"Respostas Simples para Problemas Complexos na Construção"
O uso do concreto protendido para diminuir o tempo de execução nas estruturas da construção civil
Roberto Chust Carvalho
COORDENADOR CURSO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO E FUNDAÇÕESINBEC UNIPInstituto Brasileiro de Ensino Continuado, Universidade Paulista
Prof. Senior Titular DECiv UFSCarDepartamento de Engenharia Civil Universidade Federal de São Carlos
"Respostas Simples para Problemas Complexos na Construção""O uso do concreto protendido para diminuir o tempo de execução nas estruturas na construção civil"
O tempo utilizado na execução de estruturas da construção civil pode ser o fator mais importante na realização de umempreendimento. Trabalhando de maneira usual, e apenas com o concreto armado, fica difícil atender prazos exíguos, quandose deseja executar uma estrutura de grande porte ou de grande área.
A quantidade de equipes de mão de obra, a questão da logística dos materiais, seu armazenamento, tamanhos de canteiros deobra e intemperes do clima, resultam em estratégias bastante complexas para viabilizar a obra em prazo curto.
Há inúmeras varáveis que tornam uma solução trivial arriscada. Ainda haveria a necessidade do uso de grande quantidade deferramentas equipamentos e uma grande possibilidade de desperdício razoável de matéria prima e consequentemente oaumento do custo da obra.
Uma resposta eficiente para este tipo de problema: prazo exíguo é o emprego do concreto protendido. A introdução destatécnica permite a redução da quantidade final de armadura seja ativa (protensão) e a passiva. Associada a pré moldagem oganho se torna maior pois praticamente se extingue o uso de formas e dos escoramentos.
O uso do concreto protendido para diminuir o tempo de execução
nas estruturas da construção civilProtensão
“ Considera-se que os elementos de Concreto Protendidosão aqueles nos quais parte das armaduras sãopreviamente alongadas por equipamentos especiais deprotensão com a finalidade de, em condições de serviço,impedir ou limitar a fissuração e os deslocamentos daestrutura e propiciar o melhor aproveitamento de aços dealta resistência no ELU (estado limite de último)”.
PROTENDIDO COM PRÉ TRAÇÃO
C2
C1
C2
C1
C2
C1
C2
C1
C2
C1
ETAPA 2 - CONCRETAGEM
ETAPA 4 - INJEÇÃO DE NATA DE CIMENTOETAPA 3 - PROTENSÃO E ANCORAGEM
ETAPA 5- ACABAMENTO EXTREMIDADES DOS CABOS
ETAPA 1 - MONTAGEM DAS FORMAS E ARMAÇÃO
Cabo
Macaco
Bainhadetalhe 1
Cabo
Tubo para injetar nata na bainha
BainhaNicho
Cabo
BombaDetalhe 2
Detalhe 1 Detalhe 2
detalhe 1
Bainha
cordoalha
de 7 fios
C2
C1
C2
C1
C2
C1
C2
C1
C2
C1
ETAPA 2 - CONCRETAGEM
ETAPA 4 - INJEÇÃO DE NATA DE CIMENTOETAPA 3 - PROTENSÃO E ANCORAGEM
ETAPA 5- ACABAMENTO EXTREMIDADES DOS CABOS
ETAPA 1 - MONTAGEM DAS FORMAS E ARMAÇÃO
Cabo
Macaco
Bainhadetalhe 1
Cabo
Tubo para injetar nata na bainha
BainhaNicho
Cabo
BombaDetalhe 2
Detalhe 1 Detalhe 2
detalhe 1
Bainha
cordoalha
de 7 fios
APOIO RÍGIDO
FIOS DE PROTENSÃO
E FORMA A SUPERFÍCIE DA PEÇA
a) colocação da armadura
MACACO DE PROTENSÃO
b) estiramento e ancoragem da armadura
c) lançamento do concreto
d) retirada da ancoragem
armadura ancorada
armadura a ancorar
cone de ancoragem
e) detalhe da ancoragem
CARRO QUE LANÇA, ADENSA O CONCRETO
APOIO RÍGIDO
FIOS DE PROTENSÃO
E FORMA A SUPERFÍCIE DA PEÇA
a) colocação da armadura
MACACO DE PROTENSÃO
b) estiramento e ancoragem da armadura
c) lançamento do concreto
d) retirada da ancoragem
armadura ancorada
armadura a ancorar
cone de ancoragem
e) detalhe da ancoragem
CARRO QUE LANÇA, ADENSA O CONCRETO
PÓS TRAÇÃO COM ADERENCIA
Pós TRAÇÃO SEM ADERENCIA
Vantagens
Menor consumo de armadura
Diagrama tensão Deformação
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Deformação por mil
Tens
ão e
m M
Pa CA50
CP190
descarga
protensão
• MAIOR TENSÃO NO AÇO DE PROTENSÃO
pi=0,81680= 1344 MPa
pi=0,71344=940,8 MPa
Equilíbrio da seção, deformação de 1% (como no CA50)
1400 MPa) 1500 MPa
n= (1500/435)= 3,45
Vantagens
Execução Mais fácil
•Efeito da protensão nos esforços de cisalhamento
Pe
BA
Detalhe 1
Pilar
Laje
Cabo
B
Detalhe 1
P
P
N = P cos
P
P
V =P sen
CORTANTE DE PROTENSÃO Vp= P sen
Esta parcela aumenta o valor da compressão axial na região melhorando o desempenho do concreto na punção.
O mesmo raciocínio pode ser usado para vigas comuns.
Np= P cos
•ECONOMIA
Custo (em R$) do kgf do aço
00,5
1
1,52
2,5
1
Categoria dos aços
Valo
r do
kg e
m R
$
CA25
CA50
CA60
CP175
CP190
Custo em R$ por tensão (em tf/cm2) desenvolvida
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 100 200
Seqüência1
BJAN
FORTALEZA
CP210
Impacto - Fortaleza
Uso do cp 210 reduz 10% armadura e mão de obra
33%
Pré FabricaçãoEscolas
Estádios
Shoppings
Aeroportos
Galpões
Obras Industriais
Estacionamentos
Prisões
Procedimento de Montagem:
Transporte das lajes Montagem dos painéis Conclusão da
montagem
Equalização com
torniquetesGrauteamento das
chavetas
Distribuição das telas
soldadas
UFSCar
Universidade Federal Fronteira Sul
hospital
supermercado
Cabelereiro Araraquara SPGAP protendido
\universidade regional
Centro convenção
Figura 22- Escoramento de madeira feito em cima do leito
do Rio (Fonte: Site do Município de Itapiranga/SC
(Acesso em janeiro de 2017). Formas metálicas para
superestruturas de pontes Formas ULMA. Escoramento
de madeira levado pela correnteza do Rio Custódio
Tocantins (portal g1)
Figura 29- Vista lateral esquemática de etapas construtivas de ponte em balanço
progressivo. Na etapa 1 tem-se o início da execução, etapa 2 após a primeira aduela
lançada e assim sucessivamente. Na etapa N-1 falta apenas o fechamento da parte
CABOS DE AÇO
FORMA
CONTRA PESO
PLATAFORMA DE TRABALHO
ADUELA A SER CONCRETADA
Figura 30- Concretagem de uma aduela. Fotografia de ponte em balanço
moldado no local e balanço com aduelas pré moldadas.
CABOS DE AÇO
FORMA
CONTRA PESO
PLATAFORMA DE TRABALHO
ADUELA A SER CONCRETADA
Figura 30- Concretagem de uma aduela. Fotografia de ponte em balanço
moldado no local e balanço com aduelas pré moldadas.
Segmental Bridge ConstructionParking Garage Tampa
• High rise buildings Office buildings
20 to 37 storeys high
High strength concrete columns
Slender prestressed floor beams
Prestressed hollow core floors
Building structures up to 40/50 storeys
CONCEPÇÃO
Vigas préfabricadas
Pilares préfabricados
Fundação modada no local
Obra sendo inciada
Dificuldade de espaço
Poucos funcionários
Duas SemanasEsperando um fim de semana apenas paraterminar
Pós Graduação em estruturas de concreto e fundações de 400 h, 40 cursos em andamento no Brasil- Curitiba, São Paulo, BH, RJ, Fortaleza.....