ACQA ESTRUTURAS ESPECIAIS

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UNIVERSIDADE DE UBERABA
STELLA LUIZA GABRIEL TRISTÃO
QUESTÃO ABERTA: ESTRUTURAS ESPECIAIS
UBERABA-MG
2019
ACQA - Para dimensionamento da protensão o engenheiro deve estar atento as tensões de compressão na seção transversal de concreto. Explique com suas palavras o que deve ser verificado para que não ocorra o risco de ruptura do concreto por compressão pela protensão.
Para assegurar que não haverá rupturas do concreto por compressão pela protensão, precisamos conhecer um pouco o que é protensão.
A protensão busca reduzir as tensões normais de tração na seção, sendo capaz de melhorar o comportamento dos elementos estruturais, principalmente em relação à fissuração. A NBR 6118 Projeto de Estruturas de Concreto/2003, a NBR 14931 Execução de Estruturas de Concreto/2004 trata o concreto protendido como uma das formas de concreto estrutural, que abrange o concreto simples, o armado e o protendido. 
O que é uma estrutura de concreto protendida?
Protender uma estrutura de concreto é utilizar de técnicas e materiais de alto desempenho de modo a aproveitar ao máximo à resistência mecânica a compressão dos seus principais insumos constituinte (concreto e o aço), reduzindo assim as quantidades empregadas, possibilitando a construção de estruturas seguras, confortáveis, duradouras e com excelente custo-benefício. É importante salientar que a compressão só pode acontecer onde o encurtamento for possível, por isso torna-se indispensável à verificação se a estrutura permite que ocorra esse encurtamento da peça.
Protensão aplicada ao concreto
O concreto é um dos principais materiais da construção civil e seus componentes são disponíveis a baixo custo em praticamente todas as regiões habitadas do mundo. Além disso, apresenta boa resistência à compressão variando de 20MPa a 50MPa. Porém o concreto apresenta uma baixa resistência à tração, cerca de 10% da resistência à compressão. Além disso, a resistência à tração do concreto é pouco confiável, pois quando o concreto não é executado corretamente, sua retração pode provocar fissuras, que eliminam a resistência à tração, antes mesmo da atuação de qualquer esforço. Por isso a resistência a tração do concreto, é geralmente desprezada nos cálculos e a protensão deve ser dimensionada de modo que não haja tração decorrentes de cargas permanentes. 
A protensão do concreto consiste em inserir na peça esforços prévios que minimizem ou anulem as tensões de tração no concreto sob ação das solicitações em serviço. Sendo realizada através de cabos de aço de alta resistência, tracionados e ancorados no próprio concreto. Onde as tensões de compressão são aplicadas na faixa de trabalho do concreto, onde o material é mais eficiente. 
Na protensão, são aplicadas tensões de compressão nas partes da seção tracionadas pelas solicitações dos carregamentos. Desse modo, através da manipulação das tensões internas, pode-se obter a contribuição da área total da seção da peça para a inércia da mesma.
Quando a peça está sob ação das cargas sobre flexão, alterando-se as tensões de compressão aplicadas previamente. Quando a carga é retirada, a peça volta à sua posição original e as tensões prévias são restabelecidas. Se essas tensões de tração ocasionadas pelas cargas forem inferiores às tensões prévias de compressão, a seção continuará comprimida, não sofrendo fissuração. 
O que deve ser verificado para que não ocorra o risco de ruptura do concreto por compressão pela protensão?
De modo a evitar o risco de ruptura do concreto por compressão pela protensão deve-se atentar:
Resistência do concreto empregado (os concretos C30 ou de resistência menor não podem ser utilizados na protensão, devido sua baixa resistência).
Verificação do aparecimento de forças axiais na peça, decorrentes da mudança de direção das cordoalhas e cabos.
A compressão só pode acontecer onde o encurtamento for possível, por isso torna-se indispensável à verificação se a estrutura permite que ocorra esse encurtamento da peça.
Em hipótese alguma, deve-se utilizar a resistência total à compressão do concreto.
O dimensionamento das armaduras de fretagem das tensões de compressão deve considerar o fato de que serão submetidas a forças de compressão que devem ser distribuídas para a seção transversal.
O aço usado na protensão deve ter maior módulo resistência, e por ser sensível à corrosão, calor e torções, deve ser manipulado com cuidado e posicionado de acordo com o projeto.
A concretagem deve ser acompanhada rigorosamente (lançamento, adensamento e cura). As falhas nessa etapa podem comprometer toda a peça, ocasionando fissuras e perda da seção transversal, sendo indispensável um bom escoramento para que durante a cura não ocorram fissuras devido ao deslocamento.
Como a peça deve ter a capacidade de encurtar por isso é necessário a inserção de apoios entre o dispositivo de tensionamento e o concreto tensionado para proteger o concreto.
Nas peças longas, é necessária a aplicação de proteção ao longo da cura, de modo a evitar a formação de fissuras na peça. 
Não aplicar a cobertura das faces de protensão ou injeção da calda de cimento enquanto não forem verificadas se as tensões foram alcançadas, e se não existem obstrução que comprometam o preenchimento. 
Qualidade do aço: sua homogeneidade quanto às características geométricas; se apresenta defeitos prejudiciais (esfoliações, bolhas, fissuras, corrosões, cor, revestimentos, vestígios de chumbo, etc.); se contém óleo (caso isto ocorra, este deverá que ser removido antes da fabricação dos cabos; se está aliviado de tensões; se o acondicionamento das cordoalhas está respeitando as seguintes dimensões aproximadas: cordoalhas de 7 fios; para protensão aderente: diâmetro interno 76 cm, diâmetro externo 127 cm, peso nominal 2800 kg, altura do rolo 76 cm; para cordoalhas engraxadas de 7 fios em rolos sem núcleo, pesando de 1400 a 2000 kg.
O concreto não pode ser lançado antes da inspeção das armaduras (passiva e ativa).
O concreto deve ser plástico o suficiente para preencher todos os vazios em regiões de grandes concentrações de ferragem. O traço deve apresentar a resistência necessária, porém com agregados de diâmetro máximo compatível com o espaçamento existente entre a armadura. Deve-se ter cuidado para preencher os vazios atrás e em torno das ancoragens.
Não é permitido o lançamento de concreto de grande altura (2 m) diretamente sobre as bainhas. Nesses casos, a construtora deverá prover o uso de equipamentos auxiliares (calhas, trombas de elefante, etc.).
Os tubos da bomba de concreto não podem encostar-se às armaduras.
Durante a concretagem, devem ser tomados cuidados especiais para evitar que vibradores e a concentração de pessoas danifiquem bainhas, respiros de injeção e desloquem bainhas e ancoragens de suas posições definitivas. 
Os vibradores usados diretamente sobre as bainhas devem ter diâmetro inferior a 60mm, quando adensamento do concreto, sendo que junto às mesmas, deverão ser utilizados vibradores de pequena potência.
Verificação se ocorreu entrada de argamassa de concreto nas bainhas.
As bobinas de cordoalhas devem ser pré-selecionadas em função do módulo de elasticidade obtido. 
As cordoalhas devem estar limpas (livres de óleo, oxidação, tinta, ferrugem ou qualquer outro material estranho à sua composição).
Não poderá haver dobramento e nem fricção das cordoalhas contra bordas aguçadas das bainhas e cabeçotes.
Recomenda-se que o prazo máximo entre a operação de enfiação do cabo e a protensão seja de 15 dias.
As pontas das cordoalhas que ficam na parte externa dos blocos, devem ser protegidas com lona plástica, para evitar exposição ao tempo.
O concreto só poderá ser protendido quando tiver alcançada a resistência mínima para poder suportar as tensões concentradas nas regiões da ancoragem. Essa verificação é feita antes da protensão, por meio de ensaios de ruptura em corpos de prova.
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Bibliografia
BARROCO, Lucas Shima Estruturas
Especiais. Uniube. Uberaba, 2016
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6118 Projeto de Estruturas de Concreto. Rio de Janeiro, 2003
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 14931 Execução de Estruturas de Concreto. Rio de Janeiro, 2004
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