Estrutura Protendida Este

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    1. INTRODUO

    A protenso definida como um esforo aplicado a uma pea de concreto, que

    tem como objetivo anular ou reduzir as foras de trao da mesma.Para que o sistema

    tenha bons resultados, devem ser previstas correes dos esforos com o tempo

    (reativao da protenso, a chamada reprotenso.

    ! processo mais comum de aplicao de protenso , no entanto, por meio de

    cabos de ao, esticado e presos a uma "ncora no concreto.! esticamento dos cabos se d#

    por meios mec"nicos ($uinchos, talhas, macacos, etc., sendo mais usuais os macacos

    hidr#ulicos. !utras possibilidades para esse esticamento esto sendo estudadas, como

    por e%emplo, o aquecimento da armadura, depois se ancora no concreto ou em pinos

    provis&rios, ap&s o resfriamento, o ao tende a encolher, ficando tracionado.

    'm resumo, quando se fala em concreto protendido, referese ) protenso feita

    com cabos de ao, esticados com macacos hidr#ulicos.

    2. CONCEITO DE PROTENSO

    A protenso pode ser definida como o artif*cio de introduzir, numa estrutura, umestado prvio de tenses, de modo a melhorar sua resist+ncia ou seu comportamento,

    sob ao de diversas solicitaes.

    realizada por meio de cabos de ao de alta resist+ncia, tracionados e ancorados

    no pr&prio concreto. ! artif*cio da protenso desloca a fai%a de trabalho do concreto

    para o "mbito das compresses, onde o material mais eficiente.

    ! peso da car$a e%erce uma alterao na compresso aplicada previamente.

    -om a retirada da car$a a vi$a volta ) sua posio ori$inal e as tenses prviasso restabelecidas.

    e as tenses provocadas forem inferiores as prvias a seco continuar#

    comprimida, no sofrendo rachadura.

    -aso seja mais elevada as tenses ultrapassaram as tenses prvias e o concreto

    ficar# tracionado e com rachadura. /etirando a car$a a protenso provoca o fechamento

    delas.

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    0raas ao artif*cio de protenso poss*vel empre$ar $rande variedade de

    sistemas estruturais com processos construtivos no so poss*veis com o concreto

    armado. 'sses sistemas estruturais so descritos em tr+s cate$orias de protenso1 linear,

    circular e espacial.

    As lajes protendidas so encontradas em in2meras aplicaes nas estruturas, e

    em $eral t+m pequena espessura (cerca de 34 a 56cm, utilizamse cabos de protenso

    de pequena capacidade colocados a espaos re$ulares. o utilizadas em edif*cios,

    tabuleiro de pontes e vi$amento principal de pontes em vo simples ou cont*nuos.

    Figura 1:-onstruo de lajes protendidas com nivelamento a laser.

    A protenso tambm utilizada em estacas, tubulaes, mastros e torres de

    concreto com $rande altura.

    2.1.Protenso api!a"a ao !on!reto

    ! concreto protendido utilizado com maior frequ+ncia na construo de vi$as

    para pontes, edif*cios, telhados, construes mar*timas de e%plorao de $#s e petr&leo,

    torres de concreto e pontes estaiadas.

    Aplicaes com armaduras prtracionadas1 As armaduras prtracionadas

    foram criadas com o objetivo de padronizar os tipos construtivos, para economia de

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    formas. 'sse tipo de peas no tem bloco de ancora$em, e podem ter qualquer

    comprimento sem alterar suas laterais.

    ! artif*cio da protenso aplicado ao concreto consiste em introduzir na pea,

    esforos prvios de compresso que reduzam ou anulem as tenses de trao no

    concreto devidas )s solicitaes de servio. 7essa forma minimizase a import"ncia da

    fissurao como condio limitante do uso de aos de alta resist+ncia em peas fletidas.

    '%istem v#rias maneiras de se introduzir uma fora de protenso em uma pea

    de concreto. Podese concretar uma vi$a, por e%emplo, dei%ando no seu interior um

    tubo atravs do qual passa um cabo de ao de uma e%tremidade ) outra. ! cabo de ao

    ento tracionado e ancorado contra a pea de concreto nas duas e%tremidades. 0raas )

    propriedade da elasticidade do ao ele tende a voltar ao comprimento inicial (antes de

    ser tracionado, mas impedido parcialmente pelo concreto, assim, o ao se mantm

    com al$um alon$amento e portanto tracionado. ! concreto fica comprimido pela mesma

    fora (ao e reao.

    #. PROCESSOS CONSTRUTI$OS

    !s critrios estabelecidos para concreto armado relativo a dimenses m*nimas,

    cobrimento de concreto, diretrizes para a e%ecuo das armaduras, etc., valem tambm

    para as estruturas de concreto protendido.

    #.1.Con"i%&es gerais

    7e modo $eral, entendese que um projeto consistente no se limita a um

    c#lculo preciso das solicitaes e das dimenses dos elementos estruturais. Alm disso,

    devem ser tomadas al$umas medidas que facilitem a e%ecuo, possibilitando uma

    maior uniformidade na concreta$em da estrutura.

    8esse sentido, devemse especificar dimenses m*nimas para as sees

    transversais dos elementos estruturais, bem como limitar a ta%a de armadura a um valor

    m#%imo compat*vel com a boa concreta$em, se$undo a 89/ :33;.

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    #.2.Di'ens&es '(ni'as "as se%&es

    A dimenso m*nima da seo i$ual a 3

    n ? 3,

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    #.,.Co-ri'ento "a ar'a"ura

    'spessura de camada de concreto sobre o ao de pilares, vi$as e lajes varia de

    acordo com o ambiente em que a obra constru*da.

    Buando no esto bemprote$idas pelo concreto, as barras de ao ficam sujeitas

    )s a$resses do meio ambiente que podem corro+las e, em casos mais severos,

    comprometer a estabilidade da construo. 7a* a import"ncia de se $arantir adequada

    proteo das armaduras.

    ! concreto, alm de sua capacidade de suporte de car$as verticais, tambm tem o

    importante papel de prote$er as armaduras, cobrindo o ao de modo a evitar seu contato

    direto com a$entes a$ressivos, como atmosferas polu*das e a #$ua.

    7e forma $eral, quanto maior for a espessura da camada de concreto sobre o ao,

    maior ser# a sua proteo contra a corroso. CBuando o cobrimento muito fino em relao

    ) a$ressividade de um ambiente, defeitos na estrutura ocorrem em poucos anos, levando ao

    desplacamento do concreto, ) fissurao intensa e, finalmente, ao desaparecimento dasarmaduras, ) ruptura, deformao e at queda da estruturaD, alerta o en$enheiro '$Edio

    Ferv 8eto, diretor tcnico da Gentuscore e especialista em estruturas de concreto.

    Para evitar esse tipo de situao to peri$osa, a norma tcnica brasileira 89/

    :33;1544H CProjeto de 'struturas de -oncreto I ProcedimentoD estabelece requisitos de

    qualidade para o concreto empre$ado nas estruturas, bem como o cobrimento m*nimo das

    armaduras em funo da a$ressividade do ambiente onde ela foi constru*da

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    #..Prote%o !ontra a /a'-age' "as -arras

    empre que houver possibilidade de flamba$em das barras da armadura,

    situadas junto ) superf*cie do elemento estrutural, devem ser tomadas precaues para

    evit#la.

    !s estribos poli$onais $arantem contra a flamba$em as barras lon$itudinais

    situadas em seus cantos e as por eles abran$idas, situadas no m#%imo ) dist"ncia de 54Jt

    do canto, se nesse trecho de comprimento 54Jtno houver mais de duas barras, no

    contando a decanto. Buando houver mais de duas barras nesse trecho ou barra fora dele,

    deve haver estribos suplementares.

    e o estribo suplementar for constitu*do por uma barra reta, terminada em

    $anchos, ele deve atravessar a seo do elemento estrutural e os seus $anchos devem

    envolver a barra lon$itudinal. e houver mais de uma barra lon$itudinal a ser prote$ida

    junto ) mesma e%tremidade do estribo suplementar, seu $ancho deve envolver um

    estribo principal em ponto junto a uma das barras, o que deve ser indicado no projeto de

    modo bem destacado.

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    Figura 2:Proteo contra flamba$em das barras

    8o caso de estribos curvil*neos cuja concavidade esteja voltada para o interior

    do concreto (por e%emplo, colunas com seo transversal circular, no h# necessidade

    de estribos suplementares.

    e as sees das barras lon$itudinais se situarem em uma curva de concavidade

    voltada para fora do concreto, cada barra lon$itudinal deve ser ancorada pelo $ancho de

    um estribo reto ou pelo canto de um estribo poli$onal.

    #.0.E'en"as "as -arras

    As emendas das barras da armadura devem ser evitadas sempre que poss*vel.Buando necess#rio, as emendas podem ser feitas por traspasse, atravs de solda, com

    luvas rosqueadas ou com outros dispositivos devidamente justificados. As emendas com

    solda ou luvas rosqueadas e%i$em um controle especial para $arantir a resist+ncia da

    emenda.

    A emenda por traspasse mais barata, por ser de f#cil e%ecuo, e faz uso da

    pr&pria ader+ncia entre o ao e o concreto 7e acordo com a 89/:33;, esse tipo de

    emenda no permitido para barras de bitola superior a K5 (K5Lmm, nem para

    tirantes e pendurais (peas lineares de seo inteiramente tracionada.

    8o caso de fei%es, o di"metro do c*rculo de mesma #rea, para cada fei%e, no

    pode ser superior a =6mm. Alm disso, as barras constituintes do fei%e devem ser

    emendadas uma de cada vezsem que, em qualquer seo do fei%e emendado, resultem

    maisde quatro barras.

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    8as emendas por traspasse, a transfer+ncia da fora de uma barra para outra se

    faz atravs de bielas comprimidas inclinadas, como indicado na fi$ura abai%o. A

    dist"ncia entre as barras emendadas deve ser no m#%imo i$ual a =.

    Figura #1 'menda por Mraspasse

    ! comprimento do traspasse, lot, das barras tracionadas dado por

    onde lnecb, o comprimento de ancora$em, dado na e%presso , e Not 3

    um coeficiente que leva em conta as piores condies na re$io da emenda, em relao) ancora$em de uma barra isolada.

    e$undo a 89/:33;, o comprimento m*nimo da emenda de barras

    tracionadas dado por1

    !ndelb, o comprimento b#sico de ancora$em.

    $aores "o !oe/i!ienteNot

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    -onsiderase como na mesma seo transversal, as emendas que se superpem

    ou cujas e%tremidades mais pr&%imas estejam afastadas de menos que 54O do

    comprimento do trecho de traspasse. Assim, para reduzir o comprimento das emendas,

    elas devem ser distribu*das de maneira defasada ao lon$odo ei%o da pea.

    Figura *1 'mendas da mesma seo

    Ta-ea: Propor%o 'i'a "e -arras tra!iona"as e'en"a"as

    ! comprimento do trecho de traspasse das barras compridas, loc dado por1

    -om o valor m*nimo dado por1

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    *. 3)TERI)IS

    *.1.)r'a"ura "e protenso

    8as peas protendidas utilizamse dois tipos de armadura1

    a Armadura ativa1 -onstitu*da pelos cabos de protenso. 'm cada caso estudase o

    n2mero de cabos necess#rios

    b Armadura passiva, frou%a ou de concreto armado

    b.3 Armaduras lon$itudinais, $eralmente denominadas suplementares

    de fle%o, de pele, porta estribos

    b.5 Armadura transversal de cisalhamento (estribos

    b.K Armadura de freta$em

    armaduras locais, nos pontos de ancora$em dos cabos de protenso, destinadas a evitar

    ruptura local do concreto nos pontos sujeitos a tenses muito elevadas

    b.= Armadura de distribuio de tenses

    armaduras re$ionais destinadas a $arantir o espalhamento das tenses, aplicadas quase

    pontualmente, para a seo toda da pea.

    *.2 Ci'ento

    7eve ser obedecido o disposto na 89/ :33;.

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    *.# )"iti+os

    Podese utilizar aditivos para melhorar a trabalhabilidade, reduzir a relao

    #$uaQcimento ou aumentar a compacidade e impermeabilidade do concreto. o

    ri$orosamente proibidos aditivos que contenham cloreto de c#lcio ou quaisquer outros

    halo$enetos.

    *.*.)grega"os

    7eve ser obedecido o disposto na 89/ :33; e 89/ H533.

    *.,.4gua

    Alm do disposto na 89/ :33;, ri$orosamente proibido o empre$o de #$ua do

    mar, ou que contenha sens*vel teor de cloretos.

    *..Con!reto

    Alm do disposto na 89/ :33;, no se permite relao #$uaQcimento maior que

    4,66 nem f cRmenor que 53 Spa.

    *.0.5u-ri/i!antes e isoantes

    !s lubrificantes e isolantes, eventualmente empre$ados para evitar ader+ncia,

    no podem provocar corroso da armadura de protenso.

    *.6.Co-ri'ento "e ar'a"ura "e protenso

    -obrimento m*nimo da armadura de protenso

    Galores b#sicos para peas estruturais em$eral

    Ambiente noa$ressivo K,4Ambiente pouco a$ressivo =,4Ambiente muito a$ressivo 6,4

    /edues permitidas em relao aos Tajes e cascas 4,6 cm

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    valores b#sicos -oncreto com f cR L K4 Spa 4,6 cmPrfabricao em usina 4,6 cm

    Galores m*nimos absolutos

    A$re$ado com d$U K,5 cm d$

    A$re$ado com d$U K,K cm d$V 4,6 cm

    -aso de p&strao com

    B e%tU =,4 cm Be%t

    -aso de p&strao com

    B e%tL =,4 cm =,4 cm

    -aso de prtrao 5B 5,4 cm

    Nota1 8os cabos com bainhas esses cobrimentos referemse ) pr&pria bainha.

    ,. CONC5USO

    A aplicao do concreto protendido, principalmente em peas prfabricadas

    apresenta v#rias vanta$ens como podemos observar. Sas como foi visto antes, preciso

    de um intenso controle de todo o sistema para que nada de errado venha a acontecer.

    Wm dos pontos que nos chamou a ateno, mas que no muito falado nos

    livros so os problemas apresentados na hora da e%ecuo da protenso referentes a

    se$urana do local.

    A protenso um trabalho que apresenta um alto risco de acidentes se no for

    e%ecutado com os devidos cuidados. As cordoalhas so protendidas quase na sua tenso

    m#%ima e se houver al$um descuido ou as condies de se$urana forem prec#rias

    podem acontecer $raves acidentes.

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    11. REFER7NCI)S 8I85IO9R4FIC)

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