7 pág.
Pré-visualização | Página 1 de 2
TÉCNICAS ESPECIAIS EM CONSTRUÇÃO CIVIL EGC004 e ENL804 • SISTEMAS DE PROTENSÃO: • Definição: • A protensão é um processo pelo qual se introduz um estado prévio de tensões em uma estrutura, com a finalidade de melhorar sua resistência ou seu comportamento, sob diversas condições de carga (Pfeil, 1991). • PROTENSÃO: é um artíficio usado para submeter uma estrutura a um conveniente estado prévio de tensões. • Histórico: • O concreto armado teve seu primeiro uso com a execução de elementos pré-moldados, em 1848 com Lambot (França) e 1850 com Hyatt (USA). • Em 1872 foi solicitada a primeira patente de protensão pelo americano P.H.Jackson, da Califórnia - EEUU. • Em 1928 houve uma efetiva utilização do concreto protendido, desenvolvida por Eugene Freyssinet, em Paris - França. • Em 1948 o Brasil utilizou pela primeira vez o concreto protendido, na ponte do Galeão (RJ), sistema Freyssinet. • No ano de 1950 houve a primeira Conferência sobre concreto protendido, em Paris - França. • Conceito: • Histórico: • Conceito: • Aplicações: • Estais para Pontes • Silos • Lajes • Ponte em Balanço Sucessivo • Pisos Industriais • Vigas Munhão (UHE) • Vigas Pré-moldadas • Reforços • Movimentação ou içamento de grandes cargas file:///D:/Silos.ppt file:///D:/Lajes.ppt file:///D:/Ponte Balanço Sucessivo.ppt file:///D:/Ponte Imigrantes.ppt file:///D:/Vigas Munhão.ppt file:///D:/Vigas Pré-moldadas.ppt file:///D:/Silos.ppt • Uma roda de carroça é um exemplo de estrutura protendida. Ela é constituída de diversas peças de madeira encaixadas entre si, ao redor da qual é colocado um aro metálico, que tem por finalidade proteger as peças de madeira como também solidarizá-las. No momento de sua colocação o aro metálico é aquecido, aumentando seu diâmetro, o qual, após resfriar, sofre redução, introduzindo uma protensão à estrutura. • A protensão propriamente dita é a aplicação de tensões prévias ao concreto, através do tracionamento de fios ou cordoalhas de aço de alta resistência, especialmente fabricado para concreto protendido (tipo CP), com a transferência deste esforço ao elemento estrutural. • Esse tipo de aço só começou a ser produzido no Brasil, pela Companhia Siderúrgica Belgo Mineira, atual Arcelor Mittal, no início da década de 50. • O tracionamento pode ser efetuado antes ou após a concretagem do elemento estrutural a ser protendido, derivando daí a denominação dos processos de pré ou pós-tração. • Armadura de protensão ou armadura Ativa ou cabo de protensão: é o elemento que será tracionado e, quando devidamente ancorado, transmitirá a força de protensão ao concreto. Pode ser constituída por fios, barras, cordoalhas ou feixes de fios ou de cordoalhas. • Armadura passiva: é qualquer armadura que não seja utilizada para produzir forças de protensão, e são normalmente constituídas por barras ou fios de aço para concreto armado (CA-50 ou CA-60). Conceitualmente os processos de protensão existentes podem ser definidos como sendo: • Pré-tração (com a armadura ativa pré-tracionada) Pré-tração com aderência inicial • Pós-tração (com a armadura ativa pós-tracionada) Pós-tração sem aderência posterior Pós-tração com aderência posterior • Pré-tração: • A pré-fabricação de estacas, postes e tubos, antecedem à pré-fabricação de estruturas. O início do uso da pré-tração (ou pré-tensão) deu-se no Brasil em 1956, com a fabricação de placas com espessuras de 12 mm, pelo sistema Hoyer, surgindo logo a seguir as “pistas de protensão” com 120 m (para postes, Murilo Villaça Maringoni), com 100 m (para estacas, Sobraf, de Paulo Lorena) e com 80 m (para estruturas, Protendit, professor Augusto Carlos Vasconcellos). • O desenvolvimento específico para utilização em escala pública, para pontes, foi em 1961, através da Construtora Marna (Curitiba - PR), processo desenvolvido pelo engº Rene Marie Felix Mathieu. • Esse processo é utilizado basicamente em pistas de elementos pré-fabricados, e cujos comprimentos podem variar de 60,00 m à 180,00 m de extensão. • Nesse processo as cargas de protensão são aplicadas em cabeceiras de pistas (contra-fortes), sempre “antes” da concretagem das peças estruturais. SISTEMA GENÉRICO DE UMA PISTA DE PRÉ-TRAÇÃO • Pós-tração: • Esse processo é largamente utilizado em todos os demais tipos de estruturas, que não sejam as compostas com elementos pré-fabricados. • Nesse processo as cargas de protensão são aplicadas aos componentes estruturais somente “após” a concretagem dos mesmos e com a comprovada resistência do concreto, especificada em projeto. • Esse processo subdivide-se em: • Pós-tração sem aderência posterior • Pós-tração com aderência posterior • Pós-tração sem aderência: • Iniciou sua aplicação no início da década de 60 nos EEUU e em 1997 no Brasil. • Como o próprio nome define, esse é o processo de protensão no qual as forças aplicadas ao aço CP ficam concentradas nas ancoragens. As cordoalhas são fabricadas com uma camada protetora de graxa e uma capa de polietileno, impossibilitando sua aderência ao concreto, não havendo distribuição das forças aplicadas ao longo dos cabos. • Pós-tração com aderência: • Esse processo tem como característica principal a distribuição da aplicação das forças de protensão ao longo dos cabos, após a injeção da nata de cimento. Os cabos (conjunto de cordoalhas) são inicialmente envolvidos por uma bainha metálica que os protege do contato direto com o concreto, permitindo que fiquem livres até que se apliquem as forças de protensão previstas em projeto. • Componentes básicos do concreto protendido: • concreto (com fck na faixa de 30 a 40 MPa) • aço CP (fios ou cordoalhas) • bainha (plástica ou metálica com chapas de 0,2 a 0,35 mm) • ancoragem (mono ou múltiplas, estas desenvolvidas na década de 70 e tendo sua preferência desde então) • cunhas ou clavetes (elementos metálicos de formato tronco cônico, bi ou tripartidos) • nata de injeção* (mistura de cimento, água e aditivos: restitui a seção útil, garante aderência e protege o aço contra corrosão) *Somente no sistema de pós-tração com aderência posterior • Ancoragens: Ancoragem móvel ou ativa Ancoragem fixa ou passiva Ancoragem de emenda central topo Ancoragem para estai • Equipamentos básicos: • Máquina de cortar cordoalha • Máquina de dobrar cordoalha • Macaco hidráulico de embolo vazado • Bomba de alta pressão • Misturador de nata de cimento • Bomba injetora de nata de cimento Procedimentos: • Descrição • Preparo e fabricação dos cabos • Posicionamento dos cabos • Concretagem do elemento estrutural • Protensão do elemento estrutural • Controles de campo • Injeção de nata nos cabos de protensão* *somente para pós-tração • Procedimento da aplicação da força de cálculo: • Aplicação das Forças de Protensão • No procedimento é solicitada a aplicação da força em MPa , sendo que os equipamentos apresentam as leituras em kgf/cm², seguem as transformações: • 5 MPa = 50,9858 kgf/cm² = Valor utilizado em obra 50 kgf/cm² • 10 MPa = 101,97162 kgf/cm² = Valor utilizado em obra 100 kgf/cm² • 1MPa = 10,197162 kgf/cm² • Injeção de nata de cimento: • A finalidade da nata de injeção é garantir uma proteção eficaz das armaduras protendidas contra a corrosão e garantir a ligação mecânica das armaduras protendidas com o concreto. Para injetar-se perfeitamente, é necessário dispor de uma nata que tenha as seguintes qualidades: ausência de agentes agressivos, fluidez suficiente durante toda a injeção, boa estabilidade, pouca retração, resistência mecânica conveniente e pouca absorção capilar. Diversos parâmetros influenciam a qualidade das natas, dentre os quais podemos citar: a natureza, a idade e a temperatura do cimento, a temperatura da água, as condições
