Reforço de Aço – Guia para Projeto e Construção

9 juin 2024 Roberto Magalhães

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
8º	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.