1 AULA CAIII

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Universidade Anhembi Morumbi
Escola de Engenharia e Tecnologia
Cursode Engenharia Civil
AULA 1: ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO III
	Profª Msc. Maria Fernanda Quintana
APROVAÇÃO: NOTA FINAL ≥ 5,0 PONTOS. 
frequência mínima de 75%. 
Critérios de Avaliação
Avaliações
Institucional e aplicado à todas as turmas
Notas normalizadas
Compõe a média da N1 - (todas as disciplinas)
30 questões de múltipla escolha (sem calculadora)
Teste de Progresso
Institucional e aplicado à todas as turmas
Pode descontar até 1 ponto da nota da prova
Aplicada em todas as provas
Correção ortográfica
Referências Bibliográficas
BIBLIOGRAFIA ADOTADA:
Estruturas em concreto protendido
Roberto Chust Carvalho
Editora Pini – 2ª edição - 2017
MATERIAL COMPLEMENTAR:
VER PLANO DE ENSINO
MATERIAL NO BLACKBOARD
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Disciplina
CONCRETO PROTENDIDO
Introdução ao sistema em concreto protendido
Tipos de protensão quanto à aderência, execução e intensidade
Pré-tração e pós-tração (com e sem aderência)
Cálculo das perdas de protensão
Dimensionamento da armadura no ELU e verificação no ELS
Traçado dos cabos (pós-tração), operação da protensão e seus cuidados
Cisalhamento
Projeto de vigas
Projeto de lajes
Exemplos de projetos reais
1- Introdução ao Concreto Protendido
Concreto	Armado:
elementos	cujo	comportamento	depende	da
aderência entre o concreto e a armadura, não sendo aplicadas forças de alongamentos nas barras;
Concreto Protendido: elementos nos quais parte da armadura é previamente alongada por equipamentos de protensão, e deforma-se após a inserção das forças de compressão ;
ELS: impede ou limita a fissuração e o deslocamento da estrutura ELU: aproveitamento dos aços de alta resistência.
•
•
Armadura	Passiva:
mobiliza-se	pela	deformação	do	concreto	do
elemento a que ela está aderente;
Armadura Ativa: independente do concreto da estrutura, esta deve apresentar uma tensão e uma deformação após a aplicação da protensão, necessitando de equipamento externo.
CONCEITUAÇÃO
1- Introdução ao Concreto Protendido
CONCEITUAÇÃO
Protendido foi englobado pela mesma normatização (NBR 6118:2014);
Análises detalhadas e específicas (verificação em vazio);
Maneiras de dimensionamento:
Soluções mais amplas, como limitar a protensão e complementar com armadura passiva;
Necessidade de verificação de tensões nas bordas superiores e inferiores.
ELU  ELS ELS  ELU
1- Introdução ao Concreto Protendido
VANTAGENS:
Reduz as tensões de tração por flexão;
Redução ou eliminação de fissuras e flechas;
Maior durabilidade;
Diminuição das quantidades de concreto (seção) e de aço;
Maior controle dos materiais;
Vencem maiores vãos;
Emprego da mecanização;
Rápida montagem;
Controle de qualidade no processo executivo;
1- Introdução ao Concreto Protendido
DESVANTAGENS:
Equipamentos de grande porte;
Transporte ;
Elevado custo inicial;
dos	projetos
(detalhamentos
Maiores	cuidados	na	realização específicos);
Maiores cuidados na fabricação;
Peso	das	peças	relativamente	alto,	quando	comparadas	com estruturas em madeiras ou metálicas;
Necessidade de elementos específicos (bainhas, cunhas e etc);
Maior dificuldade em reformas.
Concreto Armado x Concreto Protendido
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1- Introdução ao Concreto Protendido
12
1- Introdução ao Concreto Protendido
Tipos de concreto protendido quanto à execução:
Pré-tração: protensão antes da concretagem;
Pós-tração: protensão após a concretagem;
Tipos de concreto protendido quanto à aderência:
Aderência Inicial (pré-tração)
Aderência Posterior (pós-tração) 
Sem aderência (pós-tração)
Tipos de concreto protendido quanto à intensidade:
Protensão parcial 
Protensão limitada 
Protensão completa
Classe de agressividade ambiental
Nível 3 – Protensão completa
Nível 2 – Protensão limitada
Nível 1 – Protensão parcial
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AÇO DE PROTENSÃO - TIPOS:
BARRAS: elementos de seção circular plena, fornecidos em segmentos retos de comprimentos entre 10 a 12 m;
Fios: elementos de diâmetro nominal inferiores a 12 mm, fornecidos em rolos ;
e	eixo
CORDÕES:	grupo	de	2	ou	3	fios	enrolados	com	passo	constante longitudinal comum;
CORDAS OU CORDOALHAS: grupo formado de pelo menos 6 fios, enrolados em uma ou mais camadas, em torno de um fio cujo eixo coincida com o eixo longitudinal (forma helicoidal)
1- Introdução ao Concreto Protendido
AÇO DE PROTENSÃO - NOMENCLATURA:
CP 190 RB
Concreto Protendido
Relaxação Normal
Relaxação Baixa
Produção brasileira: CP145RB, CP150RB, CP170RN, CP175RB, CP175RN e CP190RB
1- Introdução ao Concreto Protendido
1- Introdução ao Concreto Protendido
TABELAS DE CORDOALHAS
informações dos sistemas STUP, RUDLOFF-VSL, MAC, IMPACTO. Cada uma destas empresas fornece catálogos e publicações que disponibilizam uma série de informações sobre os seus sistemas permitindo o detalhamento de projetos que serão comentadas no decorrer do curso.
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2- Pré-tração e pós-tração
PRÉ-TRAÇÃO COM ADERÊNCIA INICIAL
Pré alongamento	dos cabos é executado	com apoios externos	ao elemento estrutural (cabeceiras);
Protensão anterior a concretagem;
Aderência da armadura inicia-se com o lançamento do concreto;
Largamente utilizada em fábricas;
Normalmente realizadas em pistas de concretagem;
2- Pré-tração e pós-tração
Exemplo de peça (telha W):
2- Pré-tração e pós-tração
Sequência de execução :
Passagem e posicionamento dos cabos e fios (armaduras) ancoradas nas cabeceiras nas extremidades;
Com equipamento (macaco) que reage contra as cabeceiras, faz-se o estiramento das armaduras, até o valor especificado em projeto;
2- Pré-tração e pós-tração
Sequência de execução :
Ancoragem das armaduras (fios e cordoalhas) nos apoios deve ser realizada através de cunhas e porta-cunhas.
Os apoios devem ser rígidos e indeslocáveis.
As armaduras ativas são posicionadas conforme descrito no projeto.
2- Pré-tração e pós-tração
Sequência de execução :
2- Pré-tração e pós-tração
Sequência de execução :
Deslizamento do carro (skip), lançando e vibrando o concreto que entra em contato com a armadura;
Depois de curado e alcançado a resistência de projeto, faz-se o corte das armaduras ativas (desprotensão) e posteriormente o saque das peças;
2- Pré-tração e pós-tração
Sequência de execução :
Após desprotensão é possível executar os cortes das peças (elementos) ao longo da pista, através de uma serra especial.
Em uma pista pode-se obter comprimentos de peças variados.
peça 2
peça 1
peça 3
forma intermediária
s
2- Pré-tração e pós-tração
EXEMPLOS:
PISTA PREPARADA PARA RECEBER O CONCRETO (JÁ PROTENDIDA)
MÁQUINA DE PRODUÇÃO DE TELHAS W
2- Pré-tração e pós-tração
VIGA PRONTA (ACABADA)
MÁQUINA	DE	CORTE	PARA	LAJES ALVEOLARES (DIREITA)
SISTEMA	DE	IÇAMENTO	DE	LAJES ALVEOLARES (ESQUERDA)
2- Pré-tração e pós-tração
PÓS-TRAÇÃO COM ADERÊNCIA POSTERIOR
Sequência de execução :
Montagem das fôrmas e armaduras
Escoramentos
Aços passivos
Bainhas estanques
Lançamento do concreto, neste ponto o concreto adere somente a bainha, não tendo contato
direto com a cordoalha
2- Pré-tração e pós-tração
Sequência de execução :
Protensão e ancoragem
Após atingir a resistência
Apoio do equipamento	na face do concreto
Ancoragem das cordoalhas, idem sistema pré-tração
Injeção	da	nata
bainhas	através	de	bomba
de	cimento	nas
de
pressão,	até	a	saída de	nata	pelo expurgador.
2- Pré-tração e pós-tração
Sequência de execução :
Detalhe da posição da cordoalha no interior da bainha e do nicho de protensão para apoio do macaco hidráulico.
Acabamento das extremidades dos cabos
Proteção do sistema de ancoragem Retirada do escoramento
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PÓS-TRAÇÃO COM ADERÊNCIA POSTERIOR
Operação de protensão:
2- Pré-tração e pós-tração
DISPOSITIVOS DE ANCORAGEM:
Dispositivo de ancoragem ativa
Dispositivo de ancoragem passiva
2- Pré-tração e pós-tração
EXEMPLOS:
2- Pré-tração e pós-tração
EXEMPLOS:
2- Pré-tração e pós-tração
EXEMPLOS	(PONTE	QUE	LIGA	FAROL-FEITOSASOBRE	O	RIACHO REGINALDO – MACEIÓ/AL – 1979);
:
2- Pré-tração e pós-tração
PÓS-TRAÇÃO SEM ADERÊNCIA
Sequência de execução :
Montagem das fôrmas e armaduras;
Lançamento do concreto (não há aderência entre concreto e cordoalha)
Protensão da peça após o concreto atingir a resistência de projeto
Ancoragem das armaduras ativas
*OBS:	note	que	neste	sistema	qualquer	problema	de	ancoragem	ou ruptura da armadura ativa, o efeito de protensão desaparece por
completo
2- Pré-tração e pós-tração
Esquema dos cordoalhas engraxadas:
C2
C2
 Cabos		 		 	
Cabos
A
A
capa plástica
cordoalha
 	 graxa para proteção
ancoragem
CORTE AA
2- Pré-tração e pós-tração
DISPOSITIVO DE ANCORAGEM:
PARTES DA CORDOALHA ENGRAXADA:
2- Pré-tração e pós-tração
EXEMPLOS:
2- Pré-tração e pós-tração
Quadro comparativo entre os tipos de protensão e aderências:
Quantoàaderência
Quantoàconcretagem
Característica
Aderênciainicial
pré-tração(antes)
Cabosretos–pré-fabricação
Aderênciaposterior
pós-tração(após)
Caboscurvos–moldadanolocalpré-moldagem
Semaderência
pós-tração(após)
Caboscurvos–moldadanolocaleunidadesindividuais
3- Conceitos Iniciais para Cálculo de Protendido
AV
A
B
A
B
P
S
detalhe 1
detalhe 1
P
VP=Psen
N P=Pcos
e
e
h
y
i
cento de gravidade da seção S
S
ys
trecho curvo do cabo
COMPRESSÃO  BOA PARA O CONCRETO  SINAL POSITIVO TRAÇÃO  RUIM PARA O CONCRETO  SINAL NEGATIVO
3- Conceitos Iniciais para Cálculo de Protendido
através	de	cabo	equivalente:
Consideração	da	protensão carregamento uniforme
P
P
e
e
tangente ao cabo na 	 extremidade do mesmo
3- Conceitos Iniciais para Cálculo de
Protendido
Efeito da protensão na deformação:
Efeito da protensão é o oposto da deformação da peça, criando uma situação de “contra-flecha”	que é benéfico e evitando a deformação excessiva.
P
P
a)	b)
c)
P
e
P
P
R
L
2
g+q	 
d)
p
p-(g+q)
e) P
P
f) P
P
CONCRETO PROTENDIDO
TENSÃO DE COMPRESSÃO  BOA PARA O CONCRETO
SINAL POSITIVO
TENSÃO DE TRAÇÃO  RUIM PARA O CONCRETO
SINAL NEGATIVO
3- Conceitos Iniciais para Cálculo de Protendido
RESUMINDO:
3- Conceitos Iniciais para Cálculo de Protendido
EXEMPLO 01: Calcular a força de protensão no meio do vão para a uma viga, limitando a tensão normal no intervalo de 0 a 17,5 MPa. Considerar peso próprio e carga acidental de 17,0 kN/m
CORTE AA
a-) excentricidade nula (e=0);
b-) excentricidade de 70 cm, abaixo do CG da seção;
c-) excentricidade de 70 cm, abaixo do CG da seção, analisando com seção equivalente
EXEMPLO 02: Determinar os valores de momento máximo e mínimo com Np=1800 kN e intervalo de tensões de -2,65 a 17,5 MPa.
Considerando: A=0,5099 m²; Yi = 1,074 m; h = 1,80 m; Ws = 0,2857 m³; e=0,37m.
3- Conceitos Iniciais para Cálculo de Protendido
EXEMPLO 03: Considerando a seção transversal do problema anterior, a mesma força de protensão Np, Mmax = 1800 kNm, 
Mnin = -1000 kNm, quais são os valores de excentricidade do cabo para que as tensões normais do concreto esteja no intervalo de -2,65 a 17,5 MPa.
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3- Conceitos Iniciais para Cálculo de Protendido