Concreto armado Reforçado

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Beto Armado e Pr-esforado

Fundamentos de beto pr-esforado

srie ESTRUTURAS

lvaro santos joo guerra martins

1 edio / 2006

ApresentaoEste texto resulta, genericamente, o repositrio da Monografia da Eng. lvaro Santos. Pretende, contudo, o seu teor evoluir permanentemente, no sentido de responder quer especificidade dos cursos da UFP, como contrair-se ainda mais ao que se julga pertinente e alargar-se ao que se pensa omitido. Embora o texto tenha sido revisto, esta verso no considerada definitiva, sendo de supor a existncia de erros e imprecises. Conta-se no s com uma crtica atenta, como com todos os contributos tcnicos que possam ser endereados. Ambos se aceitam e agradecem.

Joo Guerra Martins

Fundamentos de beto pr-esforado

SumrioEste trabalho tem por objectivo principal apresentar os fundamentos do beto pr-esforado, presente em enumeras obras por todo o mundo.

Procura-se uma abordagem, to actual quanto possvel, do pr-esforo por ps-tenso com aderncia, seu dimensionamento e execuo em vigas pr-esforadas.

Porque apenas se vo abordar os seus princpios bsicos o texto ser limitado sua mecnica em estruturas isostticas, situao de emprego que vigorou, de qualquer modo e mesmo para pontes e viadutos, at aos anos 60 e 70. Contudo, ser de salientar que o seu uso limitado a estruturas isostticas esteve fortemente relacionado com a ausncia de meios computacionais de clculo, que tornassem acessvel um estudo fivel e conclusivo para condies de hiperestaticidade.

I

Fundamentos de beto pr-esforado

ndice GeralSUMRIO ..............................................................................................................................................................I NDICE GERAL.................................................................................................................................................. II NDICE DE FIGURAS....................................................................................................................................... IV NDICE DE QUADROS..................................................................................................................................VIII INTRODUO..................................................................................................................................................... 1 1. PR-ESFORO APLICADO AO BETO .................................................................................................... 4 1.1. CONCEITO DE PR-ESFORO......................................................................................................................... 4 1.2. BREVE REFERNCIA HISTRICA.................................................................................................................... 7 1.3. ALGUMAS OBRAS COM PR-ESFORO........................................................................................................... 8 1.4. PARTICULARIDADES DO BETO PR-ESFORADO EM RELAO AO BETO ARMADO ................................ 12 1.5. PRINCPIOS DO PR-ESFORO. .................................................................................................................... 16 1.6. TCNICAS E SISTEMAS DE PR-ESFORO..................................................................................................... 17 1.7. FUNCIONAMENTO ESTRUTURAL DO BETO PR-ESFORADO ...................................................................... 21 1.8. TRAADO DOS CABOS................................................................................................................................. 26 1.8.1. Fundamento fsico do traado dos cabos .......................................................................................... 26 1.8.2. Influncia de aspectos construtivos no traado dos cabos ................................................................ 30 1.8.3. Mtodo das cargas equivalentes........................................................................................................ 31 2. MATERIAIS E EQUIPAMENTO DE PR-ESFORO............................................................................. 33 2.1. BETO ........................................................................................................................................................ 35 2.2. AO DE PR-ESFORO ................................................................................................................................ 36 2.3. PRINCIPAIS PROPRIEDADES MECNICAS DOS AOS ..................................................................................... 38 2.4. CORROSO DOS AOS DE PR-ESFORO ..................................................................................................... 39 2.5. BAINHAS .................................................................................................................................................... 40 2.6. CALDA DE CIMENTO PARA A INJECO ....................................................................................................... 41 2.7. EQUIPAMENTOS DE APLICAO DE PR-ESFORO ...................................................................................... 42 3. PERDAS DE TENSO................................................................................................................................... 43 3.1. PERDAS INICIAIS DE PR-ESFORO.............................................................................................................. 45 3.2. PERDAS INSTANTNEAS DE PR-ESFORO .................................................................................................. 46 3.2.2. Perdas por atrito ............................................................................................................................... 48 3.2.3. Perdas por reentrada de cabos.......................................................................................................... 50 3.3. PERDAS DIFERIDAS ..................................................................................................................................... 52

II

Fundamentos de beto pr-esforado

3.3.1. Fluncia............................................................................................................................................. 52 3.3.2. Retraco........................................................................................................................................... 53 3.3.3. Relaxao do ao............................................................................................................................... 53 3.4. PROCESSO SIMPLIFICADO PARA O CASO DE FASES NICAS DE OPERAO ................................................... 55 3.5. DETERMINAO DO ALONGAMENTO TERICO DOS CABOS ......................................................................... 56 4. ANLISE DE SECES............................................................................................................................... 59 4.1. HIPTESES BSICAS ................................................................................................................................... 59 4.2. ANLISE ELSTICA EM FASE NO FENDILHADA.......................................................................................... 60 4.3. ANLISE ELSTICA EM FASE FENDILHADA ................................................................................................ 61 4.4. Resistncia ltima da seco em anlise no linear. ........................................................................... 63 5. DIMENSIONAMENTO DO PR-ESFORO EM VIGAS ISOSTTICAS ............................................ 65 5.1. EQUAES LIMITES DE TENSO ................................................................................................................. 66 5.2. DIMENSIONAMENTO DA FORA DE PR-ESFORO ...................................................................................... 70 5.3. DIAGRAMA DE MAGNEL ............................................................................................................................. 71 5.4. FORA DE PR-ESFORO MNIMA .............................................................................................................. 73 5.6. FUSO LIMITE .............................................................................................................................................. 76 5.7. DIMENSIONAMENTO DA RESISTNCIA LTIMA .......................................................................................... 78 5.8. ESCOLHA DO NMERO DE CABOS .............................................................................................................. 78 5.9. ESCOLHA DA SECO................................................................................................................................. 78 5.10. DISPOSIES CONSTRUTIVAS ................................................................................................................... 79 6. ESTADOS-LIMITES LTIMOS.................................................................................................................. 82 6.1. ESTADO LIMITE LTIMO DE FLEXO ......................................................................................................... 82 6.2. ESTADO LIMITE LTIMO DE ESFORO TRANSVERSO ................................................................................. 90 6.3. RESUMO DOS PASSOS DE DIMENSIONAMENTO ............................................................................................ 93 CONCLUSO ..................................................................................................................................................... 96 BIBLIOGRAFIA................................................................................................................................................. 99 ANEXO A LXICO (NO REVISTO) .........................................................................