Aula - protensao

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CONCRETO PROTENDIDO
NOÇÕES BÁSICAS E CONCEITOS
ST725 - ESTRUTURAS DE CONCRETOS 
ESPECIAIS
ST 725 - FT - UNICAMP ST 725 – 2012
RECORDANDO: CONCRETO ARMADO
ESTÁDIO I: ELÁSTICO
ST 725 - FT - UNICAMP ST 725 – 2012
RECORDANDO: CONCRETO ARMADO
ESTÁDIO II: ESTÁDIO DE FISSURAÇÃO
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RECORDANDO: CONCRETO ARMADO
ESTÁDIO III: ESTADO LIMITE ULTIMO.
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➲ Material concreto: deficiente resistência a tração;
➲ Concreto armado: aço resistindo a tração;
➲ PROTENSÃO: idéia para comprimir o concreto de 
tal modo que os esforços de tração tenham que 
anular as tensões originais de compressão.
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➲ PROTENSÃO em cabos, capazes de deslizar sem 
atrito, com força de valor V; excêntrica;
➲ barra ancorada por placas; PROTENSÃO aplicada 
por porcas;
➲ Momento aplicado: Mv = V . E
➲ surgem tensões de compressão, caso e > 
h/6(núcleo central)
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➲ PROTENSÃO em cabos, capazes de deslizar sem 
atrito, com força de valor V; excêntrica;
➲ barra ancorada por placas; PROTENSÃO aplicada 
por porcas;
➲ Momento aplicado: Mv = V . E
➲ surgem tensões de compressão, caso e > 
h/6(núcleo central)
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➲ PROTENSÃO em cabos, capazes de deslizar sem 
atrito, com força de valor V; excêntrica;
➲ barra ancorada por placas; PROTENSÃO aplicada 
por porcas;
➲ Momento aplicado: Mv = V . E
➲ surgem tensões de compressão, caso e > 
h/6(núcleo central)
 
 
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➲ Em uma viga bi-apoiada:
➲ Com o carregamento da viga q=g+p, combinado 
com as tensões da PROTENSÃO, pode-resultar:
➲ PROTENSÃO total: quando a tensão na borda 
inferior é igual a zero;
➲ PROTENSÃO parcial: quando se permite tensões 
de tração no banzo inferior, em valores 
devidamente controlados
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➲ Verificação da capacidade resistente: equilíbrio das forças 
de tração e compressão: a principio, idêntico para concreto 
armado e concreto protendido;
➲ No concreto protendido, parte da deformação é antecipada 
pela ação da PROTENSÃO: 
 pré-alongamento;
➲ possibilidade de emprego de aços de alta resistência (que 
seria impossível sem a PROTENSÃO - fissuras 
excessivamente grandes)
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➲ Sempre que ocorrer encurtamento, ou diminuição na 
deformação do aço, ocorre perda de PROTENSÃO:
➲ devido a retração; 
➲ devido a fluência;
➲ maiores quanto maior for o alongamento do concreto 
devido a pré-compressão;
➲ maiores quanto menor for o alongamento da armadura 
de PROTENSÃO no instante t=0
➲ encurtamento do concreto devido a retração e a 
fluência: 0,4 a 1%, (tensão de 80 a 200 n/mm2)
➲ necessário aço de alta resistência.
Perdas de PROTENSÃO:
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➲ Materiais de resistência elevada: 
� vãos maiores, 
� estruturas mais esbeltas; 
� menor peso próprio
➲ melhor capacidade de utilização
� fissuras menores
� durabilidade; 
➲ deformações permanecem pequenas: 
� estádio I ou II;
➲ Elevada resistência a fadiga: pouca oscilação nas tensões 
no aço
Vantagens do concreto protendido:
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➲ Elevada resistência a fadiga:
� pouca oscilação nas tensões no aço 
➲ Estruturas que suportam considerável excesso 
de carga sem danos remanescentes
� fissuras se fecham ao se retirar o excesso de 
carregamento; desde que as tensões no aço estejam 
situadas abaixo do limite de escoamento.
Vantagens do concreto protendido:
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➲ Cabos de PROTENSÃO;
➲ armadura de PROTENSÃO;
➲ armadura frouxa;
➲ “aço frouxo”
CONCEITOS: MEIOS DE PROTENSÃO
ST 725 - FT - UNICAMP ST 725 - 2012
➲ PROTENSÃO EM BANCADA OU COM ADERENCIA 
INICIAL;
➲ TENSIONAMENTO APOS O ENDURECIMENTO DO 
CONCRETO (post-tensioning) ou PROTENSÃO COM 
ADERENCIA POSTERIOR;
➲ CONCRETO PROTENDIDO COM ADERENCIA
➲ CONCRETO PROTENDIDO SEM ADERENCIA.
CONCEITOS: TIPOS DE PROTENSÃO
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➲ ANCORAGEM DE EXTREMIDADE POR ADERENCIA COM 
O CONCRETO;
➲ ANCORAGEM DE EXTREMIDADE POR DISPOSITIVOS 
DE ANCORAGEM (placas, porcas, cunhas, cabeçotes, 
etc....)
➲ ANCORAGEM DE EXTREMIDADE constituída por LAÇOS, 
GANHOS OU OUTRO DISPOSITIVO NO INTERIOR DA 
PEÇA A CONCRETAR.
CONCEITOS: TIPOS DE ANCORAGEM
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➲ PROTENSÃO TOTAL:
� sem tensões de tração na flexão para a carga de utilização total;
➲ PROTENSÃO LIMITADA:
� tensões de tração limitadas;
➲ PROTENSÃO PARCIAL:
� aparecem tensões de tração, combatidas por armadura passiva;
➲ PROTENSÃO MODERADA:
� para evitar juntas de dilatação;
� prevenção de fissuras;
� diminuição da deformação.
CONCEITOS: GRAU DE PROTENSÃO
ST 725 - CESET - UNICAMP 2008
➲ ELEVADA RESILIENCIA
� AÇO DE PROTENSÃO COM RESISTENCIA ELEVADA, COM 
GRANDE ALONGAMENTO: PEQUENAS PERDAS DEVIDO A 
RETRAÇAO E A FLUENCIA;
➲ BAIXA RESILIENCIA
� AÇO DE PROTENSÃO COM RESISTENCIA MODERADA; 
GRANDES PERDAS DE PROTENSÃO;
➲ PROTENSÃO NÃO RESILIENTE
CONCEITOS: GRAU DE RESILIENCIA
CONCRETO PROTENDIDO
NOÇOES BASICAS E CONCEITOS
PARTE 2:
MATERIAIS: CONCRETO E AÇO
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Emprego da protensão: uso de técnicas mais 
requintadas; necessário material de melhores 
características.
Concretos usuais : 30 a 40 MPa.
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➲ Com forças de protensão: solicitações prévias 
muito elevadas;
➲ emprego de concreto e aço de altas resistências 
permitem redução das dimensões da peça;
➲ concreto de maior resistência - maior módulo de 
elasticidade - menores deformações - menores 
perdas de protensao.
ST 725 - FT - UNICAMP ST 725 - 2012Aços para armaduras ativas:
➲ principal característica: altas resistência;
➲ ausência de patamar de escoamento;
 
 
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Aços para armaduras ativas:
➲ fios trefilados de aço carbono, com diâmetro de 3 a 8 mm 
(rolos ou bobinas);
➲ cordoalhas: fios enrolados em forma de hélice, com 2, 3 ou 
7 fios;
➲ barras de aço-liga, de alta resistência, laminadas a quente, 
com diâmetros superiores a 12 mm, com comprimento 
limitado.
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Aços para armaduras ativas: modalidades de 
tratamento
➲ aliviados ou de relaxação normal (RN): 
retificados por tratamento térmico;
➲ estabilizados ou de baixa relaxação (RB): 
tratamento termo-mecânico para melhorar as 
características elásticas, reduzindo as perdas 
de tensão por relaxação.
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Aços para armaduras ativas: designação
 CP-175 (RN) 15,2
➲ resistência mínima de ruptura a tração de 1750 MPa
➲ resistência convencional no caso das cordoalhas;
➲ f ptk = resistência característica a ruptura por tração do aço de protensao;
➲ f pyk = limite de escoamento convencional do aço de protensão, correspondente a 
tração residual de 0,2 %. Para fios e cordoalhas, aproximadamente igual a 
tensão correspondente a deformação de 1 %
ST 725 - FT - UNICAMP ST 725 - 2012
Aços para armaduras ativas:
➲ E p = valor médio do módulo de elasticidade 
➲ para fios: 205.000 MPa;
➲ para cordoalhas: 195.000 MPa
➲ Segundo CEB - pode-se adotar valor médio 
único 200.000 MPa.