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Protensão - Introdução

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PUC-Campinas
CEATEC
Estruturas em Concreto 
D - PROTENDIDO
Introdução – Definições
Profa: Ana Elisabete P. G. A. Jacintho
Bibliografia
HANAI, J.B.(2005). “Fundamentos do Concreto 
Protendido” . E-book. EESC – USP.
LEONHARDT, F.(1980). “Construções de 
Concreto – Concreto Protendido”. vol. 5.
PFEIL, W.(1991). “Concreto Protendido –
Processos Construtivos e Perdas de Protensão”.
VERÍSSIMO, G.S.(1997). “Concreto Protendido 
– Fundamentos Básicos”. Notas de aula – UFV.
VASCONCELOS, A.C.(1985). “O Concreto no 
Brasil – Recordes, Realizações e História”. vol. 1.
CARVALHO, Roberto C.(2012). “Concreto 
Protendido”.
Notas de aula.
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PENSAMENTO
“ PLANEJAR É UM MOMENTO 
DE REFLEXÃO SOBRE A AÇÃO 
QUE SE QUER FAZER, É UM 
MOMENTO DE PENSAR SOBRE 
O PROBLEMA PARA MELHOR 
AGIR.”
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Definições
“Protensão é um artifício que consiste 
em introduzir em uma estrutura um 
estado prévio de tensões capaz de 
melhorar sua resistência ou seu 
comportamento, sob diversas condições 
de carga.” (PFEIL(1991))
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(HANAI(2005))
(HANAI(2005))
Definições
Protensão no Concreto – cria tensões de 
compressão onde haveriam tensões de 
tração.
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(HANAI(2005))
(HANAI(2005))
Protensão
Elementos de concreto protendido:
São aqueles nos quais parte das armaduras são 
previamente alongadas por equipamentos 
especiais de protensão com a finalidade de, em 
condições de serviço, impedir ou limitar a 
fissuração e os deslocamentos da estrutura e 
propiciar o melhor aproveitamento de aços de 
alta resistência no estado limite último (ELU).
Concreto para Protensão:
Resistência mínima de 25MPa indo até 90MPa;
Menor índice de vazios;
Módulo de elasticidade – mais compatível com o 
aço de alta resistência;
Maior durabilidade;
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Histórico no Brasil
Três primeiras obras: (projeto, equipamento, 
materiais importados da França)
Ponte do Galeão no Rio de Janeiro – RJ (recorde 
mundial);
Ponte do Juazeiro na Bahia – BA;
Barragem de Ernestina em Passo Fundo – RS (1o. 
Barragem protendida);
 Primeiros projetos:
Ponte sobre o canal do mangue no Rio de Janeiro;
Viaduto de Deodoro no Rio de Janeiro;
Ponte sobre o Rio Grande na via Anchieta em São 
Paulo;
Ponte em viga contínua sobre o Rio Guassú em 
Minas Gerais;
Marquise do Hipódromo de Porto Alegre no Rio 
Grande do Sul.
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Histórico no Brasil
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Alguns escritórios de 
cálculo de concreto 
protendido:
 França e Associados;
 ENECIL Engenharia;
 Heitor Nogueira;
 OUTEC Engenharia;
 EGT Engenharia;
 Kassoy e Franco 
Associados;
 Figueiredo Ferraz;
 Augusto Cantusio Neto;
 Arnoldo Wendler;
 Fernando Pita;
 Wagner Carvalho
Nações Unidas
Interesse
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Concreto de 130MPa nos pilares
Edifício E-Tower
150m de altura
Lajes protendidas
Interesse
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Reforço externo no Viaduto de Hammersmith, Londres, Reino Unido
Concreto (CUAD) de aproximadamente 180MPa – empresa Freyssinet
Tempo da obra de reparo de 2012 à 2015.
Aplicações
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Vigas mais esbeltas
Lajes com vãos maiores
Aplicações
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Ponte estaiada
Ponte em 
arcos
Reservatórios 
cilíndricos
Aplicações - Pavimentos
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Aplicações – Pontes
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Armadura
ARMADURA PASSIVA
 Qualquer armadura que não seja usada 
para produzir forças de protensão, isto 
é, que não seja previamente alongada.
ARMADURA ATIVA (DE 
PROTENSÃO)
Constituída por barra, fios isolados ou 
cordoalhas, destinada à produção de 
forças de protensão, isto é, na qual se 
aplica um pré alongamento inicial.
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Aços para Protensão
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CP 190 RB L
Concreto 
Protendido
fptk Resistência 
característica de ruptura 
em kN/cm2
RB Relaxação 
Baixa
RN 
Relaxação 
Normal
L – Fio liso
E – Fio entalhe
Bainha
metálica
Armadura de Fretagem
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SISTEMA RUDLOFF
Fios de Aço para Concreto Protendido
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Fios de Aço para Concreto Protendido
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Cordoalhas de Aços para Concreto Protendido
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Cordoalhas de Aços para Concreto Protendido
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Cordoalhas Engraxadas
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Cordoalhas Engraxadas
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Aços para Concreto
Diagramas Tensão x Deformação
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Vantagens do Concreto Protendido
Emprego de aços de alta resistência
Estes aços não são viáveis no concreto 
armado devido à presença de fissuras de 
abertura exagerada, provocadas pelas grandes 
deformações necessárias para explorar a sua 
alta resistência; 
Ao mesmo tempo que a alta resistência 
constitui uma necessidade para a efetivação 
do concreto protendido (por causa das perdas 
progressivas), ela elimina os problemas de 
fissuração do concreto.
Eliminação das tensões de tração
Consegue-se eliminar as tensões de tração e, 
portanto, a fissuração do concreto. Constitui 
um meio eficiente de controle de abertura de 
fissuras, quando houver permissão.
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Vantagens do Concreto Protendido
Redução das dimensões das seções
O emprego obrigatório de aços de alta resistência 
associado a concretos de resistências maiores, 
permitem redução das dimensões da seção 
transversal com redução substancial do peso 
próprio. Tem-se, assim, estruturas mais leves que 
permitem vencer maiores vãos;
Diminuição da flecha
 A protensão, praticamente, elimina a presença de 
seções fissuradas. Tem-se, assim, redução da 
flecha por eliminar a queda de rigidez a flexão 
correspondente à seção fissurada;
Desenvolvimento de métodos construtivos
 A protensão permite criar sistemas construtivos 
diversos: balanço sucessivo, pré - moldados, etc.
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Desvantagens do Concreto Protendido
 Corrosão do aço de protensão:
 Como nos aços de concreto armado, as armaduras de 
protensão também sofrem com a corrosão eletrolítica; 
 No entanto, as armaduras protendidas apresentam outro 
tipo de corrosão, denominada corrosão sob tensão 
(stress-corrosion) fragilizando a seção da armadura, 
além de propiciar a ruptura frágil; 
 Por este motivo a armadura protendida deve ser muito 
protegida.
 Qualidade da injeção de nata nas bainhas;
 Qualidade da capa engraxada nas cordoalhas engraxadas;
 Forças altas nas ancoragens;
 Controle de execução mais rigoroso;
 Cuidados especiais em estruturas hiperestáticas.
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Desvantagens do Concreto Protendido
Perdas de protensão
 Perdas imediatas: 
Que se verificam durante a operação de estiramento e 
ancoragem dos cabos;
 Perdas por atrito: 
Causadas pelo atrito entre o cabo e a bainha que o envolve;
Perdas nas ancoragens: 
Provocadas por movimentos nas cunha de ancoragem, 
quando o esforço no cabo é transferido do macaco para a 
placa de apoio; 
Perdas por encurtamento elástico do concreto;
 Perdas retardadas, que ocorrem durante 
vários anos:
 Perdas por retração e fluência do concreto;
 Perdas por relaxação do aço.
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Tipos de Concreto Protendido
COM ADERÊNCIA INICIAL;
COM ADERÊNCIA POSTERIOR;
SEM ADERÊNCIA.
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Protensão com aderência inicial
Tensiona-se a armadura de protensão
antes do endurecimento do concreto;
Utiliza-se blocos de ancoragem fixos fora 
do elemento a ser protendido;
O pré-alongamento da armadura ativa é 
feito utilizando-se esses blocos, antes do 
lançamento do concreto, sendo a ligação 
da armadura de protensão com os 
referidos apoios desfeita(cortada) após o 
endurecimento do concreto; 
A ancoragem no concreto realiza-se só 
por aderência.
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Protensão com aderência posterior
Aquela em que o pré alongamento da 
armadura (ativa de protensão) é realizado 
após o endurecimento do concreto, 
utilizando-se, como apoios, partes da 
própria peça, criando-se posteriormente 
aderência com o concreto de modo 
permanente, através da injeção das bainhas. 
Concretagem com a bainha embutida na 
peça;
Colocação da armadura;
Aplicação da protensão;
Ancoragem da armadura estirada;
Injeção de nata de cimento dentro da 
bainha estabelecendo aderência entre a 
armadura e o concreto.
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Protensão com aderência posterior
Sistema Rudloff:
 1o. Processo de protensão genuinamente brasileiro;
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Protensão sem Aderência

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