a Industrial a b Grande IV Muito forte Industrial a c Respingos de maré Elevado a Podese admitir um microclima com uma classe de agressividade mais branda uma classe acima para ambientes internos secos salas dormitórios banheiros cozinhas e áreas de serviço de apartamentos residenciais e conjuntos comerciais ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura b Podese admitir uma classe de agressividade mais branda uma classe acima em obras em regiões de clima seco com umidade média relativa do ar menor ou igual a 65 partes da estrutura protegidas de chuva em ambientes predominantemente secos ou regiões onde raramente chove c Ambientes quimicamente agressivos tanques industriais galvanoplastia branqueamento em indústrias de celulose e papel armazéns de fertilizantes indústrias químicas 643 O responsável pelo projeto estrutural de posse de dados relativos ao ambiente em que será construída a estrutura pode considerar classificação mais agressiva que a estabelecida na Tabela 61 7 Critérios de projeto que visam a durabilidade 71 Simbologia específica desta seção De forma a simplificar a compreensão e portanto a aplicação dos conceitos estabelecidos nesta Seção os símbolos mais utilizados ou que poderiam gerar dúvidas encontramse a seguir definidos A simbologia apresentada nesta seção segue a mesma orientação estabelecida na Seção 4 Dessa forma os símbolos subscritos têm o mesmo significado que os apresentados em 43 cmin cobrimento mínimo cnom cobrimento nominal cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução UR umidade relativa do ar Δc tolerância de execução para o cobrimento ABNT 2014 Todos os direitos reservados 17 72 Drenagem 721 Deve ser evitada a presença ou acumulação de água proveniente de chuva ou decorrente de água de limpeza e lavagem sobre as superfícies das estruturas de concreto 722 As superfícies expostas horizontais como coberturas pátios garagens estacionamentos e outras devem ser convenientemente drenadas com a disposição de ralos e condutores 723 Todas as juntas de movimento ou de dilatação em superfícies sujeitas à ação de água devem ser convenientemente seladas de forma a tornaremse estanques à passagem percolação de água 724 Todos os topos de platibandas e paredes devem ser protegidos Todos os beirais devem ter pingadeiras e os encontros em diferentes níveis devem ser protegidos por rufos 73 Formas arquitetônicas e estruturais 731 Disposições arquitetônicas ou construtivas que possam reduzir a durabilidade da estrutura devem ser evitadas 732 Deve ser previsto em projeto o acesso para inspeção e manutenção de partes da estrutura com vida útil inferior ao todo como aparelhos de apoio caixões insertos impermeabilizações e outros Devem ser previstas aberturas para drenagem e ventilação em elementos estruturais onde há possibilidade de acúmulo de água 74 Qualidade do concreto de cobrimento 741 Atendidas as demais condições estabelecidas nesta seção a durabilidade das estruturas é altamente dependente das características do concreto e da espessura e qualidade do concreto do cobrimento da armadura 742 Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e classe de agressividade prevista em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a serem atendidos Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação águacimento e a resistência à compressão do concreto e sua durabilidade permitese que sejam adotados os requisitos mínimos expressos na Tabela 71 Tabela 71 Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do concreto Concreto a Tipo b c Classe de agressividade Tabela 61 I II III IV Relação águacimento em massa CA 065 060 055 045 CP 060 055 050 045 Classe de concreto ABNT NBR 8953 CA C20 C25 C30 C40 CP C25 C30 C35 C40 a O concreto empregado na execução das estruturas deve cumprir com os requisitos estabelecidos na ABNT NBR 12655 b CA corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto armado c CP corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto protendido ABNT 2014 Todos os direitos reservados 18 ABNT NBR 61182014 743 Os requisitos das Tabelas 71 e 72 são válidos para concretos executados com cimento Portland que atenda conforme seu tipo e classe às especificações das ABNT NBR 5732 ABNT NBR 5733 ABNT NBR 5735 ABNT NBR 5736 ABNT NBR 5737 ABNT NBR 11578 ABNT NBR 12989 ou ABNT NBR 13116 com consumos mínimos de cimento por metro cúbico de concreto de acordo com a ABNT NBR 12655 744 Não é permitido o uso de aditivos à base de cloreto em estruturas de concreto devendo ser obedecidos os limites estabelecidos na ABNT NBR 12655 745 A proteção das armaduras ativas externas deve ser garantida pela bainha completada por graute calda de cimento Portland sem adições ou graxa especialmente formulada para esse fim 746 Atenção especial deve ser dedicada à proteção contra corrosão das ancoragens das armaduras ativas 747 Para o cobrimento deve ser observado o prescrito em 7471 a 7477 7471 Para atender aos requisitos estabelecidos nesta Norma o cobrimento mínimo da armadura é o menor valor que deve ser respeitado ao longo de todo o elemento considerado Isto constitui um critério de aceitação 7472 Para garantir o cobrimento mínimo c mín o projeto e a execução devem considerar o cobrimento nominal c nom que é o cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução Δc Assim as dimensões das armaduras e os espaçadores devem respeitar os cobrimentos nominais estabelecidos na Tabela 72 para Δc 10 mm 7473 Nas obras correntes o valor de Δc deve ser maior ou igual a 10 mm 7474 Quando houver um controle adequado de qualidade e limites rígidos de tolerância da variabilidade das medidas durante a execução pode ser adotado o valor Δc 5 mm mas a exigência de controle rigoroso deve ser explicitada nos desenhos de projeto Permitese então a redução dos cobrimentos nominais prescritos na Tabela 72 em 5 mm 7475 Os cobrimentos nominais e mínimos estão sempre referidos à superfície da armadura externa em geral à face externa do estribo O cobrimento nominal de uma determinada barra deve sempre ser a c nom φ barra b c nom φ feixe φn φ n c c nom 05 φ bainha 7476 A dimensão máxima característica do agregado graúdo utilizado no concreto não pode superar em 20 a espessura nominal do cobrimento ou seja d máx 12 c nom ABNT 2014 Todos os direitos reservados 19 ABNT NBR 61182014 Tabela 72 Correspondência entre a classe de agressividade ambiental e o cobrimento nominal para Δc 10 mm Tipo de estrutura Componente ou elemento Classe de agressividade ambiental Tabela 61 I II III IV c Cobrimento nominal mm Concreto armado Laje b 20 25 35 45 Vigapilar 25 30 40 50 Elementos estruturais em contato com o solo d 30 40 50 Concreto protendido a Laje 25 30 40 50 Vigapilar 30 35 45 55 a Cobrimento nominal da bainha ou dos fios cabos e cordoalhas O cobrimento da armadura passiva deve respeitar os cobrimentos para concreto armado b Para a face superior de lajes e vigas que serão revestidas com argamassa de contrapiso com revestimentos finais secos tipo carpete e madeira com argamassa de revestimento e acabamento como pisos de elevado desempenho pisos cerâmicos pisos asfalticos e outros as exigências desta Tabela podem ser substituídas pelas de 7475 respeito um cobrimento nominal 15 mm c Nas superfícies expostas a ambientes agressivos como reservatórios estações de tratamento de água e esgoto condutos de esgoto canaletas de efluentes e outras obras em ambientes química e intensamente agressivos devem ser atendidos os cobrimentos da classe de agressividade IV d No trecho dos pilares em contato com o solo junto aos elementos de fundação a armadura deve ter cobrimento nominal 45 mm Para concretos de classe de resistência superior ao mínimo exigido os cobrimentos definidos na Tabela 72 podem ser reduzidos em até 5 mm 7477 No caso de elementos estruturais préfabricados os valores relativos ao cobrimento das armaduras Tabela 72 devem seguir o disposto na ABNT NBR 9062 75 Detalhamento das armaduras 751 As barras devem ser dispostas dentro do componente ou elemento estrutural de modo a permitir e facilitar a boa qualidade das operações de lançamento e adensamento do concreto 752 Para garantir um bom adensamento é necessário prever no detalhamento da disposição das armaduras espaço suficiente para entrada da agulha do vibrador 76 Controle da fissuração 761 O risco e a evolução da corrosão do aço na região das fissuras de flexão transversais à armadura principal dependem essencialmente da qualidade e da espessura do concreto de cobrimento da armadura Aberturas características limites de fissuras na superfície do concreto dadas em 1342 em componentes ou elementos de concreto armado são satisfatórias para as exigências de durabilidade 20 ABNT 2014 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 762 Devido à sua maior sensibilidade à corrosão sob tensão o controle de fissuras na superfície do concreto na região das armaduras ativas deve obedecer ao disposto em 1342 77 Medidas especiais Em condições de exposição adversas devem ser tomadas medidas especiais de proteção e conservação do tipo aplicação de revestimentos hidrofugantes e pinturas impermeabilizantes sobre as superfícies do concreto revestimentos de argamassas de cerâmicas ou outros sobre a superfície do concreto galvanização da armadura proteção catódica da armadura e outros 78 Inspeção e manutenção preventiva 781 O conjunto de projetos relativos a uma obra deve orientarse sob uma estratégia explícita que facilite procedimentos de inspeção e manutenção preventiva da construção 782 O manual de utilização inspeção e manutenção deve ser produzido conforme 253 8 Propriedades dos materiais 81 Simbologia específica desta seção De forma a simplificar a compreensão e portanto a aplicação dos conceitos estabelecidos nesta Seção os símbolos mais utilizados ou que poderiam gerar dúvidas encontramse a seguir definidos A simbologia apresentada nesta Seção segue a mesma orientação estabelecida na Seção 4 Dessa forma os símbolos subscritos têm o mesmo significado que os apresentados em 43 αE parâmetro em função da natureza do agregado que influencia o módulo de elasticidade fC resistência à compressão do concreto fCD resistência de cálculo à compressão do concreto fck resistência característica à compressão do concreto fckj resistência característica à compressão do concreto aos j dias fcm resistência média à compressão do concreto fct resistência do concreto à tração direta fctm resistência média à tração do concreto fctf resistência do concreto à tração na flexão fctsp resistência do concreto à tração indireta fst resistência à tração do aço de armadura passiva fy resistência ao escoamento do aço de armadura passiva ABNT 2014 Todos os direitos reservados 21 ABNT NBR 61182014 fpt resistência à tração do aço de armadura ativa fpy resistência ao escoamento do aço de armadura ativa Eci módulo de elasticidade ou módulo de deformação tangente inicial do concreto referindose sempre ao módulo cordal Ecs módulo de deformação secante do concreto Eci t0 módulo de elasticidade ou módulo de deformação inicial do concreto no instante t0 Eci28 módulo de elasticidade ou módulo de deformação inicial do concreto aos 28 dias Ep módulo de elasticidade do aço de armadura ativa Es módulo de elasticidade do aço de armadura passiva Gc módulo de elasticidade transversal do concreto εc2 deformação específica de encurtamento do concreto no início do patamar plástico εcu deformação específica de encurtamento do concreto na ruptura εu deformação específica do aço na ruptura εy deformação específica de escoamento do aço ν coeficiente de Poisson 82 Concreto 821 Classes Esta Norma se aplica aos concretos compreendidos nas classes de resistência dos grupos I e II da ABNT NBR 8953 até a classe C90 A classe C20 ou superior se aplica ao concreto com armadura passiva e a classe C25 ou superior ao concreto com armadura ativa A classe C15 pode ser usada apenas em obras provisórias ou concreto sem fins estruturais conforme a ABNT NBR 8953 822 Massa específica Esta Norma se aplica aos concretos de massa específica normal que são aqueles que depois de secos em estufa têm massa específica ρc compreendida entre 2 000 kgm³ e 2 800 kgm³ Se a massa específica real não for conhecida para efeito de cálculo podese adotar para o concreto simples o valor 2 400 kgm³ e para o concreto armado 2 500 kgm³ Quando se conhecer a massa específica do concreto utilizado podese considerar para valor da massa específica do concreto armado aquela do concreto simples acrescida de 100 kgm³ a 150 kgm³ 22 ABNT 2014 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 823 Coeficiente de dilatação térmica Para efeito de análise estrutural o coeficiente de dilatação térmica pode ser admitido como sendo igual a 105C 824 Resistência à compressão As prescrições desta Norma referemse à resistência à compressão obtida em ensaios de corpos de prova cilíndricos moldados segundo a ABNT NBR 5738 e rompidos como estabelece a ABNT NBR 5739 Quando não for indicada a idade as resistências referemse à idade de 28 dias A estimativa da resistência à compressão média fcmj correspondente a uma resistência fckj especificada deve ser feita conforme indicado na ABNT NBR 12655 A evolução da resistência à compressão com a idade deve ser obtida por ensaios especialmente executados para tal Na ausência desses resultados experimentais podese adotar em caráter orientativo os valores indicados em 1233 825 Resistência à tração A resistência à tração indireta fctsp e a resistência à tração na flexão fctf devem ser obtidas em ensaios realizados segundo as ABNT NBR 7222 e ABNT NBR 12142 respectivamente A resistência à tração direta fct pode ser considerada igual a 09 fctsp ou 07 fctf ou na falta de ensaios para obtenção de fctsp e fctf pode ser avaliado o seu valor médio ou característico por meio das seguintes equações fctkinf 07 fctm fctksup 13 fctm para concretos de classes até C50 fctm 03 fck23 para concretos de classes C55 até C90 fctm 212 ln 1 011 fck onde fctm e fck são expressos em megapascal MPa sendo fckj 7 MPa estas expressões podem também ser usadas para idades diferentes de 28 dias 826 Resistência no estado multiaxial de tensões Estando o concreto submetido às tensões principais σ3 σ2 σ1 devese ter σ1 fctk σ3 fck 4 σ1 ABNT 2014 Todos os direitos reservados 23 ABNT NBR 61182014 sendo as tensões de compressão consideradas positivas e as de tração negativas o estado multiaxial de tensões deve ser verificado conforme ilustrado na Figura 81 Figura 81 Resistência no estado multiaxial de tensões 827 Resistência à fadiga Ver 11423 e 2354 828 Módulo de elasticidade O módulo de elasticidade Eci deve ser obtido segundo o método de ensaio estabelecido na ABNT NBR 8522 sendo considerado nesta Norma o módulo de deformação tangente inicial obtido aos 28 dias de idade Quando não forem realizados ensaios podese estimar o valor do módulo de elasticidade inicial usando as expressões a seguir Eci αE 5600 fck para fck de 20 MPa a 50 MPa Eci 215 103 αE fck 10 12513 para fck de 55 MPa a 90 MPa sendo αE 12 para basalto e diabásio αE 10 para granito e gnaisse αE 09 para calcário αE 07 para arenito onde Eci e fck são dados em megapascal MPa O módulo de deformação secante pode ser obtido segundo método de ensaio estabelecido na ABNT NBR 8522 ou estimado pela expressão Ecs αi Eci 24 ABNT 2014 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 sendo αi 08 02 fck80 10 A Tabela 81 apresenta valores estimados arredondados que podem ser usados no projeto estrutural Tabela 81 Valores estimados de módulo de elasticidade em função da resistência característica à compressão do concreto considerando o uso de granito como agregado graúdo Classe de resistência C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C60 C70 C80 C90 Eci GPa 25 28 31 33 35 38 40 42 43 45 47 Ecs GPa 21 24 27 29 32 34 37 40 42 45 47 αi 085 086 088 089 090 091 093 095 098 100 100 A deformação elástica do concreto depende da composição do traço do concreto especialmente da natureza dos agregados Na avaliação do comportamento de um elemento estrutural ou seção transversal pode ser adotado módulo de elasticidade único à tração e à compressão igual ao módulo de deformação secante Ecs No cálculo das perdas de protensão pode ser utilizado em projeto o módulo de elasticidade inicial Eci O módulo de elasticidade em uma idade menor que 28 dias pode ser avaliado pelas expressões a seguir Ecit fckj fck05 Eci para os concretos com fck de 20 MPa a 45 MPa Ecit fckj fck03 Eci para os concretos com fck de 50 MPa a 90 MPa onde Ecit é a estimativa do módulo de elasticidade do concreto em uma idade entre 7 dias e 28 dias fckj é a resistência característica à compressão do concreto na idade em que se pretende estimar o módulo de elasticidade em megapascal MPa 829 Coeficiente de Poisson e módulo de elasticidade transversal Para tensões de compressão menores que 05 fc e tensões de tração menores que fct o coeficiente de Poisson ν pode ser tomado como igual a 02 e o módulo de elasticidade transversal Gc igual a Ecs24 ABNT 2014 Todos os direitos reservados 25 ABNT NBR 61182014 8210 Diagramas tensãodeformação 82101 Compressão Para tensões de compressão menores que 05 fc podese admitir uma relação linear entre tensões e deformações adotandose para módulo de elasticidade o valor secante dado pela expressão constante em 828 Para análises no estadolimite último podem ser empregados o diagrama tensãodeformação idealizado mostrado na Figura 82 ou as simplificações propostas na Seção 17 Figura 82 Diagrama tensãodeformação idealizado Os valores a serem adotados para os parâmetros εc2 deformação específica de encurtamento do concreto no início do patamar plástico e εcu deformação específica de encurtamento do concreto na ruptura são definidos a seguir para concretos de classes até C50 εc2 20 εcu 35 para concretos de classes C55 até C90 εc2 20 0085 fck 50053 εcu 26 35 90 fck1004 Ver indicação sobre o valor de fcd em 1233 ABNT 2014 Todos os direitos reservados 26 ABNT NBR 61182014 82102 Tração Para o concreto não fissurado pode ser adotado o diagrama tensãodeformação bilinear de tração indicado na Figura 83 Figura 83 Diagrama tensãodeformação bilinear de tração 8211 Fluência e retração Em casos onde não é necessária grande precisão os valores finais do coeficiente de fluência φtt0 e da deformação específica de retração εCStt0 do concreto submetidos a tensões menores que 05 fc quando do primeiro carregamento podem ser obtidos por interpolação linear a partir da Tabela 82 A Tabela 82 fornece o valor do coeficiente de fluência φtt0 e da deformação específica de retração εCStt0 em função da umidade média ambiente e da espessura fictícia 2Ac u onde Ac é a área da seção transversal e u é o perímetro da seção em contato com a atmosfera Os valores desta Tabela são relativos a temperaturas do concreto entre 10 C e 20 C podendose entretanto admitilos como válidos para temperaturas entre 0 C e 40 C Esses valores são válidos para concretos plásticos e de cimento Portland comum Deformações específicas devidas à fluência e à retração mais precisas podem ser calculadas segundo indicação do Anexo A ABNT 2014 Todos os direitos reservados 27 ABNT NBR 61182014 Tabela 82 Valores característicos superiores da deformação específica de retração εcs tt0 e do coeficiente de fluência φ tt0 Umidade média ambiente 40 55 75 90 Espessura fictícia 2AC u cm 20 60 20 60 20 60 20 60 φ tt0 Concreto das classes C20 a C45 t0 dias 5 46 38 39 33 28 24 20 19 30 34 30 29 26 22 20 16 15 60 29 27 25 23 19 18 14 14 φ tt0 Concreto das classes C50 a C90 5 27 24 24 21 19 18 16 15 30 20 18 17 16 14 13 11 11 60 17 16 15 14 12 12 10 10 εcs tt0 5 053 047 048 043 036 032 018 015 30 044 045 041 041 033 031 017 015 60 039 043 036 040 030 031 017 015 83 Aço de armadura passiva 831 Categoria Nos projetos de estruturas de concreto armado deve ser utilizado aço classificado pela ABNT NBR 7480 com o valor característico da resistência de escoamento nas categorias CA25 CA50 e CA60 Os diâmetros e seções transversais nominais devem ser os estabelecidos na ABNT NBR 7480 832 Tipo de superfície aderente Os fios e barras podem ser lisos entalhados ou providos de saliências ou mossas A configuração e a geometria das saliências ou mossas devem satisfazer também o que é especificado nesta Norma nas Seções 9 e 23 Para os efeitos desta Norma a capacidade aderente entre o aço e o concreto está relacionada ao coeficiente η1 cujo valor está estabelecido na Tabela 83 ABNT 2014 Todos os direitos reservados 28 ABNT NBR 61182014 Tabela 83 Valor do coeficiente de aderência η1 Tipo de superfície η1 Lisa 10 Entalhada 14 Nervurada 225 833 Massa específica Podese adotar para a massa específica do aço de armadura passiva o valor de 7 850 kgm3 834 Coeficiente de dilatação térmica O valor de 105C pode ser considerado para o coeficiente de dilatação térmica do aço para intervalos de temperatura entre 20 C e 150 C 835 Módulo de elasticidade Na falta de ensaios ou valores fornecidos pelo fabricante o módulo de elasticidade do aço pode ser admitido igual a 210 GPa 836 Diagrama tensãodeformação resistência ao escoamento e à tração O diagrama tensãodeformação do aço e os valores característicos da resistência ao escoamento fyk da resistência à tração fstk e da deformação na ruptura εuk devem ser obtidos de ensaios de tração realizados segundo a ABNT NBR ISO 68921 O valor de fyk para os aços sem patamar de escoamento é o valor da tensão correspondente à deformação permanente de 02 Para o cálculo nos estadoslimite de serviço e último podese utilizar o diagrama simplificado mostrado na Figura 84 para os aços com ou sem patamar de escoamento σs fyk fyd Es εs Figura 84 Diagrama tensãodeformação para aços de armaduras passivas ABNT 2014 Todos os direitos reservados 29 ABNT NBR 61182014 Este diagrama é válido para intervalos de temperatura entre 20 C e 150 C e pode ser aplicado para tração e compressão 837 Características de dutilidade Os aços CA25 e CA50 que atendam aos valores mínimos de fstfy e εuk indicados na ABNT NBR 7480 podem ser considerados de alta dutilidade Os aços CA60 que obedeçam também às especificações desta Norma podem ser considerados de dutilidade normal Em ensaios de dobramento a 180 realizados de acordo com a ABNT NBR 6153 e utilizando os diámetros de pinos indicados na ABNT NBR 7480 não pode ocorrer ruptura ou fissuração 838 Resistência à fadiga Ver 2355 839 Soldabilidade Para que um aço seja considerado soldável sua composição deve obedecer aos limites estabelecidos na ABNT NBR 8965 A emenda de aço soldada deve ser ensaiada à tração segundo a ABNT NBR 8548 A força de ruptura mínima medida na barra soldada deve satisfazer o especificado na ABNT NBR 7480 e o alongamento sob carga deve ser tal que não comprometa a dutilidade da armadura O alongamento total plástico medido na barra soldada deve atender a um mínimo de 2 84 Aço de armadura ativa 841 Classificação Os valores de resistência característica à tração diâmetro e área dos fios e das cordoalhas bem como a classificação quanto à relaxação a serem adotados em projeto são os nominais indicados na ABNT NBR 7482 e na ABNT NBR 7483 respectivamente 842 Massa específica Podese adotar para a massa específica do aço de armadura ativa o valor 7 850 kgm3 843 Coeficiente de dilatação térmica O valor de 105C pode ser considerado para coeficiente de dilatação térmica do aço para intervalos de temperatura entre 20 C e 100 C 844 Módulo de elasticidade O valor do módulo de elasticidade deve ser obtido em ensaios ou fornecido pelo fabricante Na falta de dados específicos podese considerar o valor de 200 GPa para fios e cordoalhas 845 Diagrama tensãodeformação resistência ao escoamento e à tração O diagrama tensãodeformação deve ser fornecido pelo fabricante ou obtido através de ensaios realizados segundo a ABNT NBR 6349 ABNT 2014 Todos os direitos reservados 30 Os valores característicos da resistência ao escoamento convencional fpyk da resistência à tração fptk e o alongamento após ruptura εuk das cordoalhas devem satisfazer os valores mínimos estabelecidos na ABNT NBR 7483 Os valores de fpyk fptk e do alongamento após ruptura εuk dos fios devem atender ao que é especificado na ABNT NBR 7482 Para cálculo nos estadoslimite de serviço e último podese utilizar o diagrama simplificado mostrado na Figura 85 Figura 85 Diagrama tensãodeformação para aços de armaduras ativas Este diagrama é válido para intervalos de temperatura entre 20 C e 150 C 846 Características de dutilidade Os fios e cordoalhas cujo valor de εuk for maior que o mínimo indicado nas ABNT NBR 7482 e ABNT NBR 7483 respectivamente podem ser considerados como tendo dutilidade normal O número mínimo de dobramentos alternados dos fios de protensão obtidos em ensaios segundo a ABNT NBR 6004 deve atender ao que é indicado na ABNT NBR 7482 847 Resistência à fadiga Ver 2355 848 Relaxação A relaxação de fios e cordoalhas após 1 000 h a 20 C Ψ1000 e para tensões variando de 05 fptk a 08 fptk obtida nos ensaios descritos na ABNT NBR 7484 não pode ultrapassar os valores dados nas ABNT NBR 7482 e ABNT NBR 7483 respectivamente Para efeito de projeto os valores de Ψ1000 da Tabela 84 podem ser adotados Tabela 84 Valores de Ψ1000 em porcentagem Cordoalhas Fios Barras σpo RN RB RN RB 05 fptk 0 0 0 0 0 06 fptk 35 13 25 10 15 07 fptk 70 25 50 20 40 08 fptk 120 35 85 30 70 Onde RN é a relaxação normal RB é a relaxação baixa 9 Comportamento conjunto dos materiais 91 Simbologia específica desta seção De forma a simplificar a compreensão e portanto a aplicação dos conceitos estabelecidos nesta Seção os símbolos mais utilizados ou que poderiam gerar dúvidas encontramse a seguir definidos A simbologia apresentada nesta seção segue a mesma orientação estabelecida na Seção 4 Dessa forma os símbolos subscritos têm o mesmo significado que os apresentados em 43 fbd resistência de aderência de cálculo da armadura passiva fbpd resistência de aderência de cálculo da armadura ativa k coeficiente de perda por metro de cabo provocada por curvaturas não intencionais do cabo ℓb comprimento de ancoragem básico ℓbp comprimento de ancoragem básico para armadura ativa ℓbpd comprimento de ancoragem para armadura ativa ℓbpt comprimento de transferência da armadura prétracionada ℓoc comprimento do trecho de traspasse para barras comprimidas isoladas ℓot comprimento do trecho de traspasse para barras tracionadas isoladas ℓp distância de regularização da força de protensão t tempo contado a partir do término das operações de protensão t0 instante de aplicação de carga t vida útil da estrutura x abscissa contada a partir da seção do cabo na qual se admite que a protensão tenha sido aplicada ao concreto Px força normal de protensão P0x força na armadura de protensão no tempo t 0 na seção da abscissa x Pdt força de protensão de cálculo no tempo t Pi força máxima aplicada à armadura de protensão pelo equipamento de tração Pktx força característica na armadura de protensão no tempo t na seção da abscissa x Ptx força na armadura de protensão no tempo t na seção da abscissa x α coeficiente para cálculo de comprimento de ancoragem αp relação entre Ep e Eci γp coeficiente de ponderação das cargas oriundas da protensão ϕf diâmetro das barras que constituem um feixe ϕn diâmetro equivalente de um feixe de barras ϕt diâmetro das barras de armadura transversal η1 η2 η3 coeficientes para cálculo da tensão de aderência da armadura passiva ηp1 ηp2 ηp3 coeficientes para cálculo da tensão de aderência da armadura ativa σcp tensão inicial no concreto ao nível do baricentro da armadura de protensão devida à protensão simultânea de n cabos σcg tensão no concreto ao nível do baricentro da armadura de protensão devida à carga permanente mobilizada pela protensão ou simultaneamente aplicada com a protensão σp tensão de protensão σpi tensão na armadura ativa imediatamente após a aplicação da protensão σp0 tensão na armadura ativa correspondente a P0 σp tensão na armadura ativa após todas as perdas ao longo do tempo ΔPx perdas de protensão por atrito medidas a partir de Pi na seção da abscissa x ΔP0x perda imediata de protensão medida a partir de Pi no tempo t 0 na seção da abscissa x ΔPtx perda de protensão na seção da abscissa x no tempo t calculada após o tempo t 0 Δσp perda média de protensão por cabo devida ao encurtamento imediato do concreto ABNT NBR 61182014 92 Disposições gerais 921 Generalidades Devem ser obedecidas no projeto as exigências estabelecidas nesta seção relativas à aderência ancoragem e emendas das armaduras As condições específicas relativas à proteção das armaduras situações particulares de ancoragens e emendas e suas limitações frente à natureza dos esforços aplicados em regiões de descontinuidade e em elementos especiais são tratadas nas Seções 7 18 21 e 22 respectivamente 922 Níveis de protensão Os níveis de protensão estão relacionados com os níveis de intensidade da força de protensão que por sua vez são função da proporção de armadura ativa utilizada em relação à passiva ver 314 e Tabela 134 93 Verificação da aderência 931 Posição da barra durante a concretagem Consideramse em boa situação quanto à aderência os trechos das barras que estejam em uma das posições seguintes a com inclinação maior que 45 sobre a horizontal b horizontais ou com inclinação menor que 45 sobre a horizontal desde que para elementos estruturais com h 60 cm localizados no máximo 30 cm acima da face inferior do elemento ou da junta de concretagem mais próxima para elementos estruturais com h 60 cm localizados no mínimo 30 cm abaixo da face superior do elemento ou da junta de concretagem mais próxima Os trechos das barras em outras posições e quando do uso de formas deslizantes devem ser considerados em má situação quanto à aderência 932 Valores das resistências de aderência 9321 A resistência de aderência de cálculo entre a armadura e o concreto na ancoragem de armaduras passivas deve ser obtida pela seguinte expressão fbd η1 η2 η3 fctd onde fctd fctkinfγc ver 825 η1 10 para barras lisas ver Tabela 83 η1 14 para barras entalhadas ver Tabela 83 η1 225 para barras nervuradas ver Tabela 83 34 ABNT 2014 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 η2 10 para situações de boa aderência ver 931 η2 07 para situações de má aderência ver 931 η3 10 para φ 32 mm η3 132 φ100 para φ 32 mm onde φ é o diâmetro da barra expresso em milímetros mm 9322 A resistência de aderência de cálculo entre armadura e concreto na ancoragem de armaduras ativas prétracionadas deve ser obtida pela seguinte expressão fbpd ηp1 ηp2 fctd onde fctd fctkinfγc ver 825 calculado na idade de aplicação da protensão para cálculo do comprimento de transferência ver 945 28 dias para cálculo do comprimento de ancoragem ver 945 ηp1 10 para fios lisos ηp1 12 para cordoalhas de três e sete fios ηp1 14 para fios dentados ηp2 10 para situações de boa aderência ver 931 ηp2 07 para situações de má aderência ver 931 9323 No escorregamento da armadura em elementos estruturais fletidos devem ser adotados os valores da tensão de aderência dados em 9321 e 9322 multiplicados por 175 94 Ancoragem das armaduras 941 Condições gerais Todas as barras das armaduras devem ser ancoradas de forma que as forças a que estejam submetidas sejam integralmente transmitidas ao concreto seja por meio de aderência ou de dispositivos mecânicos ou por combinação de ambos 9411 Ancoragem por aderência Acontece quando os esforços são ancorados por meio de um comprimento reto ou com grande raio de curvatura seguido ou não de gancho Com exceção das regiões situadas sobre apoios diretos as ancoragens por aderência devem ser confinadas por armaduras transversais ver 9426 ou pelo próprio concreto considerandose este caso quando o cobrimento da barra ancorada for maior ou igual a 3 φ e a distância entre barras ancoradas for maior ou igual a 3 φ 35 ABNT 2014 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 9412 Ancoragem por meio de dispositivos mecânicos Acontece quando as forças a ancorar são transmitidas ao concreto por meio de dispositivos mecânicos acoplados à barra 942 Ancoragem de armaduras passivas por aderência 9421 Prolongamento retilíneo da barra ou grande raio de curvatura As barras tracionadas podem ser ancoradas ao longo de um comprimento retilíneo ou com grande raio de curvatura em sua extremidade de acordo com as condições a seguir a obrigatoriamente com gancho ver 9423 para barras lisas b sem gancho nas que tenham alternância de solicitação de tração e compressão c com ou sem gancho nos demais casos não sendo recomendado o gancho para barras de φ 32 mm ou para feixes de barras As barras comprimidas devem ser ancoradas sem ganchos 9422 Barras transversais soldadas Podem ser utilizadas várias barras transversais soldadas para a ancoragem de barras desde que ver Figura 91 a seja o diâmetro da barra soldada φt 060 φ b a distância da barra transversal ao ponto de início da ancoragem seja 5 φ c a resistência ao cisalhamento da solda supere a força mínima de 03 As fyd 30 da resistência da barra ancorada NOTA Para barra transversal única ver 9471 Figura 91 Ancoragem com barras transversais soldadas 9423 Ganchos das armaduras de tração Os ganchos das extremidades das barras da armadura longitudinal de tração podem ser a semicirculares com ponta reta de comprimento não inferior a 2 φ 36 ABNT 2014 Todos os direitos reservados b em ângulo de 45 interno com ponta reta de comprimento não inferior a 4 ϕ c em ângulo reto com ponta reta de comprimento não inferior a 8 ϕ Para as barras lisas os ganchos devem ser semicirculares O diâmetro interno da curvatura dos ganchos das armaduras longitudinais de tração deve ser pelo menos igual ao estabelecido na Tabela 91 Tabela 91 Diâmetro dos pinos de dobramento D Bitola mm Tipo de aço CA25 CA50 CA60 20 4 ϕ 5 ϕ 6 ϕ 20 5 ϕ 8 ϕ Para ganchos de estribos ver 9461 Quando houver barra soldada transversal ao gancho e a operação de dobramento ocorrer após a soldagem devem ser mantidos os diâmetros dos pinos de dobramento da Tabela 91 se o ponto de solda situarse na parte reta da barra a uma distância mínima de 4 ϕ do início da curva Caso essa distância seja menor ou o ponto se situe sobre o trecho curvo o diâmetro do pino de dobramento deve ser no mínimo igual a 20 ϕ Quando a operação de soldagem ocorrer após o dobramento devem ser mantidos os diâmetros da Tabela 91 9424 Comprimento de ancoragem básico Definese comprimento de ancoragem básico como o comprimento reto de uma barra de armadura passiva necessário para ancorar a forçalimite As fyd nessa barra admitindose ao longo desse comprimento resistência de aderência uniforme e igual a fbd conforme 9321 O comprimento de ancoragem básico é dado por ℓb ϕ fyd 4 fbd 25 ϕ 9425 Comprimento de ancoragem necessário O comprimento de ancoragem necessário pode ser calculado por ℓbnec αℓb Ascalc Asef ℓbmín onde α 10 para barras sem gancho α 07 para barras tracionadas com gancho com cobrimento no plano normal ao do gancho 3 ϕ α 07 quando houver barras transversais soldadas conforme 9422 α 05 quando houver barras transversais soldadas conforme 9422 e gancho com cobrimento no plano normal ao do gancho 3 ϕ ℓb é calculado conforme 9424 ℓbmín é o maior valor entre 03 ℓb 10 ϕ e 100 mm Permitese em casos especiais considerar outros fatores redutores do comprimento de ancoragem necessário 9426 Armadura transversal na ancoragem Para os efeitos desta subseção observado o disposto em 9411 consideramse as armaduras transversais existentes ao longo do comprimento de ancoragem caso a soma das áreas dessas armaduras seja maior ou igual que as especificadas em 94261 e 94262 94261 Barras com ϕ 32 mm Ao longo do comprimento de ancoragem deve ser prevista armadura transversal capaz de resistir a 25 da força longitudinal de uma das barras ancoradas Se a ancoragem envolver barras diferentes prevalece para esse efeito a de maior diâmetro 94262 Barras com ϕ 32 mm Deve ser verificada a armadura em duas direções transversais ao conjunto de barras ancoradas Essas armaduras transversais devem suportar as tensões de fendilhamento segundo os planos críticos respeitando o espaçamento máximo de 5 ϕ onde ϕ é o diâmetro da barra ancorada Quando se tratar de barras comprimidas pelo menos uma das barras constituintes da armadura transversal deve estar situada a uma distância igual a quatro diâmetros da barra ancorada além da extremidade da barra 943 Ancoragem de feixes de barras por aderência Considerase o feixe como uma barra de diâmetro equivalente igual a ϕn ϕf n As barras constituintes de feixes devem ter ancoragem reta sem ganchos e atender às seguintes condições a quando o diâmetro equivalente do feixe for menor ou igual a 25 mm o feixe pode ser tratado como uma barra única de diâmetro igual a ϕn para a qual vale o estabelecido em 942 b quando o diâmetro equivalente for maior que 25 mm a ancoragem deve ser calculada para cada barra isolada distanciando as suas extremidades de forma a minimizar os efeitos de concentrações de tensões de aderência a distância entre as extremidades das barras do feixe não pode ser menor que 12 vez o comprimento de ancoragem de cada barra individual c quando por razões construtivas não for possível proceder como recomendado em b a ancoragem pode ser calculada para o feixe como se fosse uma barra única com diâmetro equivalente ϕn A armadura transversal adicional deve ser obrigatória e obedecer ao estabelecido em 9426 conforme ϕn seja menor igual ou maior que 32 mm 944 Ancoragem de telas soldadas por aderência Aplicase o disposto em 931 932 941 e 942 Quando a tela for composta de fios lisos ou com mossas podem ser adotados os mesmos critérios definidos para barras nervuradas desde que o número de fios transversais soldados ao longo do comprimento de ancoragem necessário seja calculado conforme a expressão n 4 Ascalc Asef 945 Ancoragem de armaduras ativas fios e cordoalhas prétracionadas por aderência 9451 Comprimento de ancoragem básico O comprimento de ancoragem básico deve ser obtido por para fios isolados ℓbp ϕ fpy d 4 fbpd para cordoalhas de três ou sete fios ℓbp 7ϕ fpy d 36 fbpd onde fbp d deve ser calculado conforme 932 considerando a idade do concreto na data de protensão para o cálculo do comprimento de transferência e 28 dias para o cálculo do comprimento de ancoragem 9452 Comprimento de transferência ℓbpt O cálculo do comprimento necessário para transferir por aderência a totalidade da força de protensão ao fio no interior da massa de concreto deve simultaneamente considerar a se no ato da protensão a liberação do dispositivo de tração é gradual Nesse caso o comprimento de transferência deve ser calculado pelas expressões para fios dentados ou lisos ℓbpt 07 ℓbp σpi fpy d ABNT NBR 61182014 para cordoalhas de três ou sete fios ℓbpt 05ℓbp σpifpyd b se no ato da protensão a liberação não é gradual Nesse caso os valores calculados em a devem ser multiplicados por 125 9453 Comprimento de ancoragem necessário O comprimento de ancoragem necessário deve ser calculado pela expressão ℓbpd ℓbpt ℓbp fpyd σp fpyd 9454 Armaduras transversais na zona de ancoragem As armaduras transversais na zona de ancoragem podem ser calculadas de acordo com 212 946 Ancoragem de estribos A ancoragem dos estribos deve necessariamente ser garantida por meio de ganchos ou barras longitudinais soldadas 9461 Ganchos dos estribos Os ganchos dos estribos podem ser a semicirculares ou em ângulo de 45º interno com ponta reta de comprimento igual a 5 ϕt porém não inferior a 5 cm b em ângulo reto com ponta reta de comprimento maior ou igual a 10 ϕt porém não inferior a 7 cm este tipo de gancho não pode ser utilizado para barras e fios lisos O diâmetro interno da curvatura dos estribos deve ser no mínimo igual ao valor dado na Tabela 92 Tabela 92 Diâmetro dos pinos de dobramento para estribos Bitola Tipo de aço mm CA25 CA50 CA60 10 3 ϕt 3 ϕt 3 ϕt 10 ϕ 20 4 ϕt 5 ϕt 20 5 ϕt 8 ϕt 9462 Barras transversais soldadas Desde que a resistência ao cisalhamento da solda para uma força mínima de Asfyd seja comprovada por ensaio pode ser feita a ancoragem de estribos por meio de barras transversais soldadas de acordo com a Figura 92 obedecendo às condições dadas a seguir 40 ABNT 2014 Todos os direitos reservados ABNT NBR 61182014 a duas barras soldadas com diâmetro ϕt1 07 ϕt para estribos constituídos por um ou dois ramos b uma barra soldada com diâmetro ϕt1 14 ϕt para estribos de dois ramos onde Asfyd é a resistência da barra ancorada Figura 92 Ancoragem de armadura transversal por meio de barras soldadas 947 Ancoragem por meio de dispositivos mecânicos Quando forem utilizados dispositivos mecânicos acoplados às armaduras a ancorar a eficiência do conjunto deve ser justificada e quando for o caso comprovada através de ensaios O escorregamento entre a barra e o concreto junto ao dispositivo de ancoragem não pode exceder 01 mm para 70 da força última nem 05 mm para 95 desta força A resistência de cálculo da ancoragem não pode exceder 50 da força última medida no ensaio nos casos em que sejam desprezíveis os efeitos de fadiga nem 70 da força última obtida em ensaio de fadiga em caso contrário O projeto deve prever os efeitos localizados desses dispositivos por meio de verificação da resistência do concreto e da disposição de armaduras adequadas para resistir as forças geradas e manter as aberturas de fissuras nos limites especificados conforme indicado em 212 9471 Barra transversal única Pode ser usada uma barra transversal soldada como dispositivo de ancoragem integral da barra desde que ϕt ϕ barra ancorada ϕ não seja maior que 16 da menor dimensão do elemento estrutural na região da ancoragem ou 25 mm o espaçamento entre as barras ancoradas não seja maior que 20 ϕ a solda de ligação das barras seja feita nos sentidos longitudinal e transversal das barras contornando completamente a área de contato das barras a solda respeite o prescrito em 954 ABNT 2014 Todos os direitos reservados 41 ABNT NBR 61182014 95 Emendas das barras 951 Tipos por traspasse por luvas com preenchimento metálico rosqueadas ou prensadas por solda por outros dispositivos devidamente justificados 952 Emendas por traspasse Esse tipo de emenda não é permitido para barras de bitola maior que 32 mm Cuidados especiais devem ser tomados na ancoragem e na armadura de costura dos tirantes e pendurais elementos estruturais lineares de seção inteiramente tracionada No caso de feixes o diâmetro do círculo de mesma área para cada feixe não pode ser superior a 45 mm respeitados os critérios estabelecidos em 9525 9521 Proporção das barras emendadas Consideramse como na mesma seção transversal as emendas que se superpõem ou cujas extremidades mais próximas estejam afastadas de menos que 20 do comprimento do trecho de traspasse Quando as barras têm diâmetros diferentes o comprimento de traspasse deve ser calculado pela barra de maior diâmetro ver Figura 93 Figura 93 Emendas supostas como na mesma seção transversal A proporção máxima de barras tracionadas da armadura principal emendadas por traspasse na mesma seção transversal do elemento estrutural deve ser a indicada na Tabela 93 A adoção de proporções maiores que as indicadas deve ser justificada quanto à integridade do concreto na transmissão das forças e da capacidade resistente da emenda como um conjunto frente à natureza das ações que a solicitem 42 ABNT 2014 Todos os direitos reservados