Aula subsistema estrutural cimento concreto

Disciplina
Tecnologia da Construção e Canteiro de Obra
III
Professora da disciplina: Dra. Monica Kofler
Ano: 2016
Material de aula: Subsistemas Estruturais
e Tipos de Concreto

SUPER-ESTRUTURA
Disciplina: Tecnologia da Construção e Canteiro de Obra III
SUBSISTEMA ESTRUTURAL
DE UM PRÉDIO
INFRA-ESTRUTURA

Principais Elementos Estruturais

Principais Elementos
Estruturais Básicos:

Esforços Gerados em todos os elementos estruturais
PILARES VIGAS

Esforços Gerados em todos os elementos estruturais
Lajes e Coberturas:
COBERTURAS
LAJES

Principais Elementos Estruturais Básicos:
Tijolo e bloco:
Definir a largura da viga de acordo
com:
Revestimento (em cada face da
parede):
3 cmParedes: De 25 cm:
De 15 cm: 1,5 cm
:
Lajes e vigas:
 Alinhamento entre
vigas e pilares;
 Orientação
criteriosa dos
pilares;

Principais Elementos Estruturais Básicos: Vigas:
NBR 6118 – para laje maciça limites mínimos de espessuras:
h

Altura da seção da Viga
h:
Vigas: alturas e vãos
Relações Econômicas
entre balanços e vãos:

Principais Elementos Estruturais Básicos: Lajes e vigas:

Principais Elementos Estruturais Básicos: Vigas:

Principais Elementos Estruturais Básicos: Vigas nas paredes:
Posição da tubulação:

Principais Elementos Estruturais Básicos: Pilares:
Espaçamentos entre pilares de forma econômica: 4,0 a 6,0 m
Diferença entre 20% nos
comprimentos dos vãos das
vigas ainda são econômicos.
Solução ruim Solução boa
Criação de balanço da
viga

 Verificar alinhamento entre vigas e
pilares;
 Orientação criteriosa dos pilares,
verificar esforços elevados;
Posicionar pilares:
 Cantos de edificação;
 Encontro de vigas importantes;
 Embutidos em paredes;
 Distantes entre 2,5 m até máximo
possível 7,0 m;
 Verificar se as posições dos pilares
do pavimento tipo são aceitáveis
ao térreo e ao subsolo 9garagens);
Viga de Transição:

Caixas de escadas, elevadores e
pilares paredes
Caixa de
elevador
Caixa de
escada
Núcleo de rigidez
Principais Elementos Estruturais Básicos: Escadas e elevadores
NBR 13994 – elevadores de pessoas
Dimensões e especificações

EXEMPLO 1 – Lançamentos
dos elementos Estruturais
Básicos:

Laje: espessura 10 cm
Viga: altura de 35 cm e de 45 cm
Pilares foram posicionados nos cantos e encontros
entre vigas de maiores vãos
Pilar: 20 cm (embutido nas paredes
externas

EXEMPLO 2 – Exercício para a aula
Lançamentos dos elementos Estruturais

Vigas sobre paredes externas:Solução estrutural inicial:

Vigas de apoio das paredes
Reduzir vãos da laje da sala

Vigas de apoio das paredes
Sala – Escada
Sala – cozinha
Escada – dormitório
Dormitório - banheiro

Viga sobre parede corredor:
Evitar 3 paredes
apoiadas sobre uma laje
Passagens de tubulações?

Solução proposta final:
 Possibilidade de trazer os 2 pilares
da escada para a parte externa da
edificação
 Muitas duvidas sobre a concepção
estrutural são comprovadas
posteriormente pelo calculo
estrutural:
 Verificar estados limites
 Dimensionamento das armaduras
 Testar outras soluções

TIPOS DE
CIMENTO E
DOSAGENS PARA
CONCRETO

CLASSE DE
RESISTÂNCIA:
Disciplina Tecnologia da Construção e Canteiro de Obra III
Tipos de Cimento
Portland

Tipos de Cimento Portland e a NBR

Característica do Concreto
TRABALHIDADE ABATIMENTO (slump)
COESÃO EXSUDAÇÃO
SEGREGAÇÃO
TEOR DE ARGAMASSA
RESISTÊNCIA MECÂNICAMODULO DE ELASTICIDADE
CONDIÇÃO DE EXPOSIÇÃO
TEOR DE

Característica do Concreto: efeito na composição
granulométrica
Inchamento do
agregado miúdo

Impureza orgânica: alteração na qualidade do
concreto:
Grau de Contaminação do agregado
miúdo
NBR NM 49

Relação água/cimento: alteração na qualidade do
concreto:
NBR 6118
12655
BR_15900-1_2009-Água para amassamento do concreto - Requisitos

Característica do Concreto: efeito na composição
granulométrica

Exemplo de Teor de Argamassa:

Dosagem de Concreto
Ensaio de Abatimento
Ensaio de Abatimento: Slump Test
NBR NM67
Ensaio de Resistência

Dosagem de Concreto
Coesão e
Trabalhabilidade
Consistência

Testes à Compressão e ruptura
Extratora
de corpo
de prova
Prensa de
rompimento de
corpo de prova
Módulo de elasticidade

Test Slump
vídeo
Copiar e colar:
https://www.youtube.com/watch?v=Awh9blmXBs0

Realização dos ensaios para o concreto preparado e
dosado em obra ou na central:

Quais as Aplicações do Cimento:

Principais Requisitos do Projeto Estrutural:

CONCRETO SIMPLES
ARGAMASSA
NBR 5732/91
CIMENTO + ÁGUA + AGREGADO
MIÚDO + AGREGADO GRAÚDO

NA BETONEIRA
 Intermitente
 Continua
 Inclinação
 Varia de acordo com o grau de 14VD a 16VD
CONCRETO VIRADO NA OBRA:
ARGAMASSA:
• Assentamento de tijolos, blocos,
azulejos, cerâmicas, tacos, ladrilhos,
etc;
• Revestimento de paredes, pisos e tetos;
• Impermeabilização;
• Regularização de superfícies (buracos,
ondulações, desníveis, etc);

CONCRETO ARMADO:
CONCRETO SIMPLES + ARMADURA + ADERÊNCIA

CONCRETO ARMADO:
CONCRETO BOMBEÁVEL: NBR 7212 - execução de concreto
dosado em central, estipula o tempo
máximo de transporte da central até a
obra em 90 min; tempo máximo
descarregamento: 150 min

CONCRETO ARMADO
Regras para Lançamentos e Adensamentos do Concreto:

CONCRETO ARMADO
Vantagens:
 Mais barato que estrutura
metálica
 Plasticidade: adaptação a forma
 Impermeável e resistente ao fogo
 Monolitismo
 Rapidez de construção
 Durabilidade
PESQUISAR:
http://www.archdaily.com.br/br/01-
83469/classicos-da-arquitetura-igreja-
da-pampulha-slash-oscar-niemeyer
Igreja da Pampulha / Oscar Niemeyer
http://historiadartenobrasil.blogspot.com.br/20
10/05/palacio-do-arcos-brasilia.htmlPalácio Itamaraty / Oscar Niemeyer

Estrutura de Concreto Armado – Memorial
da América Latina – São Paulo
Casa Contemporânea – Israel
Desvantages:
 Peso específico próprio alto (2500 kg/m3)
 Baixo grau de proteção térmica e som
 Organização do canteiro de obra deve ser
planejada
 Impacto no meio ambiente
PESQUISAR:
http://altaarquitetura.com.br/
estrutura-concreto-armado-
metalica-madeira/
CONCRETO ARMADO
Leitura sobre o concreto armado:

Classificação Geométrica - Elementos Estruturais para concreto:

Elemento Estrutural para o concreto
armado: LAJE

armado: LAJE
Laje nervurada: pré-
moldadas ou pré-fabricadas
LAJE MACIÇA: 7cm a 15 cm; sem
vazios; apoiadas nas bordas;
LAJE LISA
CAPITEL DE LAJE COGUMELO:
apoiadas diretamente no pilar
Laje
nervurada
pré-fabricada
NBR 6118/03

armado: VIGA

armado: VIGA
Viga baldrame
Viga com mudança de direção
Viga e Pilar
Vigas cruzadas
Viga invertida na base de uma parede

armado: PILAR

armado: PILAR
Pilar

Palácio do Planalto – Brasília
Arquiteto Oscar Niemeyer
Construção: 1958-1960
TEXTO P/LEITURA: http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/arquitextos/14.161/4913
 Pilares internos: maior carga 3 pav.);
 Pilares de fachada: carga da laje de
cobertura.
 Laje: tipo nervurado em caixão
perdido (diminui sua espessura em
direção à borda).

Fissuração no Concreto:
PESQUISAR REVISTA TÉCHNE:
http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/160/trinca-ou-fissura-como-se-originam-quais-os-tipos-285488-1.aspx
Fissurômetro, indicando
espessura da patologia
FISSURAS 0,05 a 0,4 mm
VALORES ACEITÁVEIS: 0,3 mm
Função da solicitação
cortante
torção
tração
Perda de aderência
Cargas concentradas

Deterioração do Concreto:

Deterioração da Estrutura:

Deterioração da Armadura:

CONCRETO ARMADO
Probleminhas de concretagem:
Ninho de concretagem na viga,
originalmente encoberto por
concreto que não penetrou entre a
forma e as armaduras (Revista
Téchne n. 08, p. 23).
Alta densidade de armadura com
cobrimento insuficiente provocando
corrosão generalizada e expansão da
seção das armaduras com posterior
rompimento das estribos.
Manual de Fundamentos do Projeto Estrutural – SINDUSCON e Universidade Federal do Ceará

CONCRETO ARMADO
Probleminhas de concretagem:
Alta densidade de armadura na base da
viga com cobrimento insuficiente e,
infiltração pela junta de dilatação
provocando corrosão generalizada e
expansão da seção das armaduras.
Laje executada sem o mínimo de
cobrimento para proteção da armadura
que coincidiu com as juntas das formas
provocando corrosão generalizada e
expansão da seção das amaduras.
Manual de Fundamentos do Projeto Estrutural – SINDUSCON e Universidade Federal do Ceará

Durabilidade das Estruturas:

CONCRETO PROTENDIDO:
CONCRETO + AMARDURA ATIVA

 Grandes vãos
 Controle e redução de deformações e da fissuração
 Possibilidade de uso em ambientes agressivos
 Projetos arquitetônicos ousados
 Aplicação em peças pré-fabricadas
 Recuperação e reforço de estruturas
 Lajes mais esbeltas do que as equivalentes em concreto armado: isso
pode reduzir tanto a altura total de um edifício, como o seu peso e,
conseqüentemente, o carregamento das fundações.
AMARDURA ATIVA

 Utiliza concretos e aços de alta resistência (aços até 2100 MPa e concretos até
85 MPa);
 Em Concreto Protendido toda a seção transversal resiste às tensões;
 Devido aos itens 1 e 2, elementos de Concreto Protendido são mais leves, mais
esbeltos e esteticamente mais bonitos;
 Concreto Protendido fica livre de fissuras,
 O aço é pré-testado durante o estiramento.

Museu de Arte de São Paulo (MASP) ano: 1989
TEXTO LEITURA: http://au.pini.com.br/arquitetura-urbanismo/249/a-estrutura-
do-masp-de-lina-bo-bardi-333984-1.aspx
4 vigas protendidas
com 74 m de vão
fck = 45 MPa
Arquiteta Lina Bo Bardi

Museu Oscar Niemeyer - Curitiba
CONCRETO PROTENDIDO: versalidade  Estrutura moldadas “in
loco”, com exceção das pré-
lajes do teto: pré-fabricadas.
 Concretos: várias classes de
resistência: 25,0 a 40,0 MPa.
 Relação água/cimento
máxima de 0,50.
 Cimento CP IV-32 (baixo
calor de hidratação,
associado aos aditivos
polifuncional e
superfluidificante).
 O controle tecnológico do
concreto: excelentes de corpos de
prova até 50,9 MPa.
http://www.cimentoitambe.com.br/obra-foi-eleita-uma-das-20-mais-bonitas-do-mundo-e-
contou-com-a-participacao-da-construtora-cesbe-e-do-concreto-da-concrebras/
TEXTO LEITURA:

CONCRETO PROTENDIDO: fck = 35 MPa

Concreto Protendido: Ciclovia Tim Maia de São Conrado
projetada com
pilares pré-
fabricados e lajes
protendidas tipo “Pi”
Trecho 50 m desabou em 21/abr/2016

 Concreto Tradicional: produzir 1m3 de concreto → 250 kg de cimento;
 Concreto CAD: 1 m3 de concreto → 500 kg/m3 (o que o torna extremamente caro);
 A analise feita por engenheiros, baseia-se na substituição de parte do cimento por
minerais, como a SÍLICA ATIVA e a ESCÓRIA DE ALTO FORNO;
 Uso da SÍLICA ATIVA: PÓ FINO PULVERIZADO FABRICAÇÃO DO SILÍCIO METÁLICO
OU FERRO SILÍCIO: 100 vezes mais fino que o cimento, o material penetra em
espaços minúsculos, evitando a formação de poros e vácuos, isso torna o concreto
mais resistente a infiltrações;
 SÍLICA ATIVA: alto desempenho e durabilidade do concreto.
CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO – CAD ≥ 100 MPa :
ALTERNATIVAS TÉCNICAS X VIABILIDADE ECONÔMICA:
 menos poroso; mais impermeável; mais resistentes a ambientes
agressivos; > durabilidade.

CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO - CAD:
Elevada resistência ≥ 100 MPa e durabilidade;
Maior Resistência Mecânica: Redução da água total nos traços do concreto para
Reduzir a fissuração e a deformabilidade;
Utilização de adições e aditivos;
Superplastificantes: porosidade e permeabilidade são reduzidas;
CAD são resistentes ao ataque de agentes agressivos: cloreto, sulfato, dióxido de
carbono e maresia;
Vantagens econômicas: Desformas mais rápidas, diminuição na quantidade e
metragem das formas, maior rapidez na execução da obra;
Uso da SÍLICA ATIVA é um substituto perfeito, além de suas propriedades cimentícias,
o material é comercializado a um preço relativamente baixo por ser um rejeito
industrial.
SÍLICA também aumenta a durabilidade do concreto, 100 vezes mais fino que o
cimento, o material penetra em espaços minúsculos, evitando a formação de poros e
vácuos, isso torna o concreto mais resistente a infiltrações.

TENDÊNCIAS ATUAIS
CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO PRÉDIOS ALTOS – CAD ≥ 100 MPa
:

Centro Empresarial Nações Unidas
em São Paulo ano: 1997
Conjunto Três edifícios:
Maior possui 158 m de
altura
Pilares fck = 50 Mpa
Lajes e vigas fck = 35 MPa

Edifício E-Tower em São Paulo ano: 2002
Altura: 162 m
Pilares com fck = 125MPa
Lajes e vigas com fck = 40MPa
162 m de altura (do piso do 4o subsolo à
cobertura), localizado na Vila Olímpia em São
Paulo, em construção pela Tecnum.

Complexo Industrial e Portuário do
Pecém – Ceará ano: 1995-2000
fck ≥ 50 Mpa
Aço das estruturas de concreto:
 Aço CA-50: Armaduras
longitudinais em geral (vigas,
pilares, fundações, lajes,
galerias, caixas, canaletas, muros
de arrimo etc.), armaduras
transversais (estribos), etc.
transversais, armaduras de
distribuição etc. (quando
especificado);
construtivas, chumbadores,
espaçadores para pisos,
grampos, “inserts” etc

Ponte do Rio Maranhão – Goiânia
Trecho da rodovia GO-237, com 585 m de
extensão
fck = 50 Mpa
Fc28 = 70 a 11 MPa

Edifício Torso, Suécia
ARQUITETO ESPANHOL SANTIAGO
CALATRAVA
Giro de 90 graus do primeiro
cubo ao último
Vista dos primeiros
pavimentos: estrutura
metálica e sua
ancoragem nas lajes
dos pavimentos
Vista – Detalhe do giro
 190 m de altura e forma
torcida;
 Ano: 2005
 circulações verticais, os
equipamentos
mecânicos e as
instalações elétricas,
hidráulicas e de ar-
condicionado do
edifício.
 Aptos: 45 m² a 190 m².

CONCRETO PRÉ-MOLDADO:
NBR 9062/2006: concreto pré-moldado é de um elemento produzido fora do local na qual
será empregado. O controle de qualidade acerca deste concreto é menos rigoroso,
devendo ser inspecionado por pessoal capacitado do próprio construtor ou proprietário.
concreto pré-fabricado: material confeccionado de forma industrial, rigoroso no controle
de qualidade, sendo avaliado em várias etapas: fabricação, armazenamento, transporte e
utilização final.
30 a 90 MPa.

 Uso otimizado de materiais
A pré-fabricação emprega equipamentos controlados por computador para o preparo do
concreto. Aditivos e adições são empregados para conseguir os desempenhos mecânicos
específicos, para cada classe de concreto. O lançamento e o adensamento do concreto são
executados em locais fechados, com equipamentos otimizados. A relação água/cimento
pode ser reduzida ao mínimo possível e o adensamento e cura são executadas em
condições controladas
 Menor tempo de construção –menos da metade do tempo necessário para construção
convencional moldada no local
 A instalação pode continuar mesmo no inverno rigoroso, com temperatura de –20°C.
VANTAGENS:

PROJETO:
 utilizar um sistema de contra
ventamento próprio;
 utilizar grandes vãos;
 assegurar a integridade estrutural.
 modulação de projeto;
 padronização de produtos entre
fabricantes;
 padronização interna para detalhes
construtivos e padronização de
procedimentos para Produção e ou
montagem.
Disciplina Tecnologia da Construção e
Canteiro de Obra III

CONCRETO ROLADO
É utilizado em pavimentações urbanas, como sub-base de
pavimentos e barragens de grande porte.

PESQUISAR:
ABCP – Associação Brasileira de Cimentos Portland
IBRACON – Instituto Brasileiro de concreto
OUTROS TIPOS DE CONCRETOS:

CONCRETOS ESPECIAIS:
 Concreto de alta densidade (pesado);
 Concreto celular (leve);
 Concreto autoadensável (ou autonivelante);
 Concreto projetado;
 Concreto colorido;
 Concreto com fibras;
 Concreto poroso.

Aditivos para o concreto
Conceito:

Os Principais Aditivos para o Concreto:

Superplastificantes são polímeros à base de éter policarboxilato modificado.
Devido à sua química diferenciada, consegue resultados bem superiores aos
superplastificantes à base de naftaleno e melamina.
Superplastificantes no Concreto

 TRANSPORTE
 Caminhão agitador
 Caminhão betoneira
 Caminhão transportador
 Grua
 Caçamba
 Carrinho e ginca
 Calha
 Esteira rolante
 Bombas
 Tubos calhas
 Tremonha
Lembrando sobre planejamento do canteiro de obra – a Logística
ligada a produção do concreto:
TEXTO LEITURA:
http://techne.pini.com.br/engenharia-
civil/114/artigo286016-1.aspx

TECNOLOGIA NA CONSTRUÇÃO:

Os Tipos de Concretos Existentes no mercado:

Uso exclusivo didático.

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