O aço é o parceiro inseparável do concreto. Onde o concreto falha — na tração — o aço brilha. Conhecer suas categorias, propriedades e o comportamento das barras é essencial para entender o detalhamento de qualquer peça em concreto armado.
O que é o aço estrutural
Aço é uma liga de ferro com pequena quantidade de carbono (entre 0,08% e 2%) e outros elementos como manganês, silício e cromo. A quantidade de carbono e o tratamento térmico definem se o aço será mais dúctil (deformável) ou mais resistente. Para concreto armado, buscamos um equilíbrio: alta resistência à tração e ductilidade suficiente para avisar a ruptura antes de colapsar.
Aços CA-25, CA-50 e CA-60
A norma NBR 7480 classifica os aços para concreto armado em três categorias, identificadas pela tensão de escoamento característica em kgf/mm² (multiplicado por 10 dá MPa).
Diâmetros comerciais (mm)
As barras são vendidas em bitolas comerciais. Conhecer a área da seção transversal de cada bitola é fundamental para escolher quantas barras compõem a armadura.
| Bitola | Área (cm²) | Massa (kg/m) | Uso típico |
|---|---|---|---|
| 5,0 mm | 0,196 | 0,154 | Estribos, telas |
| 6,3 mm | 0,312 | 0,245 | Estribos, lajes |
| 8,0 mm | 0,503 | 0,395 | Estribos, lajes, armadura de pele |
| 10,0 mm | 0,785 | 0,617 | Lajes, vigas pequenas |
| 12,5 mm | 1,227 | 0,963 | Vigas, pilares |
| 16,0 mm | 2,011 | 1,578 | Vigas, pilares |
| 20,0 mm | 3,142 | 2,466 | Pilares principais, fundações |
| 25,0 mm | 4,909 | 3,853 | Sapatas, pilares de borda |
Área de aço necessária (As)
Estimativa simplificada para flexão simples — domínio 2/3.
Tensão × deformação do aço
Submetido à tração, o aço apresenta um diagrama tensão-deformação com três regiões: elástica (lei de Hooke), patamar de escoamento (deforma sem aumento de carga) e encruamento (recupera resistência até a ruptura). O dimensionamento adota o limite elástico fyk como referência.
- fyd
- Tensão de escoamento de cálculo
- γs
- Coeficiente de minoração (1,15 ELU)
- Es
- Módulo de elasticidade ≈ 210 000 MPa
- εyd
- Deformação de escoamento (≈ 2,07‰ para CA-50)
Por que as nervuras importam
A transferência de esforço entre concreto e aço só funciona se houver aderência. As nervuras das barras CA-50 multiplicam essa aderência em até três vezes em relação a barras lisas — por isso os ganchos e ancoragens são menores. A norma define um comprimento de ancoragem básico ℓb que garante a transferência total da força.
- ⌀
- Diâmetro da barra
- fbd
- Resistência de aderência de cálculo