O que é uma Viga de Concreto Armado? Uma Visão Minimalista

Olá, entusiasta da Engenharia Estrutural, esse é o primeiro passo para você saber sobre o que é uma viga de concreto armado.

A propósito, as vigas são elementos estruturais que suportam a ação de forças verticais, mas também de cargas horizontais, por exemplo, devido a terremotos ou ventos.

Sendo assim, as cargas ou ações das vigas são transferidas para os pilares, paredes ou outras vigas, e daí para as fundações, e direto no solo.

Logo, as vigas caracterizam-se pela sua condição de apoio, perfil (forma da seção transversal), geometria, condição de equilíbrio e tipo de material.

Por outro lado, compreender bem como uma viga funciona, é papel dos engenheiros com o projeto estrutural, como casas, edifícios, pontes e muitos outros.

Além disso, eles lançam as vigas em uma estrutura, e as posicionam em locais que julgam ser o melhor, perante suas avaliações.

Sendo assim, esse entendimento leva ao engenheiro fixar as cargas, estabelecer os comprimentos e dimensões da seção de uma viga.

Então, se você já se aventurou pelo mundo da construção, passou por uma obra, é provável que já viu as vigas de concreto armado.

Portanto, fique por aqui e aprenda de vez, o que é uma viga de concreto armado? As armaduras? Classificação e muito mais. Vamos nessa!

O que é uma Viga de Concreto Armado?

Bem, as vigas de concreto armado são estruturas lineares que desempenham uma função de suportar e transmitir as cargas.

Logo, elas são projetadas para resistir ao seu próprio peso, e também, cargas adicionais, como pessoas, objetos e móveis.

Dito isso, para entender o que é uma viga de concreto armado, é essencial desvendar sua anatomia em diversas construções na área de Engenharia Civil.

Então, ela é um elemento estrutural horizontal ou inclinado, com um comprimento bem superior às dimensões de sua seção transversal.

Logo, a palavra “armado” provém da viga ter um reforço especial, como uma espécie de “esqueleto” interno feito de barras de aço.

Portanto, as armaduras são posicionadas na viga antes de lançar o concreto. Agora, entenda com mais detalhes sobre os componentes das vigas de concreto armado, que as tornam tão resistentes:

• Concreto: é uma mistura de cimento, areia, brita, água e com ou sem aditivos. Ele é notável pela capacidade de resistir às forças de compressão;
• Armaduras de Aço: são colocadas em posições especiais ao longo do comprimento da viga. Sua função é resistir aos esforços de tração e cisalhamento, em regiões onde o concreto é frágil;

Quais as Armaduras mais Comuns de uma Viga de Concreto Armado?

Primeiro de tudo, você já sabe que as armaduras ajudam a viga a suportar diferentes tipos de esforços.

Sendo assim, existem as armaduras positivas, que atuam para resistir aos momentos fletores positivos, e se posicionam na parte inferior da viga.

Logo, os momentos positivos ocasionam um encurtamento na parte superior do concreto (compressão) e um alongamento na face inferior (tração).

Por outro lado, as armaduras negativas atuam para suportar os momentos fletores negativos, e se posicionam na parte superior da viga.

Portanto, os momentos negativos ocasionam um efeito de tração na parte superior do concreto, e compressão na inferior.

No entanto, existem vigas de concreto armado com armadura dupla, quando a seção transversal da viga é limitada, devido a considerações de arquitetura ou projeto estrutural.
Resultado? O concreto é incapaz de absorver sozinho as forças de compressão, devido a altura da viga restrita.

Sendo assim, barras de aço são adicionadas à zona de compressão da viga para ajudá-la.

Portanto, uma viga reforçada com aço na região de tração, além da região de compressão é chamada de viga com armadura dupla.

No entanto, a armadura de compressão pode ser usada por outras razões:

• Reduzir deslocamentos (fluência);
• Porta estribos;

Os porta- estribos são barras de aço sem função estrutural, que seguram os estribos, e os mantém em sua posição de origem.

Isso é essencial para garantir que as armaduras funcionem de maneira eficaz.

O Que são os Estribos em uma Viga de Concreto Armado?

Então, é um elemento fechado, vertical, de armadura de aço, em geral, de forma retangular, que envolve as barras superior e inferior das vigas.

Logo, a utilização de estribos é feita para melhorar a resistência ao cisalhamento, sendo o seu diâmetro e espaçamento ao longo da viga, especificados pelo projetista.

O que é uma Viga de Concreto armado com Armadura de Pele?

A propósito, armaduras de Costela, ou armadura de pele, são barras longitudinais posicionadas no interior da viga com a função de controlar a fissuração da mesma.

À medida que a altura da seção da viga aumenta, a distância entre as armaduras positivas e negativas também aumenta.

Sendo assim, a viga se torna suscetível à fissuração, por isso que se usa a armadura de pele, na região central, sendo necessária apenas quando a viga possuir mais do que 60 cm de altura.

Qual a Armadura Mínima para uma Viga?

Então, todos os elementos estruturais, bem como as vigas, devem possuir uma armadura mínima na forma de barras longitudinais ou transversais, os estribos.

Portanto, todas as condições de cálculo estão disponíveis na ABNT-NBR-6118–2023.

Mas considere isso, a sigla ABNT refere-se a Associação Brasileira de Normas Técnicas, e NBR-6118 a norma brasileira para projeto de estruturas de concreto armado.

Qual a Taxa de Armadura Máxima para Vigas?

Também de acordo com a norma NBR-6118–2023, a soma das armaduras de tração e de compressão deve ser no máximo igual a 4% da área da seção transversal de concreto da viga.

Classificação das Vigas

Para entender mais o que é uma viga de concreto armado, vamos passar pela sua classificação com base em:

• Tipo de apoio;
• Condições de equilíbrio;
• Formato da seção transversal;
• Tipo de material de fabricação;

Tipo de Apoio:

• Vigas Bi-Apoiadas: Elas transmitem cargas para dois pontos de apoio, gerando momentos fletores e esforços cortantes em sua extensão.
• Vigas Bi-engastadas: são vigas que têm seus dois extremos engastados (fixos). Produz momentos nas extremidades fixas devido às cargas aplicadas, e ao longo do vão.
• Vigas em Balanço: São vigas que têm um de seus extremos apoiado e o outro estendido para fora, sem um apoio. Portanto, a viga em balanço cria um braço de alavanca, sendo usada em marquises, varandas e estruturas suspensas.
• Vigas Contínuas: São vigas que têm mais de dois pontos de apoio interligados, criando uma estrutura contínua, e uma distribuição complexa de momentos fletores e esforços cortantes.

No entanto, a escolha dos apoios para as vigas passam pelos critérios e avaliação do engenheiro estrutural.

Condições de Equilíbrio:

Por um lado, tem-se uma viga isostática, é aquela cujas forças e reações internas são determinadas usando apenas as equações de equilíbrio estático.

Sendo assim, o número de incógnitas é igual ao número de equações de equilíbrio.

Por outro lado, existem as vigas hiperestáticas, que têm mais reações desconhecidas (incógnitas) do que equações de equilíbrio para resolvê-las.

Isto significa que a viga é impossível de solucionar usando apenas as equações de equilíbrios da estática.

Então, para resolver uma viga estaticamente indeterminada, é necessário considerar equações extras.

No entanto, existem diferentes métodos para calcular os esforços de uma viga hiperestática, como o método das forças e dos deslocamentos.

Formato da Seção Transversal:

Para começar, as vigas, com formato de seção transversal retangular, são as mais comuns em muitas aplicações de construção.

Já as vigas em forma de um T, têm uma seção transversal que se assemelha à letra “T”.

Sendo assim, a parte superior horizontal denomina-se “flange”, enquanto a parte vertical “web”. São comuns em vigas de pontes e outras edificações.

A verdade é que as vigas de seção retangular predominam nas obras com estruturas de concreto armado.

Tipo de Material de Fabricação:

Lembre-se disso, você está aqui para aprender o que é uma viga de concreto armado, um dos materiais principais de fabricação.

No entanto, existem ainda as vigas de aço, fabricadas com aço estrutural. Elas são leves e têm alta resistência, sendo usadas em obras industriais, com seções C, I, T, L e Z.

Além disso, as vigas fabricadas com madeira, geralmente utilizadas em estruturas de coberturas e em projetos de pequena escala.

Depois de tudo, as vigas mistas, as quais combinam materiais diferentes, como concreto, fibra de vidro, aço e plástico. São usadas em aplicações específicas onde as propriedades de cada material são vantajosas.

Etapas de Fabricação de uma Viga de Concreto Armado;

O primeiro passo é projetar a viga de acordo com as especificações e requisitos do projeto, onde se determinam as cargas, geometrias e detalhes das armaduras.

Logo, o engenheiro usa softwares específicos ou cálculos manuais para projetar uma viga.

O segundo passo é preparar as escoras e fôrmas para a viga, sendo esta uma estrutura temporária, que suporta o concreto, até ao seu endurecimento. É necessário utilizar tábuas de madeira ou metal.

O terceiro passo é colocar a armadura no interior da fôrma, e a etapa final é a concretagem.

Sendo assim, a colaboração entre os profissionais como, engenheiros, arquitetos e mão de obra viabiliza todo o processo de conclusão do projeto.

Aplicações Práticas de uma Viga de Concreto Armado;

Agora que você entendeu a anatomia e os elementos fundamentais do que é uma viga de concreto armado, é hora de mergulharmos em seu vasto mundo de aplicações práticas.

Portanto, esses elementos estruturais versáteis desempenham um papel essencial nas obras, desde nossas residências até projetos de engenharia mais ambicioso, como:

• Edifícios Comerciais e Industriais;
• Pontes e Viadutos;
• Arranha-Céus (Edifícios Altos);
• Estruturas Especiais, como reservatórios, plataformas de petróleo, estádios esportivos e muito mais;

Sendo assim, cada um desses legados apresenta desafios que exigem adaptações inteligentes do engenheiro estrutural.

À medida que exploramos essas aplicações práticas, fica evidente que a engenharia estrutural desempenha um papel fundamental em nossa sociedade.

Em qualquer caso, os engenheiros devem abordar cada projeto com um profundo entendimento de todos os elementos estruturais, inclusive as vigas de concreto armado.

Como resultado, nossas estruturas permanecem mais sólidas, seguras e duradouras para atender às demandas específicas de cada projeto.

Conclusão:

Neste artigo você aprendeu o que é uma viga de concreto armado, classificação, construção e aplicações.

Em resumo, uma viga de concreto armado é um elemento estrutural versátil, durável e muito utilizado em obras na engenharia civil.

No entanto, também possui desvantagens, como custos de mão de obra e materiais, potencial para fissuras e peso considerável.

Sendo assim, a escolha das vigas de concreto armado em um projeto específico são feitas com base nas necessidades estruturais, estéticas e orçamentais do projeto.

Portanto, equilibrar esses fatores para tomar a decisão mais apropriada para cada situação.

Logo, as vigas de concreto armado desempenham um papel crucial na segurança e na integridade em muitos empreendimentos na construção civil.

E agora? você tem algo a acrescentar sobre uma viga de concreto armado? deixe nos comentários abaixo suas considerações finais.