Calculadora de concreto

Gustavo Cunha Gustavo Cunha  Atualizado em junho 28, 2022
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Quando se trata de projetos de grande escala, o concreto é uma aposta segura. Resistente e estético, este material se adapta a todas as situações.

Para construir uma laje de concreto para um terraço, uma piscina ou para qualquer outro tipo de construção, é essencial saber calcular o volume de concreto necessário e também as dosagens para fazer um concreto de qualidade.

Isto pode ser um desafio, e por isso a HelloSafe oferece as regras a seguir para fazer um concreto perfeito.

Como calcular a quantidade de concreto para uma laje?

O cálculo da quantidade de concreto para uma laje é expresso em volume (em metros cúbicos: m3). Para realizar este cálculo, é necessário conhecer primeiro a área de superfície que será coberta pela laje.

O volume (V) de uma laje de concreto é calculado da seguinte forma:

V(m3) = ÁREA (m2) × COMPRIMIDADO (m)

Calculando a área em metros quadrados (m2):

Para calcular uma área, você precisa medir a área, em metros, e calcular a área de acordo com a forma da área. Como um lembrete, aqui estão vários cálculos de área, notados "A", para formas comuns:

  • Rectângulo: A = Comprimento × Largura
  • Quadrado: A = lado2 = lado × lado
  • Círculo: A = π × R2 (onde R é o raio do círculo)
  • Triângulo: A = (Base × Altura) / 2

Cálculo da espessura em metros (m):

Aqui você simplesmente mede, ou escolhe antecipadamente, a espessura da futura laje de concreto, em metros (m). Como um lembrete, 1cm = 0,01m. Uma laje de 25cm de espessura tem, portanto, uma espessura de 0,25m.

Certifique-se de que todas essas medidas sejam expressas na mesma unidade, de preferência o metro e o metro quadrado, para evitar erros de cálculo.

Uma vez que você tenha sua área e espessura, multiplique-as juntas para obter o volume, em metros cúbicos, de sua laje de concreto.

Como calcular a quantidade para 1m3 de concreto?

O concreto é composto de 4 elementos: cimento, areia, agregado (cascalho) e água.

Como regra geral, para um metro cúbico de concreto padrão (ou seja, concreto contendo 350 kg de cimento por m3), considera-se que você precisa :

  • Areia: 820 kg, ou seja, aproximadamente 33,20% da mistura ou 53 baldes;
  • Cascalho: 1125 kg, ou seja, aproximadamente 45,55% da mistura ou 73 baldes;
  • Cimento: 350 kg, ou seja, aproximadamente 14,17% da mistura ou 10 sacos de 35 kg;
  • Água: 175 litros, ou seja, cerca de 7,08% da mistura ou 18 baldes.

Com estas proporções, você obterá um concreto padrão que pode ser usado para uma laje de entrada ou para assentar fundações.

Entretanto, alguns outros tipos de concreto, para outros usos, podem exigir uma dosagem diferente de ingredientes. Essas proporções podem ser resumidas na tabela a seguir:

Tipo de concretoUsoCimentoAreiaCascalhoÁgua
Concreto armadoIntrodução de reforços na estrutura400kg720kg975kg195L
Concreto a 300kg/m3Terraço, área para pedestres, entrada…300kg880kg1 100kg150L
O concreto conhecido como concreto "limpo"Criação de superfícies de trabalho planas250kg960kg1 050kg125L
Quantidades de ingredientes para 1m3 de diferentes tipos de concreto

Nesta mistura, cada elemento é importante e a dosagem deve ser feita com rigor para se obter um concreto de qualidade e resistente. Uma dosagem incorreta pode tornar o concreto frágil.

Informações úteis:

Um balde = 10 litros
1 m3 de cascalho = 1500 kg
1 m3 de areia seca = 600 kg

Quanto concreto pode ser feito com um saco de 30 kg?

O cimento, que é o ligante para concreto, geralmente é embalado em sacos de 25, 30 ou 35 kg.

Com um saco de 30kg de cimento, você pode fazer 0,08 m3 de concreto padrão. Entretanto, se você misturar diferentes concretos para diferentes situações, a quantidade de cimento no total muda. Os requisitos de cimento podem ser resumidos na tabela a seguir, novamente para 1m3 de concreto:

Dosagem de cimento no concretoNúmero de sacos de 30 kgNúmero de sacos de 25 kgNúmero de sacos de 35 kg
250 kg/m38,3107,14
300 kg/m310128,57
350 kg/m311,61410
400 kg/m313,31611,42
Quantidade de sacos de cimento para 1m3 de diferentes concretos.

Como é calculada a resistência de 7 dias do concreto?

Para calcular a resistência média de 7 dias do concreto, é utilizada a seguinte fórmula, expressa em Mpa:

fcm(t) = exp { s [1 - (28/t)1/2] }⋅fcm

Vamos quebrar esta fórmula para entender o que ela significa.

  • "fcm" é a notação para a resistência média à compressão do concreto aos 28 dias;
  • "βcc(t) = exp { s [1 - (28/t)1/2] }" é o coeficiente dependente do tempo (aqui usaremos t = 7 dias);
  • "t" representa a idade do concreto, em dias
  • "s" é outro coeficiente, dependendo da classe do cimento utilizado na criação do concreto:
  • s = 0,20 para um cimento CEM 42,5 R, CEM 52,5 N ou CEM 52,5 R
  • s = 0,25 para um cimento CEM 32,5 R ou CEM 42,5 N
  • s = 0,38 para CEM 32,5 N

A resistência do concreto vem de uma reação química entre cimento, areia e cascalho. Entretanto, esta reação é lenta: após 7 dias, a resistência do concreto é de cerca de 70% de sua resistência máxima, que atingirá, em média, após 28 dias. Estes dados podem ser alterados pela composição do concreto, pelo clima ou pela adição de aditivos à mistura.

Com estas informações você pode, por exemplo, determinar o melhor momento para remover a cofragem do concreto que você derramou em uma estrutura.

Como calcular estruturas de concreto armado?

O concreto armado é utilizado para estruturas que estão sujeitas a tensões de tração e compressão. Para aumentar a resistência a estas restrições mecânicas, reforços metálicos são colocados neste concreto em uma cofragem de madeira ou papelão (o sonotubo) para formar colunas, lintéis de construção ou lajes.

O cálculo de estruturas de concreto armado requer conhecimentos importantes em:

  • engenharia de construção
  • as características de deformação mecânica do concreto e do aço
  • a resistência dos materiais e seus cálculos, especialmente concreto e aço
  • colagem aço-concreto
  • tensões de ligação, âncoras, etc.

Em geral, uma pessoa que calcula estruturas de concreto armado precisará de um conhecimento muito avançado e específico sobre estruturas de engenharia civil.

Em seu livro "Calcul des structures en béton armé : concepts de base" (a referência sobre o assunto), Bruno Massicotte, engenheiro e professor canadense da École polytechnique de Montréal desde 1990, explica os métodos de cálculo para garantir a segurança de uma construção, levando em conta os diversos fatores dos materiais utilizados, bem como as normas em vigor.

Como calcular o módulo de elasticidade do concreto?

O módulo de elasticidade de um material é uma quantidade que mede sua deformação sob pressão. O módulo de elasticidade do concreto é medido por um teste de compressão e testes dinâmicos sobre a própria estrutura. Também pode ser calculado de acordo com várias fórmulas complexas, dando um resultado final expresso em Mpa. Estas fórmulas são as seguintes:

Módulo secante de elasticidade (deformação instantânea) : Ecm = 22 000 × (Fcm/10)0,3
Módulo eficaz de elasticidade (levando em conta a deformação) : Ec,eff = Ecm (t0)/(1 + phi(inf,t0))

Nessas fórmulas :

  • Ecm (t0) é o módulo de deformação do concreto em t0 dias
  • t0 é a idade do primeiro carregamento, ou seja, desde que o concreto foi derramado
  • phi(inf,t0) é o coeficiente de fluência, geralmente igual a 2.

O módulo de elasticidade é influenciado por vários fatores, como a resistência do concreto, a qualidade do cimento e dos agregados, o teor de umidade e a idade do concreto, e as proporções da mistura. Em geral, você pode se lembrar do seguinte:

O módulo de elasticidade do concreto está na faixa de 10 a 30 Gpa. Isto representa uma resistência muito alta à pressão e à deformação, o que explica porque este material é favorecido para a construção de estruturas.

Que software pode ser usado para calcular estruturas de concreto?

A fim de facilitar o planejamento de estruturas de concreto, existem vários pacotes de software gratuitos ou pagos no mercado, dedicados a este tipo de cálculos muito complexos.

  • Advance Design Pro S+, desenvolvido pela GRAITEC, permite o cálculo de estruturas de concreto e metal. Este software, que é utilizado por escritórios de projeto e empresas de construção, calcula automaticamente os prendedores e leva em conta os caprichos do tempo.
  • Arche, também desenvolvida pela GRAITEC, é dedicada a edifícios de concreto armado e permite a produção de planos de reforço.
  • Scia Engineer, de Nemetchek, é um software de última geração projetado para a engenharia civil e estruturas de edifícios. Também inclui a análise de estruturas multi-materiais.
  • RSTAB 9, produzido pela Dlubal Software, é intuitivo e poderoso. Ela permite a modelagem 2D ou 3D de estruturas, estruturas de aço e todas as partes de um edifício: lajes, colunas, escadas, lintéis, etc. Também leva em conta as normas de construção em concreto.
  • STAAD.Pro V8i permite toda a modelagem nos vários campos da engenharia civil, bem como para as estruturas de engenharia. Pontes, pilonetes, reservatórios, estádios… Este software também leva em conta as normas internacionais.

A maioria das licenças para este software não são gratuitas, pois são reservadas para uso profissional. Eles precisam ser atualizados regularmente a fim de atender às normas mais recentes: pelo menos uma vez por ano.

Alguns exemplos de preços, dados a título indicativo e que podem evoluir de acordo com as fórmulas:

  • Advance Design Pro S+: $8.100 excl.
  • Arche: $4.000 a $6.800 excl.
  • Scia Engineer: $3.270 excl.

Alguns softwares livres existem para realizar cálculos estruturais, como Struturix ou Pybar. Alguns são projetados para o ensino de projeto estrutural e resistência de materiais, como o RDM 7.04, desenvolvido pela Universidade de Le Mans. Naturalmente, estes pacotes de software livre são muito mais básicos e limitados que as licenças de pagamento mencionadas acima, que se destinam a profissionais.

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