TRABALHO CONCRETO PROTENDIDO

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS 
 
 
 
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCRETO PROTENDIDO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dourados 
2019 
 
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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS 
 
 
 
X 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TIPOS DE PROTENSÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado na Disciplina de 
Concreto Protendido do X semestre, 
Curso de Engenharia Civil, Faculdade de 
Ciências Exatas e da Terra. 
 
Professor X.
 
 
 
 
 
 
Dourados 
2019 
 
 
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SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 4 
2 ORIGEM DO CONCRETO PROTENDIDO.......................................................................... 5 
3 DEFINIÇÃO DE PROTENSÃO ............................................................................................. 6 
4 TIPOS DE PROTENSÃO ....................................................................................................... 7 
4.1 Pré-Tracionada Com Aderência ................................................................................... 7 
4.2 Pós-Tracionada ............................................................................................................... 7 
4.2.1 Pós-tracionada com aderência ................................................................................... 8 
4.2.2 Pós-tracionada sem aderência .................................................................................... 9 
5 NÍVEIS DE PROTENSÃO ................................................................................................... 11 
5.1 Protensão Completa ..................................................................................................... 11 
5.2 Protensão Limitada ...................................................................................................... 11 
5.3 Protensão Parcial .......................................................................................................... 11 
6 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO USO DO CONCRETO PROTENDIDO ........... 13 
6.1 Vantagens ...................................................................................................................... 13 
6.2 Desvantagens ................................................................................................................. 14 
7 VIABILIDADE ECONÔMICA ............................................................................................ 15 
8 CONCLUSÃO ....................................................................................................................... 16 
BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................... 17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
 As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as 
condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado 
em projeto conservem sua segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o prazo 
correspondente à sua vida útil. 
A NBR 6118: Projetos de Estruturas de Concreto - Procedimentos (2014), estabelece os 
requisitos básicos exigíveis para o projeto de estruturas de concreto simples, armado e 
protendido. Os requisitos de qualidade de uma estrutura de concreto são classificados em três 
grupos distintos, como a capacidade resistente que consiste basicamente na segurança à ruptura, 
o desempenho em serviço que é a capacidade de a estrutura manter-se em condições plenas de 
utilização, não podendo apresentar danos que comprometam em parte ou totalmente o uso para 
o qual foi projetada e a durabilidade que consiste na capacidade de a estrutura resistir às 
influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto estrutural e pelo 
contratante, no início dos trabalhos de elaboração do projeto. 
Em foco didático, tem-se as estruturas de concreto protendido, que estabelece aqueles 
nos quais parte das armaduras é previamente alongada por equipamentos especiais de 
protensão, com a finalidade de, em condições de serviço, impedir ou limitar a fissuração e os 
deslocamentos da estrutura, bem como propiciar o melhor aproveitamento de aços de alta 
resistência no estado-limite último (ELU), tratando-se em geral todos os do uso do concreto 
protendido na Construção Civil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 ORIGEM DO CONCRETO PROTENDIDO 
 
O concreto armado e protendido teve origem em 1824 na Inglaterra. Na metade do 
século XIX já era conhecida mundialmente a técnica de utilizar armaduras de aço para reforçar 
estruturas de concreto. No ano de 1867 iniciou a fabricação de elementos estruturais utilizando 
concreto com armadura de aço, porem na época os elementos de concreto eram construídos 
com bases empíricas, pois não se tinha um conhecimento claro da função da armadura de aço 
no concreto, dez anos depois o americano Hyatt identificou o comportamento e o efeito de 
aderência entre o concreto e a armadura de aço. Em 1886 houve a primeira hipótese de pré-
tensionar o concreto. 
 No século XIX, várias patentes de métodos de protensão e ensaio, porém todas sem 
sucesso, a pretensão se perdia. Somente em 1912 constatou-se que devido a deformação lenta 
do concreto originava-se uma redução no efeito de protensão. 
 Em 1928, Freyssinet exibiu o primeiro trabalho a respeito de concreto protendido, 
atestando a relevância e a influencia da protensão da armadura nas construções civis. Freyssinet 
estudou as perdas de protensão, originadas pela retração e deformação lenta do concreto, sendo 
assim só era possível afirmar um efeito consistentes da protensão com a utilização de altas 
tensões no protendido. 
 O inicio das obras de concreto protendido no Brasil se deu com a construção da ponte 
do Galeão, no Rio de Janeiro no ano de 1948, todos os materiais utilizados na obra como aço e 
ancoragem foram importados da França. Em 1952 a Companhia Siderúrgica Belgo-Mineira 
começou a produção de aço para execução de protensão, no ano seguinte foi publicado a DIN 
4227, norma de concreto protendido. Na década de 1970, empregou-se a opção por cabos 
protendidos. 
 Portanto a ideia de protensão é antiga, a protensão praticada no concreto se desenvolveu 
ao longos dos últimos 100 anos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 DEFINIÇÃO DE PROTENSÃO 
 
 O conceito de concreto protendido nada mais é do que aplicar uma tensão prévia nos 
cabos de aço, fazendo com que aumente a resistência a tração do concreto. No concreto 
protendido, pelo menos uma parte da armadura tem tensões previamente aplicadas, denominada 
armadura de protensão ou armadura ativa. A utilização de armadura ativa tem como principal 
finalidade aumentar a resistência da peça, o que possibilita a execução de grandes vãos ou o 
uso de seções menores, sendo que também se obtém uma melhora do concreto com relação à 
fissuração. 
A protensão não só se aplica ao aço e sim a vários outros tipos de materiais, onde as 
vezes utilizamos da protensão sem nem saber que estamos fazendo uso. Em exemplo, temos 
quando é preciso levantar vários livros um ao lado do outro, aplicando-se assim uma força 
normal, fazendo com que comprima os livros produzindo uma força de atrito que faça com que 
os livros permaneçamunidos sem que caiam. Outro exemplo é a roda de bicicleta, onde os 
cabos que ligam o aro externo com o interno são estruturas tensionadas previamente para que 
se mantenham estáveis e suporte as cargas. 
A protensão pode ser aplicada em pontes estaiadas, pontes em arco, reservatórios, obras 
marítimas, barragens, estruturas de contenção, vigas, pilares e lajes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 TIPOS DE PROTENSÃO 
 
Para o concreto protendido não é de extrema importância que haja a aderência como no 
concreto armado. Existem dois tipos de protensão, sendo essas a pré-tracionada e pós-
tracionada. 
 
4.1 Pré-Tracionada Com Aderência 
 
 A protensão pré-tracionada é necessária que seja com aderência. Nesse sistema a 
armadura ativa é posicionada na pista de protensão e ancorada em blocos na extremidade e 
tracionada por meio de macacos hidráulicos ou talhas, depois fixa a armadura passiva e em 
seguida concreta e faz o adensamento, com isso a armadura fica aderente ao concreto em toda 
a extensão. Após o tempo de cura os cabos tracionados são soltos e cortados, transferindo a 
força de protensão para o concreto, com a liberação a peça tende a retrair e diminui seu 
comprimento. Esse tipo de protensão é mais utilizada para fabricação de pré-moldados, onde 
tem um lugar próprio chamado pista de protensão que é possível que se execute ao mesmo 
tempo vários tipos de vigas com medidas diferentes. 
 
 
Figura 1: Pista de Protensão. 
Fonte: UNEMAT. 
 
4.2 Pós-Tracionada 
 
 A protensão pós-tracionada é feita após a concretagem e divide-se em dois grupos, a 
com aderência e a sem aderência. 
 
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4.2.1 Pós-tracionada com aderência 
 
 A protensão pós-tracionada com aderência, é colocada uma bainha (tubo metálico, 
curvada para acompanhar o momento fletor) e logo, a peça é concretada. A bainha serve para a 
passagem dos fios (barra única). Após a cura do concreto, para que se obtenha a aderência, com 
auxílios de uma bomba injetora, é inserida uma nata (cimento mais água) para preencher os 
vazios entre a bainha e os fios. Os cabos são tracionados por meio de macacos hidráulicos 
especiais que medem a valor de protensão de projeto. Para manter os cabos ancorados, utiliza-
se cunhas metálicas. Esse processo é utilizado em peças moldadas “in loco”, mais comuns em 
vigas e pilares. 
 
 
Figura 2: Cunhas e Cordoalhas. 
Fonte: SIS Engenharia. 
 
 
 
Figura 3: Bainha e Macaco Hidráulico. 
Fonte: UNESP – Faculdade de engenharia. 
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Figura 4: Bainha com purgadores (chapa metálico) para injeção da nata. 
Fonte: file:///C:/Users/carol/Downloads/monografia_pdf.pdf 
 
 
Figura 5: Processo de protensão. 
Fonte: Edificios.eng.br 
 
4.2.2 Pós-tracionada sem aderência 
 
 A protensão pós-tracionada sem aderência, coloca-se uma bainha (tubo plástico, 
curvada para acompanhar o momento fletor) e então a peça é concretada. A bainha serve para 
a passagem das cordoalhas (conjunto de fios). O espaço entre a cordoalha e a bainha é 
preenchido com graxa, proporcionando proteção permanente contra a corrosão. Após a cura do 
concreto os cabos são tracionados por meio de macacos hidráulicos especiais que medem a 
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valor de protensão de projeto. Para manter os cabos ancorados, utiliza-se cunhas metálicas. Esse 
processo é utilizado em peças moldadas “in loco”, mais comuns em lajes. 
 
 
Figura 6: Bainha. 
Fonte: file:///C:/Users/carol/Downloads/monografia_pdf.pdf 
 
 Nas lajes, utiliza-se cadeirinhas de apoio para manter as bainhas na posição correta de 
projeto, tendo distância entre uma e outra de um metro. 
 
 
Figura7: Cadeira de apoio. 
Fonte: Edificios.eng.br 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5 NÍVEIS DE PROTENSÃO 
 
Os níveis de protensão estão relacionados com os níveis de intensidade da força de 
protensão, que por sua vez é função da proporção de armadura ativa utilizada em relação à 
passiva. Sendo classificados em três níveis, temos: protensão completa, protensão parcial e 
protensão limitada. 
5.1 Protensão Completa 
Na protensão completa não se admite tração no concreto. O estado limite de formação 
de fissuras, é o melhor estado para condições contra corrosão e sua utilização é dada em 
ambientes muito agressivos, como ambientes marinhos, contato com o solo ou gases agressivos. 
5.2 Protensão Limitada 
Na protensão limitada, as peças são projetadas para tensões moderadas, muito comum 
em pontes e passarelas. Também temos sua utilização em ambientes pouco agressivos, como 
no interior de edifícios com alta UR, exposição as intempéries, água corrente. 
5.3 Protensão Parcial 
Na protensão parcial são utilizadas tensões de tração mais elevadas, temos sua 
utilização em ambientes não agressivos, como em interior de edifícios com baixa UR e 
estruturas protegidas. 
No diagrama abaixo mostra a relação Resistência/Protensão relacionando os três níveis 
de protensão e concreto armado. 
 
Figura 8: Níveis de protensão. 
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Fonte: ISHITANI & FRANÇA, Hideki e Ricardo. Concreto protendido. USP, São Paulo, 2002. 
 
Logo, a escolha entre os três níveis se dá em função de dois fatores: a agressividade do 
ambiente e os limites para sua utilização (ELS). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO USO DO CONCRETO PROTENDIDO 
 
6.1 Vantagens 
 
 Comparando o concreto protendido com o concreto armado, existe uma certa economia 
de material utilizado, devido a seção transversal das peças. Como por exemplo, as lajes 
protendidas são mais esbeltas do que as lajes em concreto armado, o que possibilita o uso de 
materiais mais resistentes (aço e concreto), porém, em menor quantidade. Outro ponto, inclui a 
esbeltez das lajes protendidas: elas são mais esbeltas que as de concreto armado, o que oferece 
uma menor altura do edifício, aproveitando sua altura total de projeto. 
 Entre outras vantagens do concreto protendido, temos: 
 
▪ Redução das cargas aplicadas às fundações, pois o concreto possibilita a construção de 
uma estrutura mais leve; 
▪ Aplicação em peças pré-moldadas; 
▪ Controle de deformação elástica limitando seus valores, o que não seria possível em 
estruturas de concreto armado; 
▪ Reforço e recuperação de estruturas deterioradas; 
▪ Grandes vãos, gerando um aproveitamento maior de espaço entre pilares; 
▪ Diminuição no tempo de construção, pois suas fôrmas tem uma maior facilidade de 
montagem; 
▪ Podem ser usadas em ambientes agressivos; 
▪ Possibilita a construção de peças mais ousadas e esbeltas; 
▪ Reduz, e em certos casos anula, as tensões de tração que causam fissuração, protegendo 
a armadura e oferecendo maior durabilidade à estrutura; 
▪ A estrutura tem mais segurança antes de “começar a trabalhar”, pois a protensão 
funciona como um teste de cargas, visto que durante o processo de protensão, a peça de 
concreto é submetida à cargas superiores do que ela irá resistir durante sua vida útil; 
▪ Utilização de concreto e aço com maior resistência, permitindo a redução do peso 
próprio das estruturas e impedindo fissuras que não seriam aceitas devido o aço com 
maior resistência. 
 
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6.2 Desvantagens 
 
 Por outro lado, o concreto protendido ainda oferece algumas desvantagens, como por 
exemplo: 
 
▪ Quanto maior a resistência do concreto, maior a exigência de controle de execução; 
▪ Falta de mão de obra especializadae disponibilidade tecnológica; 
▪ Não é viável para execução de fundações e pilares que estão submetidos à compressão 
com pequena excentricidade; 
▪ Sua disposição depende da geometria da peça a ser protendida, para não inviabilizar 
tecnicamente e financeiramente; 
▪ Para evitar corrosão, os aços utilizados com elevada resistência, exigem cuidados 
exclusivos relacionados à proteção; 
▪ Para a realização da protensão, é necessário que haja no local equipamentos especiais 
para o controle dos esforços aplicados para alongar os cabos. 
 
De um modo geral, independentemente do alto controle de execução, a protensão do 
concreto ainda oferece mais vantagens do que desvantagens. As construções em concreto 
protendido necessitam de um controle mais específico do que as exigências do concreto armado. 
Segundo Veríssimo (1998), a colocação dos cabos de protensão, deve ser realizada de uma 
maneira que garanta que as posições admitidas em projeto sejam executadas corretamente. A 
força de protensão possui um valor elevado, logo, qualquer deslize do cabo da posição inicial 
calculada, pode gerar esforços não calculados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7 VIABILIDADE ECONÔMICA 
 
A análise da viabilidade econômica do concreto protendido deve ser feita de acordo com 
a necessidade estrutural de uma obra. Geralmente, o concreto protendido torna-se vantajoso, 
quando o armado não tem resistência suficiente para suportar as cargas de uma estrutura. Do 
ponto de vista técnico, para a escolha entre concreto protendido e concreto armado, devem ser 
realizados testes que simulem a ação das cargas nas estruturas, para que depois sejam feitas as 
simulações de custo. 
 De um modo geral, a protensão é viável em obras que incluam vãos superiores à 7 
metros (em casos de lajes, vãos superiores à 3,20 m), proporcionando a ausência de vigas em 
projetos e gerando um menor custo de execução, economia de material e melhor aproveitamento 
de vãos e espaços. Outro fator importante a ser considerado, é a diminuição de formas de vigas, 
e quando presentes, a antecipação da desenforma e retirada de escoramento. Outro ponto 
importante a ser considerado economicamente, é a fissuração do concreto protendido. Carvalho 
(2012) avalia que não existe fissuração na região de tração de uma peça protendida, 
proporcionando uma manutenção mais barata da peça, consequentemente, sendo mais 
econômica. 
 Resumindo, o concreto protendido torna-se mais viável devido a redução da quantidade 
de concreto e armação, tempo de entrega da obra, isenção do uso de escoras e diminuição da 
quantidade de fôrmas dentro de uma obra, custo do metro quadrado do concreto e ausência de 
fissuração nas peças. Todos esses fatores foram avaliados considerando uma obra que possua 
elementos estruturais que devam resistir à grandes cargas e vencer vãos consideráveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8 CONCLUSÃO 
 
 
A escolha do tipo de protensão irá depender do uso da peça. Para peças pré-fabricadas, 
o uso recomendado é o da protensão pré-tracionada com aderência, realizada em pistas de 
protensão. Outro tipo de protensão, é a pós-tracionada, sendo dividida em dois grupos: pós-
tracionada sem aderência e pós-tracionada com aderência. Na protensão sem aderência, é 
inserida uma graxa para proteção do aço contra corrosão, já na protensão com aderência, é 
inserida uma nata de cimento e água para obter a aderência entre a bainha e os fios. 
O nível de protensão deve ser escolhido de maneira adequada com a intensidade da força 
determinada em projeto desenvolvido, priorizando o melhor desempenho e execução do 
mesmo. Ao realizar a protensão de maneira adequada a estrutura tem uma melhor capacidade 
de resistência evitando danos não previstos em projeto. 
Devem ser analisadas as vantagens e desvantagens do concreto protendido em relação 
ao concreto armado, conforme as solicitações de cargas que a peça estrutural resistirá. Esbeltez 
da peça, cargas de fissuração, aproveitamento de vãos, agilidade de execução e segurança da 
obra, manutenção, disponibilidade de materiais, e controle de corrosão, são um dos principais 
pontos a serem analisados na escolha entre concreto protendido e concreto armado. 
O mercado da construção civil está em constante desenvolvimento as empresas e os 
profissionais da área procuram obter o melhor custo-benefício, diante disso, o concreto 
protendido agrega melhorias em custos e possibilita a construção de edificações mais eficientes. 
A capacitação e disponibilidade de mão de obra qualificada contribuem para uma maior 
demanda e utilização desse método. Ao escolher esse método, deverá ser analisado se o mesmo 
é viável para a obra em questão, gerando menos gastos e melhor trabalhabilidade em obra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIBLIOGRAFIA 
 
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