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<p>E-Book - Apostila</p><p>Esse arquivo é uma versão estática. Para melhor experiência, acesse esse conteúdo pela mídia interativa.</p><p>Unidade 2 - PERDAS DE PROTENSÃO</p><p>E-Book - Apostila</p><p>E-Book - Apostila</p><p>2 - 38</p><p>Introdução da unidade</p><p>A protensão é utilizada na construção civil para conceder à estrutura maior</p><p>resistência, sendo um procedimento que possibilita a existência de maiores vãos</p><p>estruturais. A protensão é costumeiramente adotada em obras de grande porte,</p><p>como as pontes, cujas construções necessitarão lidar com elevadas e diferenciadas</p><p>quantidades de peso ou cargas sobre elas, por isso é importante que haja maior</p><p>resistência nessas estruturas, para que elas se mantenham em pé e firmes,</p><p>trazendo segurança aos usuários.</p><p>Nesta unidade, você entenderá sobre as perdas imediatas ou iniciais que ocorrem</p><p>em elementos de concreto protendido, perdas ao longo do seu tempo que também</p><p>ocorrem em peças de concreto protendido, e compreenderá sobre cálculos</p><p>relacionados ao estado-limite último e o estado-limite de serviço de estruturas que</p><p>estiverem sendo executadas em concreto protendido, isto é, que possuem em sua</p><p>composição, junto à armação, a inclusão de cabos de aço, ou cordoalhas.</p><p>Bons estudos!</p><p>Perdas imediatas ou iniciais</p><p>O processo de protensão consiste em acrescentar cabos de aço, ou cordoalhas, na</p><p>estrutura de concreto, a fim de aumentar a resistência dele. Pensando nessa</p><p>temática, o conteúdo do vídeo a seguir oferecerá um importante horizonte de</p><p>aprendizados dentro do que estamos estudando. Vamos assistir?</p><p>Recurso Externo</p><p>Recurso é melhor visualizado no formato interativo</p><p>Com base no que você acabou de assistir, as fundamentações discutidas na</p><p>unidade fazem uma correlação melhor com o que até então havia sido</p><p>apresentado? Pense sobre isso.</p><p>Já o sistema de protensão pode trabalhar com pré-tensão e pós-tensão, que</p><p>podem ser chamadas de pré-tração e pós-tração, segundo a NBR 6118:2014,</p><p>respectivamente.</p><p>E-Book - Apostila</p><p>3 - 38</p><p>De acordo com Bastos (2019), no processo de pré-tensão, haverá fixação do aço</p><p>de protensão em uma das extremidades da pista de protensão, e, no outro lado,</p><p>terá o macaco ou o cilindro hidráulico que tracionará o aço por meio do</p><p>estiramento. Assim, é aplicada uma tensão de tração inferior à tensão de limite</p><p>elástico.</p><p>FIGURA 1 - Esquema simplificado de pista de protensão para fabricação de peças</p><p>protendidas com pré-tensão</p><p>Fonte: BASTOS, 2021, p. 14.</p><p>É importante verificar, por meio da figura mostrada anteriormente, que a</p><p>cordoalha ou o cabo de aço é esticada, e, depois, ela é relaxada, durante a</p><p>fabricação de elementos pré-moldados ou pré-fabricados, em uma peça</p><p>concretada. Após isso, há lançamento do concreto na fôrma, o qual envolverá o</p><p>cabo de aço de protensão, depois da secagem do concreto e de seu</p><p>endurecimento. Assim, o concreto adquirirá resistência, e o aço de protensão será</p><p>relaxado, ao ser desprendido das ancoragens (BASTOS, 2019).</p><p>E-Book - Apostila</p><p>4 - 38</p><p>Com isso, o aço voltará à sua posição inicial, com deformação nula; depois, será</p><p>aplicada nova força de protensão, comprimindo-o em toda a seção tranversal da</p><p>peça estrutural ou em parte dela. Esse processo de pré-tensão é comum na</p><p>fabricação de elevada quantidade de elementos pré-moldados, cujas fabricações</p><p>utilizam pistas de protensão (BASTOS, 2019). A figura a seguir mostra uma viga</p><p>pós-tracionada protendida.</p><p>FIGURA 1 - Viga biapoiada em concreto protentido</p><p>Fonte: BASTOS, 2019, p. 3.</p><p>Já o processo de pós-tração é feito antes do endurecimento do concreto, sendo</p><p>esse processo utilizado na fabricação de peças de concreto. Existirão no processo</p><p>dutos, também conhecidos como bainhas, dentro da peça. As bainhas são postas</p><p>ao longo da peça e preenchidas com cordoalhas ou cabos de aço de protensão,</p><p>indo essas cordoalhas de uma até a outra extremidade. A cordolha é estirada</p><p>(tracionada) quando o concreto tiver resistência suficiente pelo cilindro hidráulico</p><p>presente na extremidade do outro lado, tendo apoiado o cilindro na peça (BASTOS,</p><p>2019).</p><p>A figura a seguir mostra um esquema simplificado de fabricação de peça</p><p>protendida com pós-tensão, mostrando o passo de moldagem e cura do concreto, o</p><p>estiramento do cabo de protensão e ancoragem, e, ainda, como é feito o</p><p>preenchimento da bainha com calda de cimento.</p><p>E-Book - Apostila</p><p>5 - 38</p><p>FIGURA 1 - Esquema simplificado de fabricação de peça protendida com pós-tensão</p><p>Fonte: BASTOS, 2021, p. 21.</p><p>Esse procedimento provoca uma força que comprimirá o concreto em toda a peça</p><p>ou em parte dela, transversalmente. Depois do estiramento, a armadura ficará</p><p>fixada nas duas extremidades da estrutura. Então, a bainha poderá ser preenchida</p><p>com calda de cimento, com o intuito de obter aderência do aço de protensão com</p><p>o concreto já presente na estrutura (BASTOS, 2019).</p><p>E-Book - Apostila</p><p>6 - 38</p><p>FIGURA 1 - Aplicação de protensão com pós-tensão</p><p>Fonte: BASTOS, 2019, p. 4.</p><p>Quando é realizada a protensão na estrutura, ao ocorrer aplicação de determinada</p><p>força sobre a armadura, haverá alongamento desta. Ao haver corte gerado por</p><p>força aplicada nessa armadura, em momento posterior, ocorrerá a compressão no</p><p>elemento. Em projetos estruturais que recomendem a utilização de sistemas</p><p>protendidos, é preciso que sejam elaborados considerando a possibilidade de</p><p>compressão e tração nas seções, de maneira que os limites determinados por</p><p>normas técnicas brasileiras sejam mantidos, garantindo a segurança do elemento</p><p>estrutural.</p><p>Para que esses limites sejam obedecidos, é importante que seja feita uma</p><p>distribuição de tensões das ações combinadas com o esforço de protensão, e que</p><p>essa distribuição seja devidamente verificada. As perdas de protensão podem ser</p><p>calculadas, a fim de estimá-las, sendo estas causadas por fatores diferenciados. As</p><p>perdas imediatas são aquelas que acontecem na protensão, logo após a</p><p>ancoragem dos cabos, cujas causas relacionadas à ancoragem são atrito e</p><p>acomodação, considerando-se também a ocorrência de relaxação da armadura e</p><p>de retração do concreto, inicialmente.</p><p>E-Book - Apostila</p><p>7 - 38</p><p>O estiramento do primeiro cabo, juntamente com o estiramento dos outros cabos,</p><p>provocam a deformação imediata do concreto. Na pós-tração, ocorre o atrito ao</p><p>longo da armadura, podendo ser verificadas perdas imediatas quando isso</p><p>acontece. O concreto é deformado imediatamente quando há estiramento do</p><p>primeiro cabo e dos demais. Na pós-tração, os cabos são protendidos de forma</p><p>sucessiva, acontecendo o encurtamento elástico do restante dos cabos, e tal</p><p>encurtamento não ocorre no primeiro cabo.</p><p>De acordo com Cholfe e Bonilha (2018), as perdas iniciais podem acontecer em</p><p>casos de pré-tração e em casos pós-tração. A tração está relacionada ao</p><p>estiramento da peça, conforme mencionado anteriormente. A protensão é</p><p>transferida por aderência da força que está sendo aplicada ao concreto, perdendo</p><p>força de imediatamente quando há encurtamento do concreto, isso na pré-tração.</p><p>A figura a seguir mostra o exemplo de uma viga pré-moldada com pré-tração.</p><p>FIGURA 1 - Viga pré-moldada com pré-tração</p><p>Fonte: CHOLFE; BONILHA, 2018, p. 134.</p><p>Para a realização dos cálculos, é preciso entender algumas siglas que serão</p><p>utilizadas, sendo que:</p><p>E-Book - Apostila</p><p>8 - 38</p><p>g1: peso próprio;</p><p>I'c: inércia da seção homogeneizada;</p><p>Ec: módulo de elasticidade do concreto (experimental);</p><p>A'c: área da seção homogeneizada;</p><p>Ep: módulo do aço;</p><p>ep: excentricidade, considerando a seção homogeneizada.</p><p>De acordo com Cholpe e Bonilha (2018), na pré-tração, o encurtamento do</p><p>concreto poderá ser calculado observando-se</p><p>a posição de Ap na seção central, em</p><p>que x = l/2, sendo o instante t = t0.</p><p>E-Book - Apostila</p><p>9 - 38</p><p>Resulta em:</p><p>E-Book - Apostila</p><p>10 - 38</p><p>Conforme explicam os autores citados, na pós-tração, as perdas imediatas, em</p><p>um instante t = t0, poderão ocorrer por alguns motivos, sendo eles: devido ao</p><p>atrito, à acomodação e ao encurtamento imediato do concreto.</p><p>Sendo assim, os autores afirmam que os cálculos para as perdas devido ao atrito</p><p>utilizam a equação recomendada pela ABNT NBR 6118:2014, dada por:</p><p>em que Pi é a força aplicada pelo aparelho tensor posicionado em x = 0</p><p>(ancoragem ativa), x é a abscissa do ponto em que é calculado , medida a</p><p>partir da ancoragem em metros; Σa é a soma dos ângulos de desvio entre a</p><p>ancoragem e o ponto de abscissa x (em radianos), μ é o coeficiente de atrito entre</p><p>o cabo e a bainha, podendo ser estimado na falta de dados experimentais, k</p><p>refere-se ao coeficiente de perda por metro por curvaturas sofridas pelo cabo que</p><p>não são intencionais e pode ter o valor de 0,01 μ(1/m).</p><p>Com base nisso, os valores do coeficiente de atrito podem ser os seguintes,</p><p>conforme explicam Cholfe e Bonilha (2019, p. 136):</p><p>Clique nos cards do infográfico abaixo e confira.</p><p>Recurso Externo</p><p>Recurso é melhor visualizado no formato interativo</p><p>E-Book - Apostila</p><p>11 - 38</p><p>O passo a passo dos cálculos de um caso em que há estrutura com perda inicial</p><p>poderá ser visto na indicação de leitura a seguir.</p><p>SAIBA MAIS</p><p>Para entender um pouco mais sobre a protensão com perda inicial, leia o</p><p>artigo intitulado 'Análise das perdas de protensão em vigas de concreto</p><p>protendido pós-tracionadas', de Matheus Paiva de Freitas, Mauro de</p><p>Vasconcellos Real e Márcio Wrague Moura.</p><p>Clique em 'Expandir PDF' para conferir a leitura, ou copie o link a seguir</p><p>em seu navegador e acesse:</p><p>Link: http://www.abpe.org.br/trabalhos2018/141.pdf</p><p>Os cálculos matemáticos de perdas de protensão são fornecidos pela NBR</p><p>6118:2014, devendo essa norma ser consultada sempre, para obtenção de melhor</p><p>entendimento sobre o assunto e para obtenção de elementos estruturais com</p><p>qualidade, ao seguir adequadamente os cálculos por ela descritos.</p><p>Perdas ao longo do tempo</p><p>As perdas ao longo do tempo, que também podem ser chamadas de diferidas,</p><p>ou progressivas, ocorrem devido à retração posterior, assim como à fluência do</p><p>concreto e à relaxação das cordoalhas ou dos cabos de aço. A armadura de</p><p>protensão passa por um relaxamento de tensão ao longo do tempo, existindo</p><p>equações usadas para a obtenção de valores relacionados à tal perda com base na</p><p>perda inicial por relaxação à armadura.</p><p>O processo pós-tração possui a bainha que reveste as cordoalhas ou os cabos de</p><p>aço, tendo trajetória curva, e, ao ocorrer a protensão, haverá deslocamento das</p><p>cordoalhas com relação à peça estrutural, podendo ser verificado um atrito que</p><p>passará por perdas em determinados pontos.</p><p>http://www.abpe.org.br/trabalhos2018/141.pdf</p><p>E-Book - Apostila</p><p>12 - 38</p><p>As perdas iniciais possuem diferenças quando comparadas com as diferidas, em</p><p>que estas estão relacionadas a um encurtamento dos cabos de aço ou das</p><p>cordoalhas ao longo do tempo. A esse respeito, confira a indicação de leitura a</p><p>seguir.</p><p>DICA</p><p>Para que você possa compreender melhor sobre as</p><p>diferenças entre as perdas iniciais e as diferidas, e</p><p>entender um pouco mais sobre as perdas ao longo</p><p>tempo, ou seja, as perdas progressivas de</p><p>protenção, leia da página 25 à 27, da dissertação</p><p>de mestrado intitulada 'Avaliação “in loco” das</p><p>perdas de protensão de cordoalhas engraxadas em</p><p>lajes planas', de Sandro José Diniz Lima Soares.</p><p>Para conferir a leitura, copie o link em seu</p><p>navegador e acesse:</p><p>https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ISMS-</p><p>7TCN2W/1/disserta__o_sandro_diniz___19_.pdf</p><p>https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ISMS-7TCN2W/1/disserta__o_sandro_diniz___19_.pdf</p><p>E-Book - Apostila</p><p>13 - 38</p><p>Diferentemente do processo de pós-tração, o processo de pré-tração é desprovido</p><p>de bainha, por isso, não dispõe de atrito na armadura da estrutura. A expansão e a</p><p>retração acontecem independentemente de carregamentos externos no concreto.</p><p>Com relação aos tipos de perdas progressivas, diferidas ou ao longo do tempo,</p><p>mostradas anteriormente, estes serão explicados a seguir.</p><p>De acordo com Tavares (2020), a perda por fluência do concreto ocorre quando há</p><p>compressão do concreto por meio dos cabos de protensão por causa da</p><p>deformação lenta do concreto, isto é, da fluência. Tal deformação do concreto (εcc)</p><p>é dividida em fluência rápida (εcca), que acontece até 24 horas depois de haver o</p><p>lançamento da carga que deu origem a essa deformação; e a fluência lenta, que</p><p>acontece por dois motivos: deformação lenta irreversível (εccf) e deformação lenta</p><p>reversível (εccd). Essa deformação por fluência do concreto pode ser calculada pela</p><p>equação a seguir.</p><p>A fluência refere-se à deformação que ocorre no concreto, provocada por cargas</p><p>externas, cujas cargas acarretam tensões de compressão. Essa fluência está</p><p>relacionada a tensões constantes e permanentes, aumentando a deformação do</p><p>concreto ao longo do tempo (BASTOS, 2019).</p><p>Há um processo que acontece antes da fluência, sendo uma deformação</p><p>denominada imediata, ocorrendo no concreto logo após a aplicação das primeiras</p><p>tensões de compressão, por causa da compactação e da acomodação de cristais</p><p>que fazem parte do concreto sólido (BASTOS, 2019).</p><p>A perda por retração do concreto, de forma simplificada, é chamada de retração, e</p><p>refere-se ao equilíbrio higrotérmico do concreto, ocorrendo o encurtamento do</p><p>concreto ao longo do tempo e, consequentemente, ocorre o encurtamento da</p><p>cordoalha ou do cabo de protensão, ocorrendo a perda (TAVARES, 2020).</p><p>E-Book - Apostila</p><p>14 - 38</p><p>Tavares (2020) explica que o valor da retração está relacionado a variados</p><p>motivos, sendo alguns deles: tempo de cura, traço, tipo de agregado, dimensões,</p><p>tipo de cimento, tempo de aplicação da protensão após cura, formato do elemento</p><p>e condições ambientais. A equação a seguir é usada para o cálculo da perda de</p><p>tensão por retração:</p><p>em que ΔPcs é a perda por retração do concreto, εcs é a deformação específica de</p><p>retração do concreto ao nível da armadura, no tempo considerado, e Ep é o módulo</p><p>de elasticidade da armadura de protensão</p><p>A perda por relaxação da armadura ativa, de forma simplificada, é chamada de</p><p>relaxação, e refere-se à perda gradual de tensão na armadura causada pela</p><p>constante deformação da peça. Ao ocorrer a relaxação, a tensão diminui com</p><p>relação ao tempo, sendo esta necessária para manter a deformação total. A ABNT</p><p>NBR 6118:2014 diz que a intensidade de relaxação do aço pode ser calculada por</p><p>meio da seguinte equação:</p><p>E-Book - Apostila</p><p>15 - 38</p><p>em que Ψ(t,t0) é o coeficiente de relaxação do aço no instante t para protensão e</p><p>carga permanente mobilizada no instante t0, Δσpri(t,t0) é a perda de tensão por</p><p>relaxação pura desde o instante t0 do estiramento da armadura até o instante t</p><p>considerado, e σpi é a tensão na armadura de protensão no instante de seu</p><p>estiramento.</p><p>De acordo com NBR 6118:2014, em perdas de protensão, deve ser calculado o Eci,</p><p>que é o módulo de elasticidade inicial, sendo calculado por meio da seguinte</p><p>equação, para concretos que tiverem o Fck entre 20 a 45 MPa:</p><p>e a seguinte equação para concretos que tiverem o Fck entre 50 a 90 MPa:</p><p>E-Book - Apostila</p><p>16 - 38</p><p>Ainda, norma ABNT NBR 6118:2014 diz que o valor de coeficiência de aderência η1</p><p>depende do tipo de superfície, sendo descrito pela norma o seguinte, conforme</p><p>apresentado na tabela a seguir.</p><p>Tipo de superfície Coeficiência de aderência</p><p>( )</p><p>Lisa 1,0</p><p>Entalhada 1,4</p><p>Nervurada 2,25</p><p>TABELA 1 - Valor do coeficiente de aderência</p><p>Fonte: ABNT, 2014, p. 29.</p><p>A relaxação de cordoalhas ou de fios/cabos de aço possui tensões que podem</p><p>variar entre 0,5 ftpk e 0,8 fptk, podendo ser adotados os valores descritos na tabela</p><p>a seguir, em que RN se refere à relaxação normal, e RB refere-se à relação baixa.</p><p>Cordoalhas Fios</p><p>Barras</p><p>RN RB RN RB</p><p>0,5 fptk 0 0 0 0 0</p><p>0,6 fptk 3,5 1,3 2,5 1,0 1,5</p><p>0,7 fptk 7,0 2,5 5,0 2,0 4,0</p><p>0,8 fptk 12,0 3,5 8,5 3,0 7,0</p><p>E-Book - Apostila</p><p>17 - 38</p><p>TABELA 2 - Valores de Ψ1000 em porcentagem</p><p>Fonte: ABNT, 2014, p. 29.</p><p>Marcgetti (2008) diz que, em casos de protensão, deverá ser considerado o esforço</p><p>feito pelas estruturas, como acontece nas pontes executadas em concreto</p><p>protendido. Ao haver uma força normal de compressão, teremos,</p><p>consequentemente, variação nas medidas da peça estrutural, podendo ser</p><p>impedida tal variação parcial ou totalmente, devendo ser verificadas as tensões</p><p>adicionais que aparecerão.</p><p>As perdas progressivas ou ao longo do tempo podem ser verificadas por meio de</p><p>processo simplificado para o caso de fases únicas de operação ou por processo</p><p>aproximado, de acordo com a NBR 6118:2014, segundo a qual o processo</p><p>simplificado para o caso de fases únicas de operação é aplicável quando existirem</p><p>as seguintes condições:</p><p>a) a concretagem e a protensão da estrutura devem ser executadas em fases</p><p>próximas, para que seja possível desprezar determinados efeitos com</p><p>reciprocidade, de uma fase sobre a outra;</p><p>b) havendo pequenos afastamentos entre os cabos em comparação à altura da</p><p>seção da peça estrutural, possibilitando supostos efeitos equivalentes de somente</p><p>um cabo resultante.</p><p>Portanto, serão progressivas as deformações e as perdas nas situações</p><p>apresentadas anteriormente. As tensões positivas para tração do aço, de acordo</p><p>com a NBR 6118:2014, podem ser calculadas usando a equação a seguir:</p><p>E-Book - Apostila</p><p>18 - 38</p><p>em que</p><p>²</p><p>Em que é a tensão no concreto adjacente ao cabo resultante, provocada</p><p>pela protensão e pela carga permanente mobilizada no instante t0, sendo positiva</p><p>se for de compressão; é o coeficiente de fluência do concreto no instante t</p><p>para protensão e carga permanente, aplicadas no instante t0; é a tensão na</p><p>armadura ativa devido à protensão e à carga permanente mobilizada no instante</p><p>t0, positiva se for de tração; X(t,t0) é o coeficiente de fluência do aço; é</p><p>a retração no instante t, descontada a retração ocorrida até o instante t0,</p><p>conforme; é o coeficiente de relaxação do aço no instante t para</p><p>protensão e carga permanente mobilizada no instante t0; é a variação</p><p>da tensão do concreto adjacente ao cabo resultante entre t0 e t; é a</p><p>variação da tensão no aço de protensão entre t0 e t; é a taxa geométrica da</p><p>armadura de protensão; ep é a excentricidade do cabo resultante em relação ao</p><p>baricentro da seção do concreto; Ap é a área da seção transversal do cabo</p><p>resultante.</p><p>E-Book - Apostila</p><p>19 - 38</p><p>O processo aproximado, conforme explica a NBR 6118: 2014, deve ser adotada nas</p><p>seguintes situações:</p><p>a) quando houver relaxação normal (RN) no aço;</p><p>b) quando houver relaxação baixa (RB) no aço.</p><p>Para o caso de a, a equação dita pela NBR 6118:2014, chega-se no seguinte:</p><p>Para o caso de b, a equação dita pela NBR 6118:2014, chega-se no seguinte:</p><p>E-Book - Apostila</p><p>20 - 38</p><p>em que é a tensão na armadura de protensão por causa da força de</p><p>protensão, de maneira exclusiva, em um instante t0.</p><p>A relaxação do cabo de aço é calculada, segundo a NBR 6118:2014, da maneira a</p><p>seguir:</p><p>em que é a perda de tensão por relaxação pura, em que o</p><p>E-Book - Apostila</p><p>21 - 38</p><p>em que é a perda de tensão por relaxação pura, em que o</p><p>estiramento tinha instante t0 até o instante t considerado.</p><p>Estado-limite último: alongamento e cálculo de</p><p>tensões</p><p>As estruturas com grandes vãos utilizam a protensão para que as estruturas em</p><p>concreto consigam alcançar elevadas resistências. Nas estruturas protendidas, ao</p><p>serem dimensionadas, devem ser levadas em consideração as tensões de flexão e</p><p>de tração que surgem por causa do carregamento externo.</p><p>Recurso Externo</p><p>Recurso é melhor visualizado no formato interativo</p><p>Considerando nossos estudos acerca de estado-limite último: alongamento e</p><p>cálculo de tensões, os conceitos trabalhados e os sentidos obtidos a partir do vídeo</p><p>naturalmente auxiliaram ainda mais em seu aprendizado, não é?</p><p>E-Book - Apostila</p><p>22 - 38</p><p>REFLITA</p><p>Muitos erros podem levar uma estrutura ao</p><p>colapso, fazendo com que ela seja inutilizada, e</p><p>podendo, inclusive, condenar a construção civil por</p><p>completo. Podem ser citados os seguintes erros,</p><p>para que total colapso aconteça: mau</p><p>dimensionamento de elementos estruturais</p><p>(armadura insuficiente) e uso de materiais de má</p><p>qualidade para a execução das estruturas.</p><p>Portanto, esses procedimentos que impactam</p><p>negativamente na execução da obra e em seus</p><p>resultados devem ser evitados.</p><p>Para entender como é feita a verificação dos estados-limites, é preciso</p><p>compreender o que são as armaduras ativa e passiva. A armadura ativa refere-se</p><p>à da estrutura de concreto protendida que passa por tensões iniciais, isto é, sofre</p><p>aplicação prévia de tensões sobre ela. Já a armadura passiva não sofre tais</p><p>tensões.</p><p>E-Book - Apostila</p><p>23 - 38</p><p>De acordo com Hanal (2005), a armadura ativa de protensão é aquela formada por</p><p>cordoalhas ou fios isolados, barras, e é utilizada para a produção de forças de</p><p>protensão, ou seja, nessa barra, existe um pré-alongamento inicial. Já a armadura</p><p>passiva é aquela usada sem a intenção de produzir forças de protensão, sendo</p><p>assim, é uma armadura que não passa por pré-alongamento.</p><p>Sobre a ocorrência do pré-alongamento em estruturas de concreto protendidas,</p><p>Uma das verificações interligadas ao estado-limite refere-se ao cálculo do pré-</p><p>alongamento, mostrado por Veríssimo, Paes, Silva e César Jr. (1999), por meio da</p><p>figura a seguir, de viga protentida submetida a força de protenção:</p><p>FIGURA 1 - Verificação do pré-alongamento</p><p>Fonte: VERÍSSIMO; PAES; SILVA; CÉSAR JR., 1999, p. 21.</p><p>para efeito de cálculo, pode-se tomar referência o</p><p>chamado "estado de neutralização", uma situação</p><p>fictícia na qual se considera o concreto sem tensões.</p><p>Nesse estado, a deformação na armadura ativa tem</p><p>um determinado valor, correspondente ao chamado</p><p>"pré-alongamento". [...] a deformação da armadura</p><p>ativa aumenta a partir do estado inicial de pré-</p><p>alongamento" (HANAL, 2005, p. 81).</p><p>E-Book - Apostila</p><p>24 - 38</p><p>A neutralização em estado convencional é mostrada na figura anterior, aplicando-</p><p>se a força externa (Pn = P + DP) obtida em uma situação fictícia. Tal força possui</p><p>magnitude que neutralizará a tensão no concreto na parte da estrutura,</p><p>especificamente na armadura, onde fica o centro de gravidade (VERÍSSIMO; PAES;</p><p>SILVA; CÉSAR JR., 1999).</p><p>Segundo Veríssimo, Paes, Silva e César Jr. (1999), a armadura ativa se deformará,</p><p>estabelecendo a força de neutralização (Pn), cuja força é denominada como</p><p>deformação de pré-alongamento, que, de forma simplificada, é chamada de</p><p>pré-alongamento (epn).</p><p>A anulação das tensões presentes no concreto acontecem devido à imposição da</p><p>armadura ativa, ocasionando deformação adicional com o mesmo valor da</p><p>deformação que o concreto passa por causa da tensão de compressão (scp). Ao</p><p>inverso, haverá aderência inicial na pista de protensão, no momento em que os</p><p>cabos são afrouxados das ancoragens, permitindo-se a transferência do esforço de</p><p>protensão ao concreto (VERÍSSIMO; PAES; SILVA; CÉSAR JR., 1999).</p><p>A NBR 7197:1989 descrevia que o pré-alongamento</p><p>fosse calculado por meio da</p><p>equação mostrada a seguir, em caso de haver valores inferiores a 90% da</p><p>solicitação total em serviço permitida pelo projeto, isso com relação à solicitação</p><p>normal baseada no peso próprio e nas demais ações provocadas pela protensão</p><p>(VERÍSSIMO; PAES; SILVA; CÉSAR JR., 1999).</p><p>E-Book - Apostila</p><p>25 - 38</p><p>Vale ressaltar que a norma 7197:1989 foi cancelada; entretanto, ainda existem</p><p>algumas definições que podem ser aproveitadas e retiradas dela para uso,</p><p>atentando-se sempre em verificar se existem divergências de informações entre</p><p>essa norma e a NBR 6118:2014, que trata da protensão e ainda é válida.</p><p>De acordo com a NBR 6118:2014, o pré-alongamento é obtido por meio das</p><p>tensões iniciais de protensão, considerando-se as perdas em um instante t. Isto é,</p><p>o estado-limite último deve ser verificado por meio das ações e da força de</p><p>protensão que são influencidas por coeficientes de ponderação apropriados</p><p>(HANAL, 2005).</p><p>A força de protensão admite os valores de gp = 0,9 ou gp = 1,2, dependendo do</p><p>tipo de efeito, se é ou não favorável. A flexão poderá ser verificada, podendo ser</p><p>adotado para o cálculo da força de neutralização o valor de cálculo da força de</p><p>protensão com valor inferior (HANAL, 2005).</p><p>De acordo com Hanal (2005), o valor inferior da força de protensão é P∞; depois de</p><p>todas as perdas progressivas terem ocorrido, é calculado por:</p><p>²</p><p>E-Book - Apostila</p><p>26 - 38</p><p>O estado de neutralização ideal é aquele em que o concreto não possui tensões</p><p>atuantes por uma força fictícia de neutralização, algo que não ocorre em</p><p>solicitações de peças de concreto protendido, tratando-se assim de um estado</p><p>convencional (HANAL, 2005)</p><p>Considerações finais</p><p>Nesta unidade, você teve a oportunidade de:</p><p>entender as perdas iniciais na protensão;</p><p>compreender as perdas ao longo do tempo na protensão;</p><p>aprender a verificar os estados-limites em estruturas</p><p>protendidas.</p><p>A protensão é um sistema utilizado para aumentar a resistência da estrutura, e</p><p>trata-se de utilização do concreto armado com adição de cabos de aço, cordoalhas</p><p>ou fios de aço. A protensão consiste no estiramento e no relaxamento dos fios para</p><p>se conseguir alcançar o resultado esperado na estrutura, quanto a ter maior</p><p>resistência.</p><p>É importante entender tais assuntos para executar a estrutura com qualidade e</p><p>para manter a edificação segura, de posse a entender que, ao serem aplicadas as</p><p>forças de carregamento sob a estrutura, haverá perda de força que estará</p><p>relacionada à resistência do concreto e de sua estrutura protendida. Portanto o</p><p>calculo do elemento deve ser realizado conforme parâmetros determinados pela</p><p>Associação Brasileira de Normas Técnicas, especificamente, pela ABNT NBR</p><p>6118:2014 para identificar qual é o limite de solicitação máximo que a peça</p><p>estrutural protendida poderá vir a sofrer e continuará firme e trazendo segurança</p><p>para a edificação.</p><p>E-Book - Apostila</p><p>27 - 38</p><p>Agora que finalizamos este conteúdo, vamos testar seus conhecimentos</p><p>com o quiz a seguir.</p><p>QUIZ</p><p>Leia o texto a seguir.</p><p>As perdas de protensão ocorrem quando a forma de</p><p>execução do elemento estrutural está relacionada</p><p>com a aplicação de forças sobre os cabos de aço ou</p><p>as cordoalhas, durante a execução da peça</p><p>estrutural. Há um processo em que são tensionados</p><p>os cabos e relaxados, levando em consideração o</p><p>concreto que poderá estar seco ou molhado.</p><p>Com base nisso, qual é a diferença entre as perdas</p><p>iniciais e as ao longo do tempo? Assinale a</p><p>alternativa correta.</p><p>Uma delas utiliza um macaco hidráulico para reduzir</p><p>as forças.a</p><p>E-Book - Apostila</p><p>28 - 38</p><p>Resposta Correta:</p><p>A perda inicial utiliza o macaco hidráulico para reduzir</p><p>as forças iniciais, juntamente com elementos de</p><p>ancoragem e soltura de cabos, diferentemente da</p><p>perda ao longo do tempo, que não utiliza macacos</p><p>hidráulicos.</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>A perda ao longo do tempo tem retração e fluência,</p><p>além de relaxamento do cabo, permitindo que haja</p><p>aumento da perda de protensão com o passar do</p><p>tempo. Não há relação entre a utilização de polímeros</p><p>no concreto para que haja a protensão, e sim há</p><p>necessidade de utilização de cabos de aço ou de</p><p>cordoalhas para que a protensão aconteça. Os</p><p>processos podem ser feitos com concreto seco ou</p><p>molhado, mas o tipo de protensão pré-tensionada ou</p><p>pós-tensionada dependerá do processo que acontece</p><p>antes ou depois do concreto curado. As perdas</p><p>aumentam com o passar do tempo em perdas ao</p><p>longo do tempo, e não em perdas iniciais de</p><p>protensão.</p><p>Ambas possuem retração e fluência, tendo diferença</p><p>no relaxamento.b</p><p>Uma delas possui a utilização de polímeros para a</p><p>secagem do concreto.c</p><p>E-Book - Apostila</p><p>29 - 38</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>A perda ao longo do tempo tem retração e fluência,</p><p>além de relaxamento do cabo, permitindo que haja</p><p>aumento da perda de protensão com o passar do</p><p>tempo. Não há relação entre a utilização de polímeros</p><p>no concreto para que haja a protensão, e sim há</p><p>necessidade de utilização de cabos de aço ou de</p><p>cordoalhas para que a protensão aconteça. Os</p><p>processos podem ser feitos com concreto seco ou</p><p>molhado, mas o tipo de protensão pré-tensionada ou</p><p>pós-tensionada dependerá do processo que acontece</p><p>antes ou depois do concreto curado. As perdas</p><p>aumentam com o passar do tempo em perdas ao</p><p>longo do tempo, e não em perdas iniciais de</p><p>protensão.</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>A perda ao longo do tempo tem retração e fluência,</p><p>além de relaxamento do cabo, permitindo que haja</p><p>aumento da perda de protensão com o passar do</p><p>tempo. Não há relação entre a utilização de polímeros</p><p>no concreto para que haja a protensão, e sim há</p><p>necessidade de utilização de cabos de aço ou de</p><p>cordoalhas para que a protensão aconteça. Os</p><p>processos podem ser feitos com concreto seco ou</p><p>molhado, mas o tipo de protensão pré-tensionada ou</p><p>pós-tensionada dependerá do processo que acontece</p><p>antes ou depois do concreto curado. As perdas</p><p>aumentam com o passar do tempo em perdas ao</p><p>longo do tempo, e não em perdas iniciais de</p><p>protensão.</p><p>Todas ocorrem somente quando o concreto está</p><p>seco, e não molhado.d</p><p>E-Book - Apostila</p><p>30 - 38</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>A perda ao longo do tempo tem retração e fluência,</p><p>além de relaxamento do cabo, permitindo que haja</p><p>aumento da perda de protensão com o passar do</p><p>tempo. Não há relação entre a utilização de polímeros</p><p>no concreto para que haja a protensão, e sim há</p><p>necessidade de utilização de cabos de aço ou de</p><p>cordoalhas para que a protensão aconteça. Os</p><p>processos podem ser feitos com concreto seco ou</p><p>molhado, mas o tipo de protensão pré-tensionada ou</p><p>pós-tensionada dependerá do processo que acontece</p><p>antes ou depois do concreto curado. As perdas</p><p>aumentam com o passar do tempo em perdas ao</p><p>longo do tempo, e não em perdas iniciais de</p><p>protensão.</p><p>Leia o texto a seguir.</p><p>Qualquer uma delas possui perdas que aumentam</p><p>com o passar do tempo.e</p><p>E-Book - Apostila</p><p>31 - 38</p><p>O concreto protendido consiste no concreto</p><p>convencional, juntamente com a utilização de cabos</p><p>ou de cordoalhas de aço, que são postas dentro da</p><p>estrutura, isto é, como se fossem parte da estrutura,</p><p>junto à armadura, para que se consiga aumentar a</p><p>resistência do concreto quanto a carregamentos</p><p>elevados.</p><p>Com base nisso, analise as alternativas a seguir e</p><p>assinale a que indica a definição de bainha utilizada</p><p>em sistemas de protensão.</p><p>Resposta Correta:</p><p>As bainhas de protensão são tubulações por onde</p><p>passarão as cordoalhas ou os cabos de aço em sua</p><p>parte interna, que possuem a função de promover a</p><p>movimentação dos fios ou das cordoalhas, sendo</p><p>também o local onde é posta a calda de cimento</p><p>injetada, impedindo assim que haja atrito entre</p><p>concreto e armadura.</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>A bainha serve para impedir a ocorrência de atrito</p><p>entre armadura e concreto, e nela se coloca a calda</p><p>de cimento injetada sobre os cabos. Dessa forma,</p><p>a</p><p>bainha não se trata de ferros, espaçadores, aditivos e</p><p>nem de procedimentos externos, sendo interna ao</p><p>concreto.</p><p>Tubos utilizados para a colocação de calda de</p><p>cimento.a</p><p>Ferros utilizados para aumentar o peso da armadura.b</p><p>E-Book - Apostila</p><p>32 - 38</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>A bainha serve para impedir a ocorrência de atrito</p><p>entre armadura e concreto, e nela se coloca a calda</p><p>de cimento injetada sobre os cabos. Dessa forma, a</p><p>bainha não se trata de ferros, espaçadores, aditivos e</p><p>nem de procedimentos externos, sendo interna ao</p><p>concreto.</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>A bainha serve para impedir a ocorrência de atrito</p><p>entre armadura e concreto, e nela se coloca a calda</p><p>de cimento injetada sobre os cabos. Dessa forma, a</p><p>bainha não se trata de ferros, espaçadores, aditivos e</p><p>nem de procedimentos externos, sendo interna ao</p><p>concreto.</p><p>Espaçadores utilizados para se conseguir manter a</p><p>posição dos aços.c</p><p>Aditivos especiais utilizados para promover a ruptura</p><p>do concreto.d</p><p>Procedimentos para relaxar o cabo na parte externa</p><p>do concreto.e</p><p>E-Book - Apostila</p><p>33 - 38</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>A bainha serve para impedir a ocorrência de atrito</p><p>entre armadura e concreto, e nela se coloca a calda</p><p>de cimento injetada sobre os cabos. Dessa forma, a</p><p>bainha não se trata de ferros, espaçadores, aditivos e</p><p>nem de procedimentos externos, sendo interna ao</p><p>concreto.</p><p>Leia o texto a seguir.</p><p>Uma estrutura do tipo protendida, assim como a</p><p>estrutura de concreto, deverá obedecer a</p><p>parâmetros estabelecidos pela NBR 6118:2014, que</p><p>trata sobre o concreto, incluindo o protendido. Deve-</p><p>se estar atento aos valores relacionados ao ELU e ao</p><p>ELS, para que a construção promova segurança aos</p><p>seus usuários.</p><p>A partir disso, sobre os estados-limites, analise as</p><p>alternativas a seguir e assinale a correta.</p><p>O ELU pode estar relacionado ao ato da protensão.a</p><p>E-Book - Apostila</p><p>34 - 38</p><p>Resposta Correta:</p><p>O ELU pode ocorrer no ato da protensão, devido à</p><p>introdução de ações sobre a estrutura, devendo</p><p>algumas tensões não ultrapassarem o valor de outras</p><p>tensões-limites de compressão e de tração.</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>O ELS está relacionado com a descompressão e as</p><p>fissuras em concreto, não sendo o ELU. A existência</p><p>de menos cordoalhas não está relacionada ao ELS, e</p><p>sim ao ELU, em razão de estar relacionada</p><p>diretamente com o suporte estrutural. A conservação</p><p>da cordoalha é de suma importância, pois nela não</p><p>pode ter corrosão ou estar inapropriada para uso, pois</p><p>isso pode acarretar problemas relacionados à estética</p><p>da estrutura (ELS), assim como poderá comprometer o</p><p>uso da estrutura (ELU), redução brusca de resistência,</p><p>havendo rompimento dessas cordoalhas. O ELS,</p><p>apesar de parecer menos grave do que o ELU, em</p><p>caso de não ser tratado ou evitado, poderá provocar</p><p>danos intoleráveis à estrutura, que poderão causar</p><p>sua perda por completo.</p><p>O ELU refere-se à descompressão e às fissuras no</p><p>concreto.b</p><p>O ELS refere-se a ter menos cordoalhas na estrutura.c</p><p>E-Book - Apostila</p><p>35 - 38</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>O ELS está relacionado com a descompressão e as</p><p>fissuras em concreto, não sendo o ELU. A existência</p><p>de menos cordoalhas não está relacionada ao ELS, e</p><p>sim ao ELU, em razão de estar relacionada</p><p>diretamente com o suporte estrutural. A conservação</p><p>da cordoalha é de suma importância, pois nela não</p><p>pode ter corrosão ou estar inapropriada para uso, pois</p><p>isso pode acarretar problemas relacionados à estética</p><p>da estrutura (ELS), assim como poderá comprometer o</p><p>uso da estrutura (ELU), redução brusca de resistência,</p><p>havendo rompimento dessas cordoalhas. O ELS,</p><p>apesar de parecer menos grave do que o ELU, em</p><p>caso de não ser tratado ou evitado, poderá provocar</p><p>danos intoleráveis à estrutura, que poderão causar</p><p>sua perda por completo.</p><p>O ELU é o único relacionado à conservação da</p><p>cordoalha.d</p><p>E-Book - Apostila</p><p>36 - 38</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>O ELS está relacionado com a descompressão e as</p><p>fissuras em concreto, não sendo o ELU. A existência</p><p>de menos cordoalhas não está relacionada ao ELS, e</p><p>sim ao ELU, em razão de estar relacionada</p><p>diretamente com o suporte estrutural. A conservação</p><p>da cordoalha é de suma importância, pois nela não</p><p>pode ter corrosão ou estar inapropriada para uso, pois</p><p>isso pode acarretar problemas relacionados à estética</p><p>da estrutura (ELS), assim como poderá comprometer o</p><p>uso da estrutura (ELU), redução brusca de resistência,</p><p>havendo rompimento dessas cordoalhas. O ELS,</p><p>apesar de parecer menos grave do que o ELU, em</p><p>caso de não ser tratado ou evitado, poderá provocar</p><p>danos intoleráveis à estrutura, que poderão causar</p><p>sua perda por completo.</p><p>Resposta Incorreta:</p><p>O ELS está relacionado com a descompressão e as</p><p>fissuras em concreto, não sendo o ELU. A existência</p><p>de menos cordoalhas não está relacionada ao ELS, e</p><p>sim ao ELU, em razão de estar relacionada</p><p>diretamente com o suporte estrutural. A conservação</p><p>da cordoalha é de suma importância, pois nela não</p><p>pode ter corrosão ou estar inapropriada para uso, pois</p><p>isso pode acarretar problemas relacionados à estética</p><p>da estrutura (ELS), assim como poderá comprometer o</p><p>uso da estrutura (ELU), redução brusca de resistência,</p><p>havendo rompimento dessas cordoalhas. O ELS,</p><p>apesar de parecer menos grave do que o ELU, em</p><p>caso de não ser tratado ou evitado, poderá provocar</p><p>danos intoleráveis à estrutura, que poderão causar</p><p>sua perda por completo.</p><p>O ELS não provoca danos intoleráveis à estrutura.e</p><p>E-Book - Apostila</p><p>37 - 38</p><p>Referências</p><p>ALMEIDA, J. P. B.; et al. Estados limites determinantes no dimensionamento da</p><p>armadura longitudinal de vigas pós-tracionadas sem aderência. Revista</p><p>Principia, João Pessoa, n. 51, 2020. Disponível em:</p><p>https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/principia/article/download/3983/1470.</p><p>Acesso em: 26 mar. 2023.</p><p>ABNT — ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7197 — Projeto de</p><p>estruturas de concreto protendido. Rio de Janeiro: ABNT, 1989.</p><p>ABNT — ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 — Projeto de</p><p>estruturas de concreto — Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.</p><p>BASTOS, P. S. Fundamentos do concreto armado. Curso de Engenharia Civil.</p><p>Data completa 2019. Notas de Aula. Universidade Estadual Paulista. Disponível em:</p><p>https://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/concreto1/Fundamentos%20CA.pdf. Acesso em:</p><p>26 mar. 2023.</p><p>BASTOS, P. S. Fundamentos do concreto protendido. Curso de Engenharia</p><p>Civil. Data completa 2021. Notas de Aula. Universidade Estadual Paulista.</p><p>Disponível em:</p><p>https://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/Protendido/Ap.%20Protendido.pdf. Acesso em:</p><p>26 mar. 2023.</p><p>CHOLFE, L.; BONILHA, L. Concreto protendido: teoria e prática. 2. ed. São Paulo:</p><p>Oficina de Textos, 2018. Disponível em:</p><p>https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/174998/pdf/0. Acesso em: 27</p><p>mar. 2023.</p><p>FREITAS, M. P. de.; REAL, M. V.; MOURA, M. W. Análise das perdas de protensão em</p><p>vigas de concreto protendido pós-tracionadas. I n : CONGRESSO DE PONTES DE</p><p>ESTRUTURAS (CBPE), 10., 2018, Rio de Janeiro. Anais [...]. Rio de Janeiro, 2018.</p><p>Disponível em: http://www.abpe.org.br/trabalhos2018/141.pdf Acesso em: 26 mar.</p><p>2023.</p><p>https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/principia/article/download/3983/1470</p><p>https://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/concreto1/Fundamentos%20CA.pdf</p><p>https://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/Protendido/Ap.%20Protendido.pdf</p><p>https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/174998/pdf/0</p><p>http://www.abpe.org.br/trabalhos2018/141.pdf.</p><p>E-Book - Apostila</p><p>38 - 38</p><p>HANAL, J. B. de. Fundamentos do concreto protendido. Curso de Engenharia</p><p>Civil. Data completa 2005. Notas de Aula. Universidade de São Paulo. Disponível</p><p>em:</p><p>https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/2255776/mod_resource/content/1/Fundam</p><p>entos%20do%20Concreto%20Protendido%20-%20J%20B%20Hanai.pdf. Acesso em:</p><p>27 mar. 2023.</p><p>MARCHETTI, O. Pontes de concreto armado. São Paulo: Blucher, 2008.</p><p>Disponível em:</p><p>https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521215134/pageid/0.</p><p>Acesso em: 27 mar. 2023.</p><p>SOARES, J. D. L. Avaliação "In loco"</p><p>das perdas de protensão de cordoalhas</p><p>engraxadas em lajes planas. 2008. 75 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Pós-</p><p>graduação em Construção Civil) — Universidade Federal de Minas Gerais, Belo</p><p>Horizonte, 2008. Disponível em: https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ISMS-</p><p>7TCN2W/1/disserta__o_sandro_diniz___19_.pdf. Acesso em: 27 mar. 2023.</p><p>TAVARES, M. G. Simulação da perda de protensão aderente em elementos</p><p>de concreto. 2020. 135 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Programa de Pós-</p><p>graduação em Engenharia Civil) — Universidade de São Paulo, São Carlos, 2020.</p><p>Disponível em:</p><p>http://web.set.eesc.usp.br/static/media/producao/2020ME_MatheusdeGodoyTavare</p><p>s.pdf. Acesso em: 9 abr. 2023.</p><p>VERÍSSIMO, G. S.; PAES, J. L. R.; SILVA, R. C. da.; CÉSAR JR., K. M. L. Concreto</p><p>protendido: estados limites. 4ª. versão. Curso de Engenharia Civil. Data completa</p><p>1999. Notas de Aula. Universidade Federal de Viçosa. Disponível em:</p><p>https://wwwp.feb.unesp.br/lutt/Concreto%20Protendido/CP-vol3.pdf. Acesso em: 27</p><p>mar. 2023.</p><p>https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/2255776/mod_resource/content/1/Fundamentos%20do%20Concreto%20Protendido%20-%20J%20B%20Hanai.pdf</p><p>https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521215134/pageid/0</p><p>https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/ISMS-7TCN2W/1/disserta__o_sandro_diniz___19_.pdf</p><p>http://web.set.eesc.usp.br/static/media/producao/2020ME_MatheusdeGodoyTavares.pdf</p><p>https://wwwp.feb.unesp.br/lutt/Concreto%20Protendido/CP-vol3.pdf</p>