[CONCRETO] - Armaduras Longitudinais de Vigas

CONCRETO

Armaduras Longitudinais

O concreto armado é a combinação do concreto com o aço. Esta combinação é feita por meio do atrito que se cria quando o concreto endurece em contato com a armadura de aço. 

Fonte: Google

E como esta armadura é composta?

Basicamente, para as vigas, as armaduras podem ser compostas pelos os seguintes itens: 

• Armaduras longitudinais;
• Estribos;
• Armadura de montagem;
• Armadura de pele (ou costela).

Nessa postagem, vou tratar das armaduras longitudinais.

Antes de entender a função delas, vamos rever como as cargas e forças agem em uma viga (esse assunto já foi tratado neste link).

Observe a viga de concreto armado abaixo:

Imagine que no centro desta viga seja imposta uma carga F. A reação será conforme a animação a seguir:

Reação exagerada, para melhor entendimento

O concreto é um material muito resistente à compressão, podendo chegar a 20, 30, 50 Mpa ou até mais. No entanto, sua resistência a tração é muito baixa, ficando em torno de 8 a 10% do valor de sua resistência a compressão. 

Já o aço é o oposto, pois sua resistência a tração é muito superior a do concreto, porém, não resiste tão bem a compressão. 

Assim fica fácil entender o porquê resolveram unir esses dois materiais. O aço vem para complementar o concreto, fornecendo uma elevada resistência a tração. Mas, onde exatamente ocorre essa força de tração em uma viga?

Veja a imagem abaixo:

Pelo o esquema acima, com uma viga de concreto armado apoiada sobre dois pilares em suas extremidades, verifica-se que a compressão ocorre na parte superior da viga (chamada de banzo negativo) e a tração ocorre na parte inferior (banzo positivo). 

Como o aço resiste muito bem a tração, ele é dimensionado para atender ao banzo positivo (parte inferior) da viga de concreto. 

Você já deve ter visto nas obras, durante a montagem da armadura, que ela não possui aço apenas na parte inferior, correto? Bem, essa situação será explicada quando formos tratar de armaduras de montagem. 

Porém, além das armaduras de montagem, existe uma outra situação onde se utiliza a armadura na parte superior (banzo negativo) de uma viga. Observe:

Viga em balanço

A viga acima está em balanço, ou seja, uma de suas extremidades está livre, sem apoio. Nessa situação, na região da viga que está em balanço, as forças de tração irão ocorrer no banzo negativo (parte superior) da viga e as de compressão, no banzo positivo (parte inferior).

Isso ocorre simplesmente pelo o fato de uma extremidade da viga estar livre, sem apoio, enquanto a outra extremidade encontra-se apoiada, fixa. As cargas e o peso próprio da viga a impulsionam para baixo, deixando que a outra extremidade sustente as tensões sozinha.

• Diagrama de Momento Fletor

Feito através do programa Ftool

A imagem acima mostra um esquema, feito no programa Ftool (link para download aqui), de uma viga bi apoiada nas extremidades, sofrendo uma carga quase centralizada de 100 Kn. Perceba que o ponto onde ocorre o maior valor do momento fletor é exatamente onde foi aplicada a carga. Além disso, observe que o gráfico dos momentos está direcionando para a parte inferior da viga (banzo positivo), indicando ser a região sofrendo tenções de tração, as quais necessitarão - no caso das vigas de concreto armado - de reforço com a armadura longitudinal.

Esse tipo de gráfico é conhecido como Diagrama de Momento Fletor e serve como uma base para o cálculo estrutural.

Agora veja como ocorre em uma viga em balanço:

Feito através do programa Ftool

Na região da viga que está em balanço (extremidade direita da imagem), o momento fletor se torna negativo. Mesmo antes de chegar ao ponto do balanço, essas tensões já começam a mudar de sentido, indicando que a armadura negativa deve ser projetada e executada à uma certa distância antes do balanço se iniciar. 

Por fim, este foi um breve resumo sobre a função da armadura longitudinal nas vigas de concreto armado. Espero que tenham gostado e até a próxima postagem!