Reforço de Aço – Guia para Projeto e Construção

Reforço de Aço – Guia para Projeto e Construção

O aço de reforço também é chamado de ferro de reforço ou vergalhão, e o aço de reforço é o material usado no concreto para aumentar a resistência à flexão do elemento de concreto.

No passado, antes da invenção do aço de reforço, diversas técnicas eram utilizadas para absorver as tensões de tração causadas pelas cargas ou a forma estrutural era alterada para que não ocorressem tensões de tração.

O melhor exemplo é o arco. Foi utilizado como elemento de compressão que absorve as cargas como cargas compressivas ou como pressão axial.

A utilização de vergalhões na construção em alvenaria remonta ao século XV. Originalmente eram utilizados principalmente em alvenaria para aumentar a sua capacidade de carga. A virada no uso do vergalhão na construção civil ocorreu no século XIX, quando sua resistência foi aumentada por meio do embutimento no concreto.

Melhorar a resistência do aço de reforço torna-se ainda mais popular, pois pode tornar-se forte RConcreto reforçado Elementos.

Por que reforçar aço em concreto?

O concreto é forte à compressão e fraco à tração. Em geral o Resistência à tração do concreto cerca de 10% do seu Força compressiva.

Quando o concreto é submetido a tensões de flexão, pressão e tensão são criadas na seção. A tensão de tração é suportada pela armadura e o concreto suporta a tensão de compressão.

Se o concreto não puder suportar a tensão axial, também adicionamos aço de reforço para absorver a tensão de compensação.

Desenvolvimento de tecnologia de reforço de aço

O aço anterior não tinha a resistência do vergalhão que usamos hoje. Agora temos reforços com resistência de 500-6000 N/mm2.

A tabela a seguir mostra o desenvolvimento.

Tipo de barra Ano introdutório Limite de rendimento/MPa
Rodada simples 1895 230
Deformado década de 1920 230
Quadrado torcido 1957 a 1963 410
Qualidade intermediária deformada 1960 a 1968 275
Qualidade dura deformada 1960 a 1968 345
Torcido deformado 1962 a 1983 410
Laminados a quente e deformados (410Y) 1983 410
Laminados e formados a quente (400 anos) 1988 400
Laminados e formados a quente (500 anos) 2000 500

Existem quatro tipos principais de vergalhões usados ​​na construção hoje.

  • Aço estrutural
  • Portão de aço
  • Aço TMT

Propriedades/características do aço de reforço

Conforme mencionado anteriormente, existem três tipos principais de vergalhões utilizados na construção. Caracterizamos esses aços com base em sua resistência.

O limite de escoamento ou limite de escoamento de 0,2% é usado para caracterizar as barras de reforço. Conseqüentemente, a seguinte categorização é baseada na resistência ao escoamento.

Tipo de reforço Limite de escoamento / N/mm2
Aço estrutural 250
Portão de aço 460
Aço TMT 500/550/600

Vejamos a principal diferença entre o aço TMT e o aço TOR.

Diferença entre barras TMT e aço TOR

  • resistência à tração

As barras TMT têm uma resistência ao escoamento maior do que o aço TOR, conforme mostrado na figura acima.

O aumento do limite de escoamento reduz a área de armadura a ser utilizada e leva à redução dos custos de construção.

  • Ductilidade

Ductilidade é a capacidade de suportar cargas maiores sem falhar.

Devido às suas propriedades inerentes, as barras TMT são mais dúcteis que o aço TOR.

  • renovação

As barras TMT apresentam maior alongamento devido às suas propriedades de seção transversal. A camada externa dura e a camada interna macia permitem esticar sem quebrar.

  • Soldabilidade

O baixo teor de carbono nas hastes TMT permite a soldagem sem alterar as propriedades do material. Além disso, a camada externa dura suporta o aumento da temperatura durante a soldagem.

Composição química das barras de reforço

Para verificar a composição química do aço de reforço, o valor equivalente de carbono é utilizado principalmente como valor característico.

Ceq = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15

Aplica-se o seguinte: Mn – percentual de teor de manganês, Cr – percentual de teor de cromo, V – percentual de teor de vanádio, Mo – percentual de teor de molibdênio, Cu – percentual de teor de cobre e Ni – percentual de teor de níquel.

A tabela a seguir da BS 4449 fornece o valor equivalente de carbono permitido para análise de fundição e análise de produto.

Vejamos também uma comparação com outros padrões. Em comparação com a BS 4449, a ASTM permite valores diferentes.

A tabela a seguir, retirada do documento técnico, dá uma indicação clara da distribuição dos valores.

Dimensionamento da armadura

O diâmetro padrão e a seção transversal especificados na tabela de fluxo de acordo com a BS 4449:2005 devem ser usados ​​no cálculo de quantidades ou requisitos de projeto.

A massa restante deve ser calculada conforme tabela.

Diâmetro nominal/mm Área da seção transversal/mm2 Massa por metro/kg
6 28,3 0,222
50,3 0,395
10 78,5 0,617
12 113 0,888
16 201 1,58
20 314 2,47
25 491 3,85
32 804 6.31
40 1257 9,86
50 1963 15.4

Tolerâncias permitidas para aço de reforço – BS 4449:2005

  • comprimento

O desvio permitido do comprimento nominal é +100/-0mm.

Isto significa que o comprimento pode ser aumentado em 100 mm, mas o comprimento especificado não pode ser reduzido.

  • Dimensões

O desvio permitido do valor nominal A massa por metro não deve ser superior a ±4,5% para um diâmetro nominal superior a 8 mm e não superior a ±6% para um diâmetro nominal inferior ou igual a 8 mm..

Porém, existem pequenos desvios nos valores de acordo com outras normas, como mostra a figura a seguir.

  • Geometria de superfície

A disposição das nervuras e suas dimensões e ângulos devem ser conforme especificado na BS 4449. Eles foram discutidos no artigo Costela de reforço Para mais informações você pode entrar em contato conosco.

Teste de barras de reforço

Dois tipos principais de testes são realizados para reforço. A sequência dos testes de reforço depende das normas pertinentes.

  • Verifique a composição química – Análise química de barras de aço
  • Verifique as propriedades físicas – resistência e alongamento

Para manter a qualidade da armadura na produção e no canteiro de obras, são realizadas verificações e testes contínuos.

BS4449:2005 especifica os seguintes critérios/taxas de inspeção para barras e rolos.

  • Composição química: Uma análise por unidade de teste e análise de fundição deveria ter sido realizada pelo produtor de aço
  • Testes de flexão, massa nominal por metro e geometria da superfície: um corpo de prova por corpo de prova e diâmetro nominal.
  • Testes de tração: um corpo de prova para cada 30 toneladas com pelo menos três corpos de prova por unidade de ensaio e diâmetro nominal.

Composição Química – Análise Química de Aço de Reforço/Análise de Fundição

Conforme discutido anteriormente, verificamos a composição química do aço e calculamos o valor equivalente de carbono.

Nestes testes são realizadas análises químicas em todos os tipos de vergalhões. A ordem dos testes depende da norma relevante ou da especificação do projeto.

Este teste normalmente é realizado para uma análise por unidade de teste.

Produtos químicos como C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Ni, Cu, V etc. são verificados e o valor equivalente de carbono é determinado com base nos produtos químicos correspondentes, conforme mostrado no início do artigo. Quando a análise criada for concluída, deverá ficar abaixo de 0,52.

Os teores químicos máximos estabelecidos para análise do produto; Carbono(0,24), enxofre (0,055), fósforo(0,055), nitrogênio(0,014) e cobre (0,85) são verificados além do valor de carbono equivalente.

Propriedades físicas

É imprescindível verificar as propriedades físicas das armaduras durante a produção e durante a construção.

Essencialmente, são realizados três tipos de ensaios na amostra retirada da armadura trazida para o canteiro de obras.

  • resistência à tração
  • Teste de curvatura para trás
  • Geometria das costelas
resistência à tração

Os seguintes parâmetros são testados sob as propriedades de tração

  • Limite de estiramento
  • resistência à tração
  • Alongamento percentual
  • Área transversal
  • Massa por metro de comprimento

Verifica se os parâmetros acima estão dentro dos limites aceitáveis, conforme explicado na primeira parte deste artigo.

Existem diferentes tipos de reforços

Tipos de vergalhões

  • Aço de reforço europeu
  • Aço de reforço de aço carbono
  • Vergalhões revestidos com resina epóxi
  • Aço de reforço galvanizado
  • Plástico reforçado com fibra de vidro (GRP)
  • Aço de reforço de aço inoxidável

Os artigos a seguir referem-se ao reforço de concreto. Vale a pena ler para saber mais.

Removendo ferrugem de armaduras de aço – uma abordagem prática

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