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Concreto Protendido 1 Prof. MSc. Manuel Fernando Santos PONTES 2 Protendido Concreto Protendido - Conceitos gerais O Concreto Protendido pode ser definido como um concreto submetido a um estado permanente de tensões internas, introduzidas por uma armadura previamente tracionada, que se opõem, até limites desejados, às tensões provocadas por cargas externas. A protensão pode ser introduzida, por exemplo, com o objetivo de eliminar as tensões de tração provocadas pelas cargas externas, evitando a fissuração. O concreto pode, portanto ser tratado como um material elástico e linear desde que as tensões de compressão não atinjam valores elevados (< 0,5 fck ). Neste caso, a análise das tensões e deformações pode ser feita facilmente empregando conceitos básicos da resistência dos materiais. Seja, por exemplo, a viga abaixo, protendida com um cabo reto localizado a uma distância e (excentricidade) do eixo baricêntrico da seção transversal. Sendo: P = força de protensão M = momento fletor causado pela carga q I = momento de inércia da seção transversal de concreto A = área da seção transversal de concreto 3 Protendido Concreto Protendido As tensões resultantes que atuam a uma distância y do cg da seção serão dadas por: 4 Protendido Concreto Protendido 5 Protendido Concreto Protendido 6 Protendido Concreto Protendido - Sistemas e equipamentos de protensão 7 Protendido Concreto Protendido Sistemas de protensão com armadura pós-tracionada A protensão pode ser feita com cabos internos ou externos. No primeiro caso, os cabos são colocados no interior da peça, envolvidos por bainhas metálicas. Após a protensão, aplicada depois do endurecimento do concreto, a bainha é preenchida com nata de cimento. Os cabos externos são colocados externamente, normalmente envolvidos por bainhas de polietileno a fim de protegê-los contra a corrosão. A Figura 1.13 mostra diversas opções para a distribuição dos cabos e ancoragens em peças com armadura pós-tracionada. Principais formas de ancoragens de fios e cordoalhas a) Pela ação de cunha (Fig. 1.12) b) Por pressão direta de placas aparafusadas ou rebitadas (Figs. 1.13 e 1.14) c) Por aderência ou por meio de alças, também chamadas de ancoragens passivas (Fig. 1.15) 8 Protendido Concreto Protendido 9 Protendido Concreto Protendido Tipos de Ancoragem Figura 1.14 - Ancoragem com placas rebitadas (Sistema PRESCON-BBRV) 10 Protendido Concreto Protendido 11 Protendido Concreto Protendido Ancoragem Ativa 12 Protendido Concreto Protendido 13 Protendido Concreto Protendido Ancoragem passiva 14 Protendido Concreto Protendido 15 Protendido Concreto Protendido Vantagens e desvantagens do uso do concreto protendido Vantagens: Eliminação da fissuração: O grande inconveniente do concreto armado, é que sua armadura somente começa a trabalhar quando a peça é solicitada, e com isto, pelo efeito da aderência, a deformação do concreto acompanha a do aço, acarretando tensões de tração não só no aço como no concreto, levando-o à fissuração. Com isto, o concreto armado perde duas de suas capacidades vitais: Proteção da armadura e seção colaborante para inércia, acarretando maiores tensões e deformações; A prévia compressão do concreto protendido, combate futuras tensões de tração, pois não permite (ou pouco permite) que a seção seja tracionada e sim, descomprimida. 16 Protendido Concreto Protendido Redução das dimensões da seção transversal: O emprego obrigatório de aços de alta resistência, associado a concretos de maior resistência, permite a redução das dimensões da seção transversal, com redução substancial do peso próprio. Diminuição da flecha: A protensão praticamente elimina a presença de seções fissuradas. Tem-se, assim, redução da flecha por eliminar a queda da rigidez a flexão correspondente à seção fissurada. Desenvolvimento de métodos construtivos: A protensão permite criar sistemas construtivos diversos: balanços sucessivos, pré-moldados, etc. 17 Protendido Concreto Protendido Desvantagens: Corrosão do aço de protensão: Assim como os aços do concreto armado, as armaduras de protensão também sofrem com a corrosão eletrolítica. Além disso, apresentam outro tipo de corrosão, denominada de “corrosão sob tensão” (stress-corrosion) fragilizando a seção da armadura, além de propiciar a ruptura frágil, motivo pelo qual a armadura protendida deve ser muito bem protegida; Perdas da força de protensão: são todas as perdas verificadas nos esforços aplicados aos cabos de protensão; Qualidade da injeção de nata nas bainhas e da capa engraxada nas cordoalhas engraxadas; Forças altas nas ancoragens; Controle de execução mais rigoroso, carecendo de mão de obra especializada 18 Protendido Concreto Protendido Figura 2 – Fio de cordoalha Figura 1 – Rolo de cordoalha para transporte 19 Protendido Concreto Protendido Especificação de aço CP 190 -RB 20 Protendido Concreto Protendido Modelo de Cabos para protensão Figura 3 – Exemplo de cabos de protensão 21 Protendido Concreto Protendido Tabela de vãos para montagem de nichos para ancoragem 22 Protensão Concreto Protendido Elementos de fixação Figura 4 - Cunhas ou cravetes Figura 5 – Bloco de ancoragem, Placa de apoio e fretagem 23 Protendido Concreto Protendido Bainha metálica Figura 6 - Bainha achatada para utilização na trombeta Figura 7 - Bainha metálica 24 Protendido Concreto Protendido Figura 8 - conjunto de ancoragem 25 Protensão Concreto Protendido Figura 9- Trombeta com purgador 26 Protendido Concreto Protendido Cordoalha Engraxada 27 Protendido Concreto Protendido Cabo Monocordalha engraxado Figura 10 – Cabo mono cordoalha 28 Protendido Concreto Protendido Ancoragem Ativa Figuras 11 ,12 e 13 – Ancoragem, Nicho de ancoragem e fretagem 29 Protendido Concreto Protendido Ancoragem Passiva Figura 15 e 16 - montagem de Ancoragem passiva 30 Protendido Concreto Protendido 31 Protendido Concreto Protendido Reforço de Ponte com cordoalha engraxada 32 Protensão Concreto Protendido Macaco de protensão 33 Protensão Concreto Protendido Protensão 34 Protensão Concreto Protendido Viga Protendida 35 Viga Pronta Concreto Protendido FIM https://web.microsoftstream.com/video/5aeb14f4-64bf-414b-be80-330997ec65ed Link aula 11/8 36 Protensão Concreto Protendido