protendidas chust

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  • 7/26/2019 protendidas chust

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    Dimensionamento da armaduralongitudinal em sees de peas

    protendidas

    Dr. Roberto Chust Carvalho1

    http://www.institutodeengenharia.org.br/site/
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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Clculo Da Armadura longitudinal

    Diferentemente do concreto armado, odimensionamento da armadura longitudinalem concreto protendido

    requer verificaes intrnsecas ao processo

    Verificao em vazio (Protenso e pesoprprio)

    Verificaes em servio (mais rigorosas que

    as de concreto armado)

    Estado de Descompresso

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    A quantidade de armadura longitudinal muda bastante com ascondies estabelecidas nas verificaes em servio (CAA).

    preciso entender que os valores limites destas situaes(principalmente as de fissurao) que foram alterados na edio da

    atual NBR61118:2007 podem ser novamente alterados em um futuroprximo, na medida que estudos sobre a durabilidade forem sedesenvolvendo.

    A geometria da seo transversal determinante no valorencontrada para a armadura longitudinal.

    Este muitas vezes o caso da pr-moldagem e principalmente nocaso das sees compostas. Neste tipo de pea a verificao de tenses acaba sendo

    fundamental no detalhamento. Dependendo do tipo de protenso(limitada ou completa) devem ser usados cabos em regies que

    tracionadas no tempo inicial so posteriormente sujeitas

    compresso. Muitas possibilidades de detalhamento como o uso simultneo de

    armadura ativa e passiva mudando o que se chama de grau deprotenso.

    Porem as verificaes de fissurao previstas na norma Brasileiramuitas vezes inviabilizam esta possibilidade.

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Caso singular: o da laje alveolar. No possui armadura transversal e, portanto alm das

    condies expostas no quadro 1 deve-se somar a elas ascondies de tenses de cisalhamento (que podem serimpedidas com mais armadura longitudinal ou protenso)

    Elliott (2002),

    Figura 1: Situaes crticas variando conforme carga aplicada e vo

    (fonte: Elliott, 2002).

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Conceitos Gerais e Efeitos da Protenso

    Protenso

    Uma classificao que pode ser adotada quanto a suaaderncia, entre a armadura e o concreto.

    Determinando trs tipos distintos:

    Aderncia Inicial (pr-trao)

    Aderncia Posterior (ps-trao)

    Sem aderncia (ps-trao)

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    Quadro 1 Verificaes para a determinao daquantidade da armadura longitudinal

    verificaes nas quais aquantidade de armadura

    longitudinal afeta diretamente

    verificaes nas quais aquantidade de armadura

    longitudinal afeta diretamente

    ELS

    ELU

    ELS

    ELU

    TEMPO ZERO-verificao em

    vazio

    TEMPO ZERO-verificao em

    vazio

    TEMPO

    INFINITO

    TEMPO

    INFINITO

    FISSURAO

    FISSURAO

    DEFORMAO

    EXCESSIVA

    DEFORMAO

    EXCESSIVA

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    Clculo da armadura longitudinal

    Concreto Armado

    Clculo no ELU (colapso)

    Verificao no ELS (fissura)

    Concreto Protendido

    Clculo no ELU (colapso)

    Verificao no ELS (fissura)

    Verificao em Vazio (t=0)

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    Clculo da armadura longitudinal

    Concreto Armado

    Clculo no ELU (colapso)Verificao no ELU (fissura)

    Concreto Protendido

    Clculo no ELU (colapso)Verificao no ELS (fissura)

    Verificao em Vazio (t=0)

    Clculo no ELS (fissura)

    Verificao no ELU (colapso)Verificao em Vazio (t=0)

    Qual o melhor ?

    O que determinante o ELU ou ELS?

    PETRUCELLI (2009) no seu trabalholaje alveolar-

    usou a primeira maneira (iniciou pelo ELU)

    enquanto

    INFORSATO (2009)vigas pr compostas - iniciou seudimensionamento usando o ELS.

    Coincidentemente, ou no, as condies escolhidas

    foram respectivamente as determinantes no

    clculo de ambos.

    Concreto Protendido

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    3. Roteiros para determinao de armadura longitudinal em peas

    com ps-trao e pr-trao.

    CARVALHO (2010)

    e so apenas indicativos, pois como todo projetista de protendido

    sabe para uma mesma pea h, em geral, diversas solues

    possveis

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    3.1 Roteiro para determinao de armadura longitudinal em peas com ps-trao

    todos os cabos podem ser representados por um nico fictcio

    obtido atravs da unio do centro de gravidade de todos os demais.

    A este cabo d-se o nome de cabo representante.Memorial para a determinao do nmero de cabos

    1) Esquema estrutural;

    2) Sistema e unidades de protenso; informaes gerais;

    3) Clculo das perdas imediatas do cabo representante;

    4) Clculo das perdas ao longo do tempo do cabo representante;

    5) Clculo do nmero de cabos necessrios levando em conta o estado limite ltimo;

    6) Detalhamento dos cabos na seo transversal;

    7) Verificao dos estados de fissurao;

    8) Traado dos cabos e9) Clculo e verificaes considerando todos os cabos definidos

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    3.2 Roteiro para determinao de armadura longitudinal em peas com pr-trao

    Um roteiro simplificado para a determinao da armadura longitudinal do meio do vo de uma

    pr-fabricada pode ser colocado como:

    1) Clculo da armadura Ap (ativa) no ELU no tempoinfinito(ou seja, considerando decorridas

    todas as perdas de protenso).2) Verificao do ELU no tempozero(em vazio) com o valor de Ap s com as perdas imediatas.

    No havendo trao pode-se ir para o item 5;

    3)Verificao da ruptura (em vazio). Caso as duas condies de trao e de compresso estejam

    atendidas ir para o item 7, caso haja compresso excessiva mudar a seo; Havendo trao h

    vrias possibilidades descritas;

    4.1) Diminuir a armadura de protenso e calcular uma armadura complementar de trao passiva

    As (armadura ativa fica com ). Ainda assim haver duas situaes a escolher sem trao

    descompresso- e outra com trao (neste caso sendo necessria a colocao deAs);

    4.2) Colocao de cabos na fibra oposta a protenso que combate a flexo .Considera-se que na

    fibra oposta a colocao da armadura principal de protenso. Se no for considerada a

    descompresso pode ser necessrio o uso de armadura passiva de controle;

    5) Clculo das perdas;

    6) Verificao de fissurao;

    7) Detalhamento na seo transversal e8) Verificao de retirada de aderncia dos cabos ao longo da viga.

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Particularidade dos elementos protendidos

    Clculo e Verificao do ELU na Flexo

    Verificao no tempo zero

    NBR6118:2007 item 17.2.4.3.2

    Verificao no Estdio I: concreto no fissurado e comportamento elstico

    dos materiais.

    ckjc f70,01,1p

    0,1p

    Ps-trao

    Pr-trao

    ctmt f2,1 utilizao de armadura ativa ou passiva0t no necessita de armadura

    Para o caso de armadura de trao esta deve ser calculada no Estdio II

    MPat 150

    MPat 250

    para fios ou barras lisas

    para barras nervuradas

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    Verificao em Vazio

    SEO TRANSV.

    d'

    A

    b

    dp

    M

    Ap

    p+g1

    s

    i

    Tao Compresso

    Evitar um excesso de protenso.

    Evitar trao em regio que posteriormente dever trabalhar comprimida

    SEO TRANSV.

    d'

    A

    b

    dp

    M

    Ap

    p+g +g +q1

    2

    s

    i

    Tao Compresso

    Trao fibra superior

    Compresso fibra inferior

    Trao fibra inferior

    Compresso fibra superior

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Verificao em Vazio

    SEO TRANSV.

    d'

    A

    b

    dp

    M

    Ap

    p+g1 s

    i

    Tao Compresso

    Evitar um excesso de protenso.

    Evitar trao em regio que posteriormente dever trabalhar comprimida

    Descompresso

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Hiptese para Clculo

    As sees transversais se mantm planas aps a deformao;

    Concreto e armaduras (ativa ou passiva) apresentam os mesmos

    valores de deformao;

    Total aderncia entre concreto e armaduras;

    Para armaduras no aderentes (cordoalhas engraxadas);

    p

    ckp

    f

    100

    70 vo/altura 3 5 e f ck 420 MPa

    p

    ck

    p

    f

    30070 vo/altura > 35 e fck 210 MPa

    Clculo e Verificao do ELU na Flexo

    no tempo infinito

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    As tenses de trao do concreto, normais a seo transversalpodem ser desprezadas;

    Tenses no concreto segue o diagrama parbola-retangulo;

    Captulo 4Clculo e Verificao do ELU na Flexo

    Hiptese para Clculo

    cc Rc

    z

    Rp

    M

    b

    dd

    Ap

    s

    x y=0,8x

    fcdc fcd

    c fcdou

    h

    deformaestenso no concretodiagrama

    parbola-retngulo

    tenso no concretodiagrama simplificado

    retangularespecficas

    seo

    transversal

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    Hiptese para Clculo

    Tenses na armadura passiva Tenses na armadura ativa

    Tabela adaptada

    de Vasconcelos

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    O estado limite ltimo fica caracterizada por ( c) e ( s), que com ocasos possveis de distribuio das deformaes do concreto e doao na seo transversal definem os domnios de deformao,

    Captulo 4Clculo e Verificao do ELU na Flexo

    Hiptese para Clculo

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Deformao devido a protenso Deformao devido ao peso prprio Deformao de descompresso Deformao no ELU at o equilbrio

    Tenso na Armadura Ativa

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    Seo Retangular

    Dimensionamento no tempo infinito

    cFc

    z

    Fp

    Md d

    Ap

    s

    xy=0,8x

    c fcd

    h

    domnios

    tenso no concreto

    diagrama simplificadoretangular

    vistalateral

    23

    4

    yd

    Ap

    b w

    seo transversal

    Equilbrio das foras:

    Equilbrio dos momentos:

    F = 0 Fp Fc = 0 Fp = Fc

    M = Md Md = Fc x z e Md = Fp x z

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Equacionamento:

    Dimensionamento no tempo infinito

    x8,0bf85,0F wcdc

    x4,0dzzFM cd

    xdxbfM wcdd 4,08,085,0

    xdxfbM cdwd 4,068,0

    cdw2

    d fbx272,0dx68,0M

    z

    MF dp

    ppdp

    p

    p

    pd AFA

    F

    pd

    dp

    z

    MA

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Relao entre deformaes:

    Clculo e Verificao do ELU na Flexo

    Dimensionamento no tempo infinito

    sc

    c

    scc d

    xdx

    CARVALHO e FIGUEIREDO (2007)x4,0dx68,0fbx4,0dx8,0bf85,0zFM cdwwcdcd

    2

    2

    cd2

    w

    cdw2

    cd2

    w

    d

    d

    x272,0

    d

    x68,0

    fdb

    fbx272,0dx68,0

    fdb

    M

    2)KX(272,0)KX(68,0KMD

    Equao desprezando a descompresso

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Com a expresso adimensional podemos determinar Ap

    Clculo e Verificao do ELU na Flexo

    Dimensionamento no tempo infinito

    x4,0dz

    d

    x4,01d

    x4,0d

    d

    zKZd

    z

    Definindo:

    KX4,01KZ

    Temos:

    pd

    dp

    z

    MA

    dKZz

    pd

    dp

    d(KZ)

    MA

    sc

    cKX

    cFc

    z

    Fp

    Md d

    Ap

    s

    xy=0,8x

    c

    h

    domnios

    tenso

    diagra

    retang

    vista

    lateral

    23

    4

    yd

    Ap

    b w

    seo transversal

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    2)KX(272,0)KX(68,0KMD

    a equao anterior contm apenas termos adimensionais, e KX s

    pode variar de 0 a 1 (x = 0 e x = d):

    s

    ds fd)KZ(

    MA

    TABELA 6.2. Valores para clculo de armadura longitudinal de sees retangulares

    MD KX KZ EC ES KMD KX KZ EC ES

    ,0100 0,0148 0,9941 0,1502 10,0000 0,2050 0,3506 0,8597 3,5000 6,4814,0200 0,0298 0,9881 0,3068 10,0000 0,2100 0,3609 0,8556 3,5000 6,1971,0300 0,0449 0,9820 0,4704 10,0000 0,2150 0,3714 0,8515 3,5000 5,9255,0400 0,0603 0,9759 0,6414 10,0000 0,2200 0,3819 0,8473 3,5000 5,6658,0500 0,0758 0,9697 0,8205 10,0000 0,2250 0,3925 0,8430 3,5000 5,4170,0550 0,0836 0,9665 0,9133 10,0000 0,2300 0,4033 0,8387 3,5000 5,1785,0600 0,0916 0,9634 1,0083 10,0000 0,2350 0,4143 0,8343 3,5000 4,9496,0650 0,0995 0,9602 1,1056 10,0000 0,2400 0,4253 0,8299 3,5000 4,7297

    ,0700 0,1076 0,9570 1,2054 10,0000 0,2450 0,4365 0,8254 3,5000 4,5181,0750 0,1156 0,9537 1,3077 10,0000 0,2500 0,4479 0,8208 3,5000 4,3144,0800 0,1238 0,9505 1,4126 10,0000 0,2550 0,4594 0,8162 3,5000 4,1181,0850 0,1320 0,9472 1,5203 10,0000 0,2600 0,4711 0,8115 3,5000 3,9287,0900 0,1403 0,9439 1,6308 10,0000 0,2650 0,4830 0,8068 3,5000 3,7459,0950 0,1485 0,9406 1,7444 10,0000 0,2700 0,4951 0,8020 3,5000 3,5691,1000 0,1569 0,9372 1,8611 10,0000 0,2750 0,5074 0,7970 3,5000 3,3981,1050 0,1654 0,9339 1,9810 10,0000 0,2800 0,5199 0,7921 3,5000 3,2324,1100 0,1739 0,9305 2,1044 10,0000 0,2850 0,5326 0,7870 3,5000 3,0719,1150 0,1824 0,9270 2,2314 10,0000 0,2900 0,5455 0,7818 3,5000 2,9162,1200 0,1911 0,9236 2,3621 10,0000 0,2950 0,5586 0,7765 3,5000 2,7649,1250 0,1998 0,9201 2,4967 10,0000 0,3000 0,5721 0,7712 3,5000 2,6179

    ,1300 0,2086 0,9166 2,6355 10,0000 0,3050 0,5858 0,7657 3,5000 2,4748,1350 0,2175 0,9130 2,7786 10,0000 0,3100 0,5998 0,7601 3,5000 2,3355,1400 0,2264 0,9094 2,9263 10,0000 0,3150 0,6141 0,7544 3,5000 2,1997,1450 0,2354 0,9058 3,0787 10,0000 0,3200 0,6287 0,7485 3,5000 2,0672,1500 0,2445 0,9022 3,2363 10,0000 0,3300 0,6590 0,7364 3,5000 1,8100,1550 0,2536 0,8985 3,3391 10,0000 0,3400 0,6910 0,7236 3,5000 1,5652,1600 0,2630 0,8948 3,5000 9,8104 0,3500 0,7249 0,7100 3,5000 1,3283,1650 0,2723 0,8911 3,5000 9,3531 0,3600 0,7612 0,6955 3,5000 1,0983,1700 0,2818 0,8873 3,5000 8,9222 0,3700 0,8003 0,6799 3,5000 0,8732,1750 0,2913 0,8835 3,5000 8,5154 0,3800 0,8433 0,6627 3,5000 0,6506

    ,1800 0,3009 0,8796 3,5000 8,3106,1850 0,3106 0,8757 3,5000 7,7662

    ,1900 0,3205 0,8718 3,5000 7,4204,1950 0,3305 0,8678 3,5000 7,0919,2000 0,3405 0,8638 3,5000 6,7793

    TABELA 6 2 Valores para clculo de armadura longitudinal de sees retangulares

  • 7/26/2019 protendidas chust

    25/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    TABELA 6.2. Valores para clculo de armadura longitudinal de sees retangulares

    MD KX KZ EC ES KMD KX KZ EC ES

    ,0100 0,0148 0,9941 0,1502 10,0000 0,2050 0,3506 0,8597 3,5000 6,4814,0200 0,0298 0,9881 0,3068 10,0000 0,2100 0,3609 0,8556 3,5000 6,1971,0300 0,0449 0,9820 0,4704 10,0000 0,2150 0,3714 0,8515 3,5000 5,9255,0400 0,0603 0,9759 0,6414 10,0000 0,2200 0,3819 0,8473 3,5000 5,6658,0500 0,0758 0,9697 0,8205 10,0000 0,2250 0,3925 0,8430 3,5000 5,4170

    ,0550 0,0836 0,9665 0,9133 10,0000 0,2300 0,4033 0,8387 3,5000 5,1785,0600 0,0916 0,9634 1,0083 10,0000 0,2350 0,4143 0,8343 3,5000 4,9496,0650 0,0995 0,9602 1,1056 10,0000 0,2400 0,4253 0,8299 3,5000 4,7297,0700 0,1076 0,9570 1,2054 10,0000 0,2450 0,4365 0,8254 3,5000 4,5181,0750 0,1156 0,9537 1,3077 10,0000 0,2500 0,4479 0,8208 3,5000 4,3144,0800 0,1238 0,9505 1,4126 10,0000 0,2550 0,4594 0,8162 3,5000 4,1181,0850 0,1320 0,9472 1,5203 10,0000 0,2600 0,4711 0,8115 3,5000 3,9287,0900 0,1403 0,9439 1,6308 10,0000 0,2650 0,4830 0,8068 3,5000 3,7459,0950 0,1485 0,9406 1,7444 10,0000 0,2700 0,4951 0,8020 3,5000 3,5691

    ,1000 0,1569 0,9372 1,8611 10,0000 0,2750 0,5074 0,7970 3,5000 3,3981,1050 0,1654 0,9339 1,9810 10,0000 0,2800 0,5199 0,7921 3,5000 3,2324,1100 0,1739 0,9305 2,1044 10,0000 0,2850 0,5326 0,7870 3,5000 3,0719,1150 0,1824 0,9270 2,2314 10,0000 0,2900 0,5455 0,7818 3,5000 2,9162,1200 0,1911 0,9236 2,3621 10,0000 0,2950 0,5586 0,7765 3,5000 2,7649,1250 0,1998 0,9201 2,4967 10,0000 0,3000 0,5721 0,7712 3,5000 2,6179,1300 0,2086 0,9166 2,6355 10,0000 0,3050 0,5858 0,7657 3,5000 2,4748,1350 0,2175 0,9130 2,7786 10,0000 0,3100 0,5998 0,7601 3,5000 2,3355,1400 0,2264 0,9094 2,9263 10,0000 0,3150 0,6141 0,7544 3,5000 2,1997,1450 0,2354 0,9058 3,0787 10,0000 0,3200 0,6287 0,7485 3,5000 2,0672,1500 0,2445 0,9022 3,2363 10,0000 0,3300 0,6590 0,7364 3,5000 1,8100,1550 0,2536 0,8985 3,3391 10,0000 0,3400 0,6910 0,7236 3,5000 1,5652,1600 0,2630 0,8948 3,5000 9,8104 0,3500 0,7249 0,7100 3,5000 1,3283,1650 0,2723 0,8911 3,5000 9,3531 0,3600 0,7612 0,6955 3,5000 1,0983,1700 0,2818 0,8873 3,5000 8,9222 0,3700 0,8003 0,6799 3,5000 0,8732,1750 0,2913 0,8835 3,5000 8,5154 0,3800 0,8433 0,6627 3,5000 0,6506

    ,1800 0,3009 0,8796 3,5000 8,3106

    ,1850 0,3106 0,8757 3,5000 7,7662,1900 0,3205 0,8718 3,5000 7,4204

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Determinao da altura til arbitrada

    fase de concepo e pr-dimensionamento da seo.

    20hdarb

    dimensionamento e armadura longitudinal;posicionamento dos cabos e determinao do ycg

    cgr yhd

    Comparar dr com darb

    arbr dd

    arbr dd

    Aceitao do dimensionamento

    refazer clculo adequando ao novo valor de altura til

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Tipos de protenso quanto aos estados de fissurao

    Cada tipo de protenso requer um tipo de verificao de

    tenses normais, nas sees transversais, para uma certa

    combinao de esforos solicitantes

    Na prtica o tipo de protenso exigido, conduz a uma

    armadura de protenso maior ou menor a ser empregada

    Definido a CAA

    Destinao edificao

    Define-se cobrimento

    Resistncia do concreto

    Valor A/C

    Tipo de protenso

    Classe de Agressividade Classificao Geral do Risco de

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Classe de

    Agressividade do

    Ambiente

    (CAA)

    Agressividade Classificao Geral dotipo de ambiente para

    projeto

    Risco de

    deteriorao da

    estrutura

    II mdia Urbana 1) 2) pequenoIII forte Marinha 1),2)e Industrial

    1), 2)grande

    IV Muito forte Industrial 1), 3)Respingos de Mar

    elevado

    1) Pode-se admitir um microclima com uma classe de agressividade mais branda (um nvel acima) para ambientesinternos secos (salas, dormitrios, banheiros, cozinhas e reas de servio de apartamentos residenciais e conjuntoscomerciais ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura).2) Pode-se admitir uma classe de agressividade mais branda (um nvel acima) em: obras em regi es de clima seco,com umidade relativa do ar menor ou igual a 65%, partes da estrutura protegidas de chuva em ambientespredominantemente secos, ou regies onde chove raramente.3) Ambientes quimicamente agressivos, tanques industriais, galvanoplastia, branqueamento em indstrias decelulose e papel, armazns de fertilizantes, indstrias qumicas.

    I fraca Rural e Submersa insignificante

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    TABELA 9.2Cobrimentos para peas pr-fabricadas

    LocalizaoTipos de Elementos Pr-fabricadosNo interior do

    edifcioAo ar livre

    Lajes, mesas das vias T, placas de vedaono estruturais e elementos construtivossujeitos a cargas at 3 kN/m

    1,0 1,5

    Vigas, pilares, arcos, nervuras das vigas T eplacas de vedao estruturais 1,5 2,0

    a) para elementos em

    meio no agressivo, os

    valores da Tabela 9.2;

    TABELA 7.3- Nveis de protenso segundo a NB6118:2003

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Concreto simples CAA I a CAA IV No h -

    Concreto Armado(sem protenso)

    CAA I ELS-W 0,4mm

    Freqente

    Concreto Armado(sem protenso)

    CAA II a III ELS-W 0,3mm

    Freqente

    Concreto Armado(sem protenso) CAA IV ELS-W 0,2mm Freqente

    Protenso parcialNvel 1

    Pr-trao CAA IPs traoCAA I e II

    ELS-W 0,2mm

    Freqente

    Protenso limitada

    Nvel 2

    Pr-trao CAA II

    Ps-trao CAA III e IV

    (*) E.L.S-F. Fiss.

    (*) E.L.S-D. Fiss.

    Freqente

    QuasepermanenteProtenso completa

    Nvel 3Pr-trao -- 1 (*) E.L.F. Fiss.

    (*) E.L.S-D. Fiss.Rara

    Freqente

    p g

    TIPOS DECONCRETO

    ESTRUTURAL

    AGRESSIVIDADEAMBIENTE

    EXIGNCIA COMBINAODE AES A

    CONSIDERAR

    Como ficam as cordoalhas engraxadas ?

    Com aderencia posterior

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    TABELA 7.5- Valores dos coeficientes f2segundo a NB6118:2003

    ??f20 1 2

    Locais em que h predominncia de pesos de equipamentos quepermanecem fixos por longos perodos de tempo, ou de elevadaconcentrao de pessoas 3) 0,7 0,6 0,4

    Locais em que no h predominncia de pesos de equipamentosque permanecem fixos por longos perodos de tempo, nem de

    elevadas concentraes de pessoas 2)0,5 0,4 0,3

    Biblioteca, arquivos, oficinas e garagens 0,8 0,7 0,6

    VentoPresso dinmica do vento nas estruturas em geral 0,6 0,3 0

    Temperatura

    Variaes uniformes de temperatura em relao mdia anual 0,6 0,5 0,31)Para os valores de 1relativos s pontes e principalmente aos problemas de fadiga, ver seo 23da NBR6118:2003.2)Edifcios residenciais.3)Edifcios comerciais, de escritrios, estaes e edifcios pblicos.

    * Os valores de 4so usados nos estados limites ltimos

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Clculo e Verificao do ELS na Flexo

    Controle da fissurao atravs da limitao da abertura

    estimada das fissuras

    O clculo da abertura de fissuras determinado para cada regio de envolvimento

    o menor dentre as expresses.

    mct,si f

    3

    E12,5sisi

    i

    i

    kw

    45+4

    E12,5 risi

    si

    i

    ikw

    DIMENSIONAMENTO DA ARMADURA LONGITUDINAL

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    DIMENSIONAMENTO DA ARMADURA LONGITUDINAL

    Exemplo 3 (Retirado de CARVALHO (2010))Calcular a armadura da seo S5 (meio do vo) de uma ponte rodoviria em

    concreto protendido, com seo celular de modo a vencer um vo livre de 34 m com de6,8 m. Obra rodoviria de classe I (veculo tipo de 450 kN).

    Caractersticas geomtricas em S5 ycg,s=0,72 m; A=4,58 m2; I=2,574 m4; Wi=2,015

    m3; Ws=3,565m3 (centro de gravidade a borda superior, rea, inrcia e mdulos

    resistentes inferior e superior respectivamente).Esforos solicitantes nas diversas sees:

    SEO DO MEIO DO VO

    B

    (B-550)/2 550 (B-550)/2

    L/17

    15

    10015

    25 35

    35

    35

    550

    100

    (B-550)/2

    L/17

    15

    (B-550)/2

    25 70

    30cm

    15cm

    Figura 7 Sees transversais da ponte cuja seo do meio do vo terarmadura calculada.

    CAPTULO 8- PR-DIMENSIONAMENTO E DIMENSIONAMENTO DA

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    ARMADURA LONGITUDINAL

    50

    37

    250

    12,5

    ELEVAO

    PLANTA

    B

    25

    200

    Sext. baLL/5

    70

    1/2 CORTE

    1/2 CORTE

    50

    S0L/10

    S0

    S1 S2

    S1 S2

    35

    S3

    S3

    S4 S5

    S4 S5

    1/2 VISTA

    S8S6

    S6

    S7

    1/2 VISTA

    S7 S8

    S8

    S9

    S10

    S10

    Sext. baL

    Sex

    15cm

    30cm

    50

    25

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Cabo representante

    AV 18

    6

    S0

    S1 2 S3 S4

    cabo

    representante

    5S

    S

    680

    340 340 340 340 340

    extS

    18

    15

    15

    200

    1700

    TABELA 8 Tenso ao longo do cabo representante aps as perdas iniciais e aolongo do tempo

    Seo Sext S0 S1 S2 S3 S4 S5

    s(MPa) t=to 1202 1250 1288 1277 1169 1161 1153

    s(MPa) t= 1024 1072 1110 1099 991 983 975

    Dados adicionais:

    Dados do cabo 12 1/2

    rea = 12,02 cm2

    bainha interna = 7 cm

    atrito do cabo-bainha =0,20

    desvio angular =0,01 rd/m

    Perda durante a cravao 6 mm

    Ao CP190RB;Ep=1,95x105MPa

    pi= 1400 MPa.

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    TABELA 6 Momentos fletores (kN.m)

    Seo Mg1 Mg2 Mqmx Mqmin Mqmx Mqmin

    S0 -4228 -306 0 -3198 0 -4157

    S2 7688 915 6491 -2818 7530 -3663

    S5 13631 1608 10127 -2135 11747 -2776

    Md,S5, mx = 1,3 (Mg1+ Mg2) + 1,5 Mqmx==1,3(13631+1608)+1,5(11747)= 37.341 kNm

    CAPTULO 8- PR-DIMENSIONAMENTO E DIMENSIONAMENTO DA

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    ARMADURA LONGITUDINAL

    8.3.11- Clculo do nmero de Cabos no ELU .

    O clculo da armadura longitudinal feito no tempo infinito usando para tanto a

    tenso da armadura na seo mais solicitada Sr que (tabela 8.7) tSp ,5, =975 MPa que

    permite calcular o pr-alongamento p que neste caso dado pela lei de Hoohe

    O valor de s funo da condio de equilbrio da seo no ELU. Como a seotrabalha como um todo e assim o valor de b a considerar na expresso de 10,50m e o

    valor de d ser igual a altura h menos o valor arbitrado de 15 cm portanto d=2-0,15=1,85m

    cd

    d

    fdb

    MKMD

    24,1

    000.3585,150,10

    431.37

    2

    0,04

    Da tabela 6.2 obtm-se kx =0,0603 e portanto x=0,0603x1,85=0,11m < hf linha neutra namesa

    Finalmente

    5,1377,15085,19759,0

    431.37

    pdz

    d

    pfdk

    MA

    cm2

    Nmero de cabos n=Ap/12,02= 137,5/12,02=11,44 adotado 12 cabos, ou seja, 6 cabospor viga.

    Para verificar a altura arbitrada detalha-se os sete cabos na seo S5 usando as

    distancias de 1,5 b e 2: b entre o centro do cabo e a aresta de concreto e entre cabos

    respectivamente. Onde b o dimetro externo da bainha e portanto as distncias emquesto so 10,5 e 14 cm. O arranjo dos cabos mostrado na figura 8.30. Nota-se que

    pelo detalhe 1 o cobrimento mnimo de 4,5 cm est atendido.

    Ainda da tabela em questo obtm-se kz=0,9759 e s=1%.Assim, t= p + s=0,5+1=1,5% usando a tabela 6.1 fpd=150,7 kN/cm

    2

    p= tSp ,5, /Ep = 975/195.000=0,5%

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    10,

    5

    14

    10,5

    14

    14Detalhe 1

    Detalhe 1Seo S5 Borda inferior

    5

    ,8

    5,8

    A partir da disposio da armadura pode-se calcular agora o cg (ycg) dos cabos na S5 eportanto a altura til real dr = h -ycg

    175,06

    245,03105,03

    n

    yy

    i

    cg

    Assim o valor da altura real resulta em dr= h -ycg=2-0,175=1,825

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Como o dr=1,825

  • 7/26/2019 protendidas chust

    41/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    8.3.12-- Verificao do ELS de fissurao.

    Em virtude da condio ambiental de agressividade do entorno onde se executara ponte era do nvel III a protenso deve ser a limitada. Assim, a verificao defissurao feita atravs do controle das tenses normais no concreto. Como averificao de ruptura em vazio, ou seja, no tempo zero tambm pode ser feita destaforma faz-se ambas as verificaes na seo S5 nas demais sees feita a determinaodo feixe limite que comentada no captulo posterior.For a de rotenso em um cabo tabela 8.7

    tempo zero Np,t=0 = 115,3x12,02 =1386 kN,

    tempo infinito N ,t= = 97,x12,02 =1172 kN,

    excentricidade dos cabos e = yi - ycg =1,278-0,175=1,103 m

    geometria da seo S5 (tabela 8.3) A=4,5875 m2, Wi=2,015 m3, Ws=3,565 m3,yi=1,278m

    Esforos na seo Mg1=13631 kN.m, Mg2=1608, Mq,mx=11747 kN.m eMq,min=-2776 kN.m

  • 7/26/2019 protendidas chust

    42/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Verificao de ruptura e no tempo zero

    limites para as tenses (supondo fcj=20 MPa):

    Compresso 0,7xfcj =0,7x20.000=14.000 kN/m2Trao 1,2xfctm=

    3/2206,02,1 =2,652 MPa =2652 kN/m2

    Borda inferior:

    5965676491043625

    015,2

    13631

    015,2

    103,1138612

    5875,4

    1386121

    i

    g

    i

    pp

    i

    W

    M

    W

    M

    A

    N

    = 5965 kN/m2-2652 kN/m2

    a condio de trao est atendida e no preciso usar armadura para controlar a

    fissurao na borda superior.

    a condio de compresso est atendida

    Proteno Limitada

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Verificao de Fissuraono tempo infinito e considerando o estado de descompresso e o deformao de fissuraspara a combinao quase permanente e freqente respectivamente. Os coeficientes 1 e

    2 a considerar segundo a norma NBR8681:2003 so iguais a 0,3 e 0,5 respectivamente

    .Estado limite de descompresso (E.L.S-D). Combinao de aes Quase PermanenteOs limites neste caso soTrao = 0Compresso estado limite de compresso excessiva (ELS-CE) 0,7 fck

    245000

    BORDA INFERIOR

    Situao momento mximo

    i

    mxq

    i

    gg

    i

    pp

    iW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N ,221

    Situao momento mnimo

    i

    q

    i

    gg

    i

    pp

    iW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N min,221

    BORDA SUPERIORSituao momento mximo

    s

    mxq

    i

    gg

    s

    pp

    sW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N ,221

    Situao momento mnimo

    s

    xq

    i

    gg

    s

    pps

    WM

    WMM

    WM

    AN min,221

    E t d li it d f d fi (E L S F) C bi d F t

  • 7/26/2019 protendidas chust

    44/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Estado limite de formao de fissuras (E.L.S-F). Combinao de aes Freqente

    Os limites neste caso so

    Trao3/2

    , 3,0 cktmc ff

    Compresso estado limite de compresso excessiva (ELS-CE) 0,7 fck

    22245003850

    m

    kN

    m

    kN

    BORDA INFERIOR

    Situao momento mximo

    i

    mxq

    i

    gg

    i

    pp

    iW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N ,121

    Situao momento mnimo

    i

    q

    i

    gg

    i

    pp

    iW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N min,121

    BORDA SUPERIOR

    Situao momento mximo

    s

    mxq

    i

    gg

    s

    pp

    sW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N ,121

    Situao momento mnimo

    s

    xq

    i

    gg

    s

    pps

    W

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    Nmin,121

    BORDA INFERIOR

  • 7/26/2019 protendidas chust

    45/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Situao momento mximo

    i

    mxq

    i

    gg

    i

    pp

    iW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N ,221

    015,2

    117473,0

    015,2

    160813631

    015,2

    103,1117212

    5875,4

    117212i

    1748756276983066i 1452 kN/m2

    BORDA SUPERIOR

    Situao momento mximo

    s

    mxq

    i

    gg

    s

    pp

    sW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N ,221

    565,3

    117473,0

    565,3

    160813631

    565,3

    103,1117212

    5875,4

    117212s

    988427443513066s 3977 kN/m2

    A maior tenso (situao 3) atende a condio limite 39770 kN/m2

    Situao momento mnimo

    i

    q

    i

    gg

    i

    pp

    iW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N min,221

    015,2

    27763,0

    015,2

    160813631

    015,2

    103,1117212

    5875,4

    117212i

    413756276983066i 3615 kN/m2

    Situao momento mnimo

    s

    xq

    i

    gg

    s

    pp

    sW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N min,221

    565,3

    27763,0

    565,3

    160813631

    565,3

    103,1117212

    5875,4

    117212s

    233427443513066s 2752 kN/m2

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Estado limite de formao de fissuras (E.L.S-F). Combinao de aes Freqente

    Os m tes neste caso soTrao 3/2, 3,0 cktmc ff

    Compresso estado limite de compresso excessiva (ELS-CE) 0,7 fck

    Substituindo fck=35 chega-se a condio:

    22245003850

    m

    kN

    m

    kN

    BORDA INFERIORSituao momento mximo

  • 7/26/2019 protendidas chust

    47/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    i

    mxq

    i

    gg

    i

    pp

    iW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N ,121

    015,2

    117475,0

    015,2

    160813631

    015,2

    103,1117212

    5875,4

    117212i

    2914756276983066i 287kN/m2

    BORDA SUPERIORSituao momento mximo

    s

    mxq

    i

    gg

    s

    pp

    sW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N ,121

    565,3

    117475,0

    565,3

    160813631

    565,3

    103,1117212

    5875,4

    117212s

    1647427443513066s 4636 kN/m2

    Situao momento mnimo

    i

    q

    i

    gg

    i

    pp

    iW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N min,121

    015,2

    27765,0

    015,2

    160813631

    015,2

    103,1117212

    5875,4

    117212i

    688756276983066i 6890 kN/m2

    Situao momento mnimo

    s

    xq

    i

    gg

    s

    pp

    sW

    M

    W

    MM

    W

    M

    A

    N min,121

    565,3

    27765,0

    565,3

    160813631

    565,3

    103,1117212

    5875,4

    117212s

    389427443513066 2599 kN/m2

    A maior tenso (situao 7) atende a condio limite 4636-3850 kN/m2

    Desta forma as condies de fissurao esto atendidas

    4 C ti l d f lt d l d l it di l

  • 7/26/2019 protendidas chust

    48/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    4. Caso particular de falta de soluo para a armadura longitudinal.

    A diferena entre as intensidades de protenso a ser usada em funo da condio

    de agressividade ambiental pode fazer muita diferena no clculo de armadura

    de peas pr-tracionadas e convm no caso da protenso limitada e completada

    fazer inicialmente um teste para ver se a seo poder apresentar soluo.

    As condies de verificao do ELU no tempo zero e a da fissurao no tempo

    infinito (excetuando protenso parcial) podem conduzir a situao conflitante.

    Chamando n o nmero de cordoalhas ou elementos de protenso deve ser

    atendido, por exemplo, para uma seo, submetida a momentos positivos e

    Imaginando que no sejam usados cabos superiores tem-se:

    a) para o tempo zero na borda superior condio de trao deve ser respeitada:gtptp

    fMeNnNn 100 (1)

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    tem-se para a situao de momento mximo

    0221,, qmxggtptpiW

    M

    W

    M

    W

    eNn

    A

    Nn (2)

    ct

    s

    g

    s

    tptp

    s fWWA

    2,110,0, (1)

    s - tenso no concreto da borda superior (neste caso)

    n - nmero de cabos

    0,tpN - Fora de protenso para um cabo no tempo zero.

    e - excentricidade da fora de protenso- rea da seo de concretoWs - mdulo de deformao da seo em relao a borda superiorMg1 -Momento de peso prprio atuante durante a protenso

    podendo decorrer desta expresso 2 o valor de n C2

    i - tenso no concreto na borda inferior (neste caso)

    tpN , - Fora de protenso para um cabo no tempo infinito.Wi - mdulo de deformao da seo em relao a borda inferiorMg1+g2 -Momento de peso prprio e sobrecarga permanente atuantesMqmx -Momento mximo de ao acidental.

    Da expresso1 pode ser obtida um nmero de cabos n C1Para a considerao de fissurao (protenso limitada) na combinao QuasePermanente (geralmente a mais desfavorvel) usa-se o limite de trao para borda

    inferior = 0

    Assim para que o problema tenha soluo preciso que C2 C1.

    5)Estudo da soluo em seo retangular com pr-trao sem cabos superiores.Exemplo 1 Calcular a armadura longitudinal para a seo retangular dada na figura 2

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Exemplo 1.Calcular a armadura longitudinal para a seo retangular dada na figura 2considerando os seguintes dados contidos na tabela 3. Considerar que o momento Mg1atua no instante da protenso.

    Tabela 3 Valores a serem usados no exemplo 1

    AES CONCRETO AO DE PROTENSO PROTENSOMg1=714 kN.mMg2= 570 kN.mMg3=1200 kN.m

    Mq= de 0 a 4400 kN.m

    fck=40 MPafcj=20 MPa

    CP190RBMPatp 12000, MPatp 1000,

    Ep=1,95 x105 MPa

    Limitada(condio deagressividade

    ambiental CAA-mediana)

    150

    145

    Ap FIGURA 2- Esquema da seo transversal de elemento pr-fabricada para o clculo

    da armadura longitudinal.Para resolver o problema foram feitas as verificaes no ELU em vazio e no tempo

    infinito e para o ELS analisada a borda superior para situao de descompressoconsiderando 3,02 . A tabela 4 mostra os resultados encontrados para armadura ativa

    com o momento de carga acidental variando (ELU- estado limite ltimo e ELS estadolimite de servio no caso de fissurao) e na figura 3 as solues encontradas.

    Tabela 4

    Valores de Ap(cm ) para as diversas verificaes.

    M (kN ) ELS t A ELU t A ELU t 0 A ( 2)

    Analisando a figura 3

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Mq(kN.m)

    05001000

    20003000400042004400

    ELS t= Ap (cm2)

    26,2027,7829,36

    32,5235,6938,8539,4940,12

    ELU t= Ap (cm2)

    16,9220,524,23

    31,9540,5749,5751,853,08

    ELU t= 0 Ap (cm2)

    26,1026,1026,10

    26,1026,1026,1026,1026,10

    Variao de Ap

    0,00

    10,00

    20,00

    30,00

    40,00

    50,00

    60,00

    0 1000 2000 3000 4000 5000

    Momento Mq (kN.m)

    Ap

    (cm

    2)

    ELS infinito

    ELU infinito

    ELU vazio

    K KO 1 2

    Figura 3

    Variao da armadura de protenso do exemplo 1 para atender o ELU emvazio, no tempo infinito e ELS (fissurao) no tempo infinito M 1=714 kN.m.

    Analisando a figura 3

    para momentos de carga acidental (Mq) inferiores a 2200 kN (ponto K2) a condio de ELS (fissurao) no

    tempo infinito a determinante

    para valores superiores a este a condio determinante passa a ser a do ELU tambm no tempo infinito.

    Ocorre porem que a partir de um momento Mq quase zero a condio do ELU em vazio (requer Ap

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    obtem-se o conjunto de solues dado na figura 4.

    At um momento Mq=2200 kN.m (ponto K2) a soluo dada pelo ELS (fissurao) no

    tempo infinito,

    de 2200 at cerca de 3000 kN.m (ponto K1) a condio determinante do ELU (tempoinfinito)

    e para valores acima de 3000 kN.m para haver soluo preciso diminuir a armadura

    de protenso (usar 40 cm2) e complementar, para atender o ELU no tempo infinito,

    com armadura passiva..

    Variao de Ap

    0,00

    10,00

    20,00

    30,00

    40,00

    50,00

    60,00

    0 1000 2000 3000 4000 5000

    Momento Mq (kN.m)

    Ap

    (cm

    2)

    ELS infinito

    ELU infinito

    ELU vazio

    Figura 4Variao da armadura de protenso do exemplo 1 para atender o ELU em

    vazio, no tempo infinito e ELS (fissurao) no tempo infinito, Mg1=2004 kN.m.

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    6)Estudo da soluo em seo retangular com pr-trao com cabos superiores.

    Fazer o mesmo estudo feito no exemplo 1 considerando agora a presena de quatro

    cabos junto a borda superior (e=-0,70 m) e os mesmos valores de perda.

    Tabela 5 Valores de Ap(cm2) para as diversas verificaes.

    Mq(kN.m)0

    500

    100020003000400042004400

    ELS t= Ap (cm )28,0929,67

    31,2534,437,5840,7541,3842,01

    ELU t= Ap (cm )16,9220,5

    24,2331,9540,5749,5751,853,08

    ELU t= 0 Ap (cm )34,5434,54

    34,5434,5434,5434,5434,5434,54

    Observando a figura 5 percebe-se que h apenas soluo para momento acidental

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Variao de Ap

    0,00

    10,00

    20,00

    30,00

    40,00

    50,00

    60,00

    0 1000 2000 3000 4000 5000

    Momento Mq (kN.m)

    Ap

    (cm

    2)

    ELs infinito

    ELU infinito

    ELU vazio

    Figura 5Variao da armadura de protenso do exemplo 2 para

    atender o ELU em vazio, no tempo infinito e ELS (fissurao) no

    tempo infinito, Mg1=714 kN.m e qutro cabos superiores.

    Observando a figura 5, percebe-se que h apenas soluo para momento acidental

    inferior a cerca de 2500 KN.m e a condio determinante passa a ser a de servio

    (fissuraodescompresso) no tempo infinito.

  • 7/26/2019 protendidas chust

    55/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Calcular a viga VR01 para um prdio escolar considerando armadura passiva de CA-50;concreto pr-moldado, fckj = 25 MPa, f ck= 40 MPa; concreto moldado no local (capa), fck=30 MPa. Carregamentos: g1 peso prprio 25 kN/m3; g2 laje alveolar: 2,25 kN/m2 (h = 15cm); g3 capa: 25 kN/m3 (h = 5 cm); g4 alvenaria: 18 kN/m3 (h = 2,20 m e largura de 15cm); g5 revestimento: 0,80 kN/m2; q acidental: 3,00 kN/m2. Considerar a soluo sem acontinuidade da laje alveolar e da viga.

    Considerar quatro situaes:a) Estrutura em concreto armado com CAA (classe de agressividade ambiental) IIb) Estrutura em concreto protendido CAA I sistema de pr-traoc) Estrutura em concreto protendido CAA II sistema de pr-traod) Estrutura em concreto protendido CAA III ou IV sistema de pr-trao

    Para as situaes em concreto protendido considerar a armadura ativa cordoalha compostade cordoalhas de (Ap = 0,987 cm2) de CP 190RB e perdas totais de 22,98% para oscabos da borda inferior e 14,85% para os cabos da borda superior. Os valores das perdas deprotenso so obtidos a partir dos clculos realizados no trabalho de INFORSATO (2009).

    O item analisado para a apresentao o c.

    Exemplo 10

  • 7/26/2019 protendidas chust

    56/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Figura 6: Planta do pavimento e elevao da viga VR01 (unidades em cm

    Figura 7: Sees transversais da viga VR01.

  • 7/26/2019 protendidas chust

    57/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Captulo 7Exemplo 10Carregamentos:

    Descrio Intensidade

    (kN/m) Vo (m)

    Momento mximo

    (kN.m)

    g1Peso prprio 6,75 9,75 80,21

    g2Laje Alveolar 16,20 9,75 192,50

    g3Capa 9,00 9,75 106,95

    g4Alvenaria 5,94 9,75 70,58

    g5Revestimento 5,76 9,75 68,45

    qAcidental 21,60 9,75 256,67

    Caractersticas Geomtricas Seo Simples:

    Caractersticas Geomtricas Seo Composta:

    Captulo 7 Exemplo 10

  • 7/26/2019 protendidas chust

    58/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Captulo 7Exemplo 10

    Concreto Protendido CAA IIsistema de pr-trao

    Determinao de Apno t =

    dterico = 1,05 m (altura til) bterico = 2,25 m (mesa colaborante)

    Posio da LN

    0204,02

    cd

    d

    fdb

    MKMD cmcm

    d

    xKX 519,3 LN na capa da laje

    Tenso para t =

    Tenses iniciais

    MPa,f,

    MPa,f,

    pyk

    ptk

    pi 14531710850850

    14631900770770Adotar menor valor

    MPaperdapipt 10,1119)1( Adotar 22,98%Deformao total do ao

    %5752,15752,01spt MPapd 1510Interpolado deVASCONCELOS

    93,6 cmdKZ

    MA

    pd

    dp

    7,07 cabos de 12,7 mm

    Captulo 7 Exemplo 10

  • 7/26/2019 protendidas chust

    59/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Adota-se perdas iniciais de 5%

    MPaperdapipt 35,1380)05,01(145310

    Para 7 cabos de 12,7mm temos a fora de protenso

    kNAnN ptseocabosp 92,946035,13898,070

    Utilizao de armadura passiva na borda superior,podendo adotar o limitemximo de trao permitido pela NBR6118:2007

    ckjctm ff 70,02,1

    /1470020,2740 mkN

    Captulo 7Exemplo 10

    Concreto Protendido CAA IIsistema de pr-trao

    Verificao no t = 0 (estado em vazio)

    Verificao das tenses:s

    g

    s

    pp

    c W

    M

    W

    eN

    A

    N 1

    Captulo 7 Exemplo 10

  • 7/26/2019 protendidas chust

    60/73

    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Meio do Vo

    Captulo 7Exemplo 10

    Concreto Protendido CAA IIsistema de pr-trao

    Verificao no t = 0 (estado em vazio)

    Borda Superior: /20,2740/69,3864 mkNmkNs no atende

    Borda Inferior: /14700/91,10878 mkNmkNi atende

    Prxima ao ApoioComprimento de transferncia:

    Comprimento de ancoragem:

    mlbpt 56,1

    mlbpd 30,1

    maior valor mlbpt 56,1

    Borda Superior:

    Borda Inferior:

    /20,2740/50,4780 mkNmkNs

    /14700/72,11794 mkNmkNi

    no atende

    atende

    Com a utilizao de 7 cabos a tenso na borda superior excedeu o limite de norma

    Determinao do nmero de cabos para igualar a tenso de trao.

    Captulo 7 Exemplo 10

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    n de cabos no comprimento de transferncia

    Captulo 7Exemplo 10

    Concreto Protendido CAA IIsistema de pr-trao

    Verificao no t = 0 (estado em vazio)

    20,27400405,0

    12,43

    0405,0

    40,0

    27,02 pp

    ss

    pp

    c

    p

    s

    NN

    W

    M

    W

    eN

    A

    NkNNp 40,616

    035,13898,040,616 cabosn cabosncabos 55,4

    n de cabos no meio do vo

    20,27400405,0

    21,80

    0405,0

    40,0

    27,01 pp

    s

    g

    s

    pp

    c

    s

    NN

    W

    M

    W

    eN

    A

    NkNNp 76,764

    035,13898,076,764 cabosn cabosncabos 65,5

    Captulo 7 Exemplo 10

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Armadura Passiva Positiva: adotando mesmo centro de gravidade das armaduras

    Captulo 7Exemplo 10

    Concreto Protendido CAA IIsistema de pr-trao

    Verificao no t = 0 (estado em vazio)

    dKZ

    MfAA

    z

    MfAA d

    s

    yk

    spdpd

    ydspdp05,7 cmAs

    Armadura Passiva Negativa:Tenses nas borda superior e inferior/43,2275 mkNs /58,6283 mkNi

    s

    i

    x

    h

    Semelhana de Tringulos

    cmh

    x

    hx is

    siss 93,23

    kNFtrao 68,81

    57,44,1

    ' cmf

    FA

    yd

    trao

    sFoi realizada uma soluo com tenso nula na facesuperior, determinando a utilizao de 1 cabo de 12,7mm e acrscimo de 20,67 cm de armadura passiva.

    Captulo 7 Exemplo 10

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Para esta tipologia so exigidas na verificao:

    Captulo 7Exemplo 10

    Concreto Protendido CAA IIsistema de pr-trao

    Verificao no ELS

    Combinao Frequente ELS-FCombinao Quase Permanente ELS-D

    6,014,02

    Combinao FrequenteELS-F:ckjck ff 70,021,0

    32

    /280002456 mkN Limites de tenses

    Borda Superior:no atende

    Borda Inferior:

    atende

    /245602,5738

    154321

    mkNW

    MMM

    W

    MMM

    W

    eN

    A

    N

    icomp

    qgg

    i

    ggg

    i

    pp

    c

    ptotal

    i

    /2800043,7547154321 mkNyI

    MMM

    W

    MMM

    W

    eN

    A

    Nk

    scomp

    qgg

    s

    ggg

    s

    pp

    c

    ptotal

    s

    Captulo 7 Exemplo 10

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Captulo 7Exemplo 10

    Concreto Protendido CAA IIsistema de pr-trao

    Verificao no ELS

    Combinao Quase PermanenteELS-D:

    Limites de tenses

    Borda Superior:

    no atende

    Borda Inferior:

    atende

    ckjf70,00

    /280000 mkN

    047,5070254321

    icomp

    qgg

    i

    ggg

    i

    pp

    c

    ptotal

    iW

    MMM

    W

    MMM

    W

    eN

    A

    N

    /2800049,7274254321 mkNyI

    MMM

    W

    MMM

    W

    eN

    A

    Nk

    comp

    qgg

    s

    ggg

    s

    pp

    c

    ptotals

    A verificao de fissurao no foi atendida na borda inferior da combinao quasepermanente (pior caso), portanto determina-se um novo nmero de cabos.

    cabosncabos 40,8

    =0

    Captulo 7 Exemplo 10

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Captulo 7 Exemplo 10

    Concreto Protendido CAA IIsistema de pr-trao

    Verificao no ELS

    estado em vazio = 5 cabosestado de servio= 8 cabos

    NO H SOLUO

    Colocao de armadura ativa na borda superiorAdotada 2 cabos de 12,7 mm com perda de 14,85%

    Verificao na combinao Quase PermanenteBorda Inferior:

    kNNW

    MMM

    W

    MMM

    W

    eN

    A

    N

    W

    eN

    A

    Np

    icomp

    qgg

    i

    ggg

    i

    pp

    c

    ptotal

    i

    pp

    c

    p

    i 96,10310254321

    ```

    )2298,01(3,14598,096,1031 cabosn

    cabosncabos 1041,9

    Nmero de cabos na borda inferior

    Faz-se necessrio novamente a verificao no t = 0 (estado em vazio).

    /20,2740/191 mkNmkNs

    /14700/9210 mkNmkNi

    Como as tenses esto dentro do limite estabelecidopela NBR6118:2007 a pea est verificada quanto abertura de fissuras.

    Captulo 7 Exemplo 10

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Captulo 7 Exemplo 10

    Concreto Protendido CAA IIsistema de pr-trao

    Detalhamento

    Seo Transversal

    850

    250

    50

    N4

    6,3mmc

    om2

    30cm

    900

    300

    Armadura Passiva

    Estribos

    Det.1

    N2

    2 x N3

    N1

    8 N1 20,0 mm4 N2 6,3 mm6 N3 12,5 mm

    Armadura Passivattulos das barras posicionamento

    Protenso

    Borda Superior

    2x CP190 RB 12,7 mm

    Borda Inferior

    10x CP190 RB 12,7 mm

    chumbador

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Captulo 7Exemplo 10

    Resultados Obtidos

    Caso Situao CAA Protens

    o

    As

    (cm2)

    Ap

    (cm2)

    A's

    (cm2)

    A'p

    (cm2)

    Condio

    determinant

    e

    a Concreto

    armado II -------- 24,10 -- -- -- ELU

    b

    concreto

    protendid

    o

    I parcial 7,05 4,90 4,57 -- ELU e ELS

    cconcreto

    protendid

    o

    II limitada 6,85 9,80 --- 1,96 ELS

    d

    concreto

    protendid

    o

    III e IV completa 6,85 9,80 --- 1,96 ELS

    7) Considerao da perda de protenso na determinao da rea de armadura ativa.

    Resolvendo exemplo similar ao de FALEROS (2010) INFORSATO (2009) determinou a

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    Tabela 7: Nmeros de cabos necessrios em funo da estimativa da perda deprotenso.

    Resolvendo exemplo similar ao de FALEROS (2010), INFORSATO (2009) determinou a

    quantidade necessria em uma viga de seo composta como a apresentada

    anteriormente, mas calculando as perdas de protenso considerando as perdas

    progressivas. Mostrou que as perdas de cabos superiores (usados no projeto) diferente

    dos cabos principais inferiores e atravs de uma simulao dada na tabela 7 mostrou a

    importncia da determinao das perdas. O exemplo foi feito considerando CAA II e

    valores caractersticos iguais aos de FALEROS JUNIOR.

    Perda cabosuperior

    Perda caboinferior

    N de cabosnecessrios

    N. de cabos estimados / n. decabo calculado

    Estimativa 1 10% 15% 7 0,70

    ,Estimativa 2 20% 30% 12 1,20Situao de

    clculo15,45% 22,98% 10 1,00

    Consideraes Finais

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Consideraes Finais

    No h uma definio prvia da situao predominante sem arealizao dos clculos;

    Situaes que no h soluo

    kncabosmncabost = 0 t =

    mkSe no h soluo

    Sees com pequena relao entre momento total e do peso prprio;

    Utilizao de armadura ativa na face superior necessria quando averificao determinante no ELU no estado em vazio;

    O Uso de um grau qualquer de protenso (armadura ativa earmadura passiva) acaba s sendo possivel na protenso parcial.

    Quando analisada no ELS a condio predominante foi a

    descompresso; (seria o caso de eliminar esta verificao ??)

    O valor da perda de protenso influncia no clculo da armaduraprotenso.

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Referncias Bibliogrficas

    AGOSTINI, L. R. S. -Concreto Protendido - estudo das vigas isostticas. So Paulo SP: Editora -Livraria Cincia e Tecnologia Editora Ltda. 1983.

    AMAZON J.,Concreto Armado e Protendido, princpios e aplicao, Rio de Janeiro. Editora: Livrostcnicos e cientficos, editora S.A., 1976.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS,NBR-6118: Projeto de estruturas de concreto

    Procedimento. Rio de Janeiro, 2007. 221p.ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS, NBR-7197: Projeto de estruturas em concretoprotendido. Rio de Janeiro,1989. 71p.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS.NBR-9062: Projeto e execuo de estruturas deconcreto pr-moldado. Rio de Janeiro, 2004. 43p.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS,NBR-14931: Execuo de estruturas de concreto Procedimento. Rio de Janeiro, 2004. 53 p.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS, NBR-12655: Concreto, preparo, controle erecebimento. Rio de Janeiro, 1996. 7 p.

    BUCHAIM, R.,Concreto ProtendidoTrao axial, flexo simples e fora cortante. Londrina PR.Editora: EDUEL, 2007. 226 p.

    CARVALHO, R. C; FILHO. J. R. F. Clculo e detalhamento de estruturas usuais de concretoarmado. Segundo a NBR 6118:2003. 3.ed. So Carlos. EDUFSCAR, 2007. 367 p.

    CARVALHO, R. C., Notas de aula:Estruturas em concreto protendido: clculo e detalhamento. SoCarlos, 2008.

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Referncias Bibliogrficas

    CAUDURO, E. L., Protenso com cordoalhas engraxadas e plastificadas - Ps-tenso comsistema no aderente. 38o REIBRAC -1996

    CHOLFE, L., BONILHA, L. A. S. - Concreto Protendido Teoria e Prtica. So Paulo: Escola deEngenharia Mackenzie, sd 44 p.

    COLLINS, M. P.,Prestressed Concrete Structures. Ontario Canada. Editora: Response Publications,

    1997.COLLINS, M. P., MITCHELL, D.,Prestressed concrete basics. OntarioOttawa. 1 edio. Editora: TheCanadian Prestressed Concrete Institute. 1987.

    ELLIOTT, K.S.,Precast Concrete Structures. Oxford. Editora: Butterworth Heinemann, 2002.FRANA, R. L. S., ISHITANI, H. e GRAZIANO, F.,Concreto protendidoConceitos Fundamentais.

    So Paulo: Escola Politcnica USP. Departamento de Engenharia de Estruturas e Fundaes, 2004.Reviso 1 (preliminar).

    FUSCO, P.B. (1995).Tcnica de armar as estruturas de concreto. 1 edio. So Paulo: Pini.HANAI, J. B.,Fundamentos do Concreto Protendido. So Carlos: EESC: Departamento de Engenharia

    de Estruturas, 2005. 116 p. Apostila.INFORSATO, T. B., Consideraes sobre o projeto, clculo e detalhamento de vigas pr-

    fabricadas protendidas com aderncia inicial em pavimentos de edificaes. DissertaoUniversidade Federal de So Carlos. So Carlos. 2009.

    LEONHARDT, F., Construes de concreto Concreto Protendido. Rio de Janeiro vol.5. Editora:Intercincia Ltda. 1983.

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    ROBERTO CHUST CARVALHO IE

    Referncias Bibliogrficas

    LEONHARDT, F., Prestressed concrete. Berlim 2nd. Editora: W. Ernst & Son, 1964.LIN, T. Y., BURNS, N. H., Desagn of prestressed concrete strutures, 3 edio, Editora: John Wiley &

    Sons, Inc., 1981.MASON, J., Concreto armado e protendido. Rio de Janeiro. Editora: Livros tcnicos e cientficos editora

    S.A. 1976.

    MADARS E., Curso de Concreto Protendido. Santos. volume 1, Universidade Santa Ceclia dosBandeirantes Departamento de Engenharia Civil. 1973.MELO, C.E.E., Manual Munte de Projetos Pr-fabricados de Concreto. So Paulo: ED. PINI, 2004.NAWY, E. G., Prestressed Concrete. New Jersey. 2 edio, Editora: Prentice Hall. 1995.PETRUCELLI, N. S.,.Consideraes sobre Projeto e Fabricao de Lajes Alveolares Protendidas.

    Dissertao, Universidade Federal de So Carlos. So Carlos, 2009.PFEIL, W., Concreto protendido. Rio de Janeiro. Editora: Livros tcnicos e cientficos editora S.A. 1980.

    ROCHA, A. M., Novo Curso Prtico de Concreto Armado e Concreto Protendido. Rio de Janeiro.Volume V Editora: Cientfica - 2a Edio. 1972.RUSCH, H. Hormign armado y hormign pretensado. Continental, Barcelona, 1975.SANTOS, L. M., Sub-rotinas bsicas do dimensionamnetode concreto armado. So Paulo. Volume

    1, Editora: Thot. 1994.VASCONCELOS, A. C. Manual prtico para a correta utilizao dos aos no concreto protendido

    em obedincia as normas atualizadas. Belo Horizonte. Editora: Livros tcnicos e cientficoseditoria S. A. Companhia Siderrgica Belgo-Mineira. 1980.

  • 7/26/2019 protendidas chust

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    Agradecimentos

    Instituto de Engenharia

    Eng. Msc. Jos Herbet Faleiros Jr.Eng. Rafael Timerman

    Eng. Msc. Thiago B. InForsato

    Eng. Msc. Natlia Petrucelli

    Eng. Matheus L. G. Marquesi

    http://www.institutodeengenharia.org.br/site/