Calculadora de Armação - Estime o Custo e Quantidade de Reforço de Concreto

O que é uma calculadora de vergalhões?

Uma calculadora de vergalhões determina de quantas barras de aço para armadura uma laje ou fundação de concreto precisa, além do comprimento total, do peso e do custo do material. Vergalhão (abreviação de barra de armadura) é o aço incorporado ao concreto para resistir à tração. O concreto é resistente quando comprimido, mas fraco quando tracionado; por isso, os construtores acrescentam uma malha de barras de aço para evitar que ele rache sob carga.

Informe o comprimento e a largura da laje, escolha o tamanho da barra, e a calculadora retornará a quantidade de barras, o comprimento total, o peso total e o custo total. Ela pressupõe uma malha retangular simples, com barras dispostas nas duas direções em espaçamento fixo.

Como calcular a quantidade de vergalhões

As barras são dispostas em uma malha: um conjunto acompanha o comprimento, e o outro acompanha a largura. Cada direção é calculada da mesma forma.

$n = \left\lfloor \frac{x}{s} \right\rfloor + 1$

onde n é o número de barras em uma direção, x é a dimensão da laje transversal a essa direção e s é o espaçamento entre as barras.

Primeiro, a dimensão é convertida para centímetros. O resultado é arredondado para baixo até um número inteiro de intervalos; depois, 1 é acrescentado para incluir a barra extra no início da fileira.

Exemplo: uma largura de 8 metros com vergalhão #4, usando espaçamento de 25 cm.

• 8 m = 800 cm
• 800 ÷ 25 = 32 (já é um número inteiro)
• 32 + 1 = 33 barras

Se a divisão não for exata, a fração excedente é descartada, não arredondada para cima. Para um comprimento de 10 metros com o mesmo espaçamento de 25 cm: 1000 ÷ 25 = 40; portanto, o resultado é 40 + 1 = 41 barras.

$N = a + b$

onde N é o número total de barras, a são as barras dispostas ao longo do comprimento e b são as barras dispostas ao longo da largura.

Para uma laje de 10 m × 8 m com vergalhão #4: 41 (abrangendo o comprimento) + 33 (abrangendo a largura) = 74 barras. As duas quantidades são somadas, não multiplicadas, porque cada barra cobre apenas uma direção da malha.

Fórmulas do comprimento e do peso totais

Depois de determinar a quantidade de barras, o comprimento total é obtido diretamente:

$T = (L \times b) + (W \times a)$

onde T é o comprimento total das barras, L é o comprimento da laje e W é a largura da laje.

Cada uma das 33 barras que atravessam a largura percorre todo o comprimento de 10 m, e cada uma das 41 barras que atravessam o comprimento percorre toda a largura de 8 m:

• 10 m × 33 = 330 m
• 8 m × 41 = 328 m
• Total = 658 m

$M = T \times m$

onde M é o peso total e m é o peso por metro.

Cada tamanho de barra tem um peso fixo por metro. Uma barra #4 pesa 0,994 kg por metro, portanto:

• 658 m × 0,994 kg/m = 654,05 kg

$C = M \times p$

onde C é o custo total e p é o preço por quilograma.

Ao preço de US$ 1,50 por quilograma, o custo da laje do exemplo é:

• 654,05 kg × US$ 1,50 = US$ 981,08

Exemplo prático

Um empreiteiro está concretando uma laje de 10 m × 8 m e planeja usar vergalhão #4 ao preço de US$ 1,50 por quilograma.

Esses são os mínimos teóricos para uma malha retangular simples. Os pedidos reais devem incluir material adicional para emendas e desperdícios, tratados abaixo.

Tamanhos e espaçamento dos vergalhões

Cada tamanho de vergalhão tem um diâmetro padrão, um peso por metro e um espaçamento típico. O número no nome do tamanho se refere a oitavos de polegada; uma barra #4 tem 4/8 de polegada (13 mm), ou 1/2 de polegada, de diâmetro. A identificação entre parênteses é a designação métrica de vergalhão da ASTM A615M, que corresponde ao diâmetro nominal em milímetros, arredondado para o número inteiro mais próximo. Ela não é um tamanho de barra canadense CSA. Uma barra CSA 10 M tem 11,3 mm de diâmetro e pesa 0,785 kg por metro, sendo mais pesada que a barra #3 da tabela abaixo.

O espaçamento mostrado é típico, não um mínimo exigido por norma. Os desenhos do engenheiro estrutural sempre têm prioridade sobre esses valores padrão.

O que a calculadora não inclui

A calculadora pressupõe uma malha retangular simples. Ela não acrescenta margem para os itens a seguir, que precisam ser considerados em um pedido real:

• Emendas por transpasse. Quando duas barras se sobrepõem em uma junta, a prática padrão exige uma sobreposição de cerca de 40 vezes o diâmetro da barra. Para um vergalhão #5 (15,9 mm), isso corresponde a aproximadamente 64 cm por emenda. Uma regra prática comum é acrescentar de 10 a 15 por cento ao comprimento calculado para cobrir emendas e desperdícios de corte.
• Mínimos e máximos das normas de construção. Normas como o International Building Code e a ACI 318 estabelecem limites de espaçamento e cobrimento de concreto que podem diferir dos valores típicos acima. Verifique sempre os requisitos locais ou os desenhos do engenheiro antes de fazer o pedido.
• Formas não retangulares. Para uma laje em formato de L ou com curvas, divida-a em retângulos, calcule cada um na calculadora e some os resultados.
• Arredondamento para o pedido. O aço é vendido em barras inteiras, portanto as quantidades são arredondadas e não fracionárias. Muitos empreiteiros acrescentam mais 5 por cento para barras dobradas e perdas no local.

Além do próprio vergalhão

O custo do material calculado representa apenas parte do orçamento. A instalação de vergalhões normalmente custa mais US$ 0,30 a US$ 0,60 por quilograma em mão de obra, dependendo do tamanho da barra, do acesso ao local e da complexidade da disposição. Outros itens incluem arame para amarração, suportes plásticos ou de aço que mantêm as barras afastadas da fôrma e taxas de entrega, que podem variar de US$ 150 a US$ 500 conforme a distância e o tamanho do pedido.

Dúvidas frequentes

Qual é a precisão de uma calculadora de vergalhões? Ela fornece uma resposta exata para uma malha retangular simples. A precisão para uma obra real depende de quão fielmente o projeto corresponde a essa suposição. Formas complexas, zonas de armadura variáveis e emendas por transpasse não são incluídas; por isso, a maioria dos empreiteiros acrescenta de 10 a 15 por cento ao resultado bruto antes de fazer o pedido.

Que tamanho de vergalhão devo usar em uma laje de concreto? Isso depende da espessura da laje, da carga prevista e das normas locais. Como orientação geral, lajes residenciais finas, como as de pátios, costumam usar barras #3; lajes de fundação de casas geralmente usam barras #4; e pisos comerciais ou de galpões frequentemente precisam de barras #5 ou #6. Um engenheiro estrutural ou o órgão local de fiscalização de obras deve confirmar a exigência específica.

Por que a contagem total de vergalhões soma as duas direções em vez de multiplicá-las? Cada barra cobre apenas uma direção da malha. Uma barra que percorre o comprimento da laje também não é contada como uma barra que percorre a largura. Multiplicar as duas quantidades representaria o número de pontos de interseção da malha, não o número de barras.

Quanto vergalhão extra devo pedir para emendas e desperdícios? Uma estimativa comum é de 10 a 15 por cento acima do total calculado, o que cobre emendas por transpasse, desperdícios de corte e algumas barras danificadas ou cortadas incorretamente. Em um pedido de 1.000 metros, isso significa pedir aproximadamente de 1.100 a 1.150 metros.

A tela soldada pode substituir o vergalhão? Às vezes. A tela soldada é adequada para lajes sujeitas a cargas leves e para o controle de fissuras, como calçadas ou pisos de porões. Ela não substitui o vergalhão estrutural em lajes ou elementos estruturais, e qualquer substituição deve ser aprovada pelo engenheiro do projeto.

O preço do vergalhão varia conforme a região? Sim. O preço do aço depende da produção das usinas, da distância de transporte e da demanda local. Vale a pena solicitar cotações de mais de um fornecedor, pois os preços podem diferir de 10 a 20 por cento entre fornecedores da mesma região.

Referências

1. Instituto Americano do Concreto. Requisitos do Código de Construção para Concreto Estrutural (ACI 318).
2. Instituto de Aço para Armaduras de Concreto. Manual de Prática Padrão.
3. Conselho Internacional de Códigos. Código Internacional de Construção.
4. ASTM International. ASTM A615/A615M: Especificação padrão para barras de aço-carbono nervuradas e lisas para armadura de concreto.