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Engenharia Civil ·
Concreto Protendido
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EBook Apostila Esse arquivo é uma versão estática Para melhor experiência acesse esse conteúdo pela mídia interativa Unidade 1 ESTUDO DO CONCRETO PROTENDIDO EBook Apostila EBook Apostila 2 36 Introdução da disciplina ENGENHEIRA CIVIL E ENGENHEIRA MECÂNICA ESPECIALISTA EM SEGURANÇA DO TRABALHO ADMINISTRAÇÃO E GESTÃO DE QUALIDADE ENGENHARIA DE SUPRIMENTOS GEORREFERENCIAMENT O E GEOPROCESSAMENTO E GESTÃO DE PROJETOS Pollianna Jesus de Paiva Mendes Godoi MESTRE EM CONSTRUÇÃO CIVIL E ESTRUTURAS Bruno Pereira dos Santos Olá estudante Tudo bem Para darmos início ao nosso conteúdo assista ao vídeo de apresentação a seguir EBook Apostila 3 36 Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo Agora vamos dar início à nossa unidade Introdução da unidade Nesta unidade vamos abordar toda a conceituação básica desse sistema construtivo que é o concreto protendido sendo este um concreto composto pelo cabo ou fio de aço ou pela cordoalha de aço Iremos passar pelo histórico de sua utilização e criação abordando as principais características que o concreto protendido deverá ter para atender às exigências estabelecidas pela norma técnica NBR 6118 da ABNT Identificaremos ainda os diferentes tipos de sistemas de protensão pois esse conceito pode ser utilizado na prática seguindo algumas técnicas que trataremos no decorrer desta unidade Ao falar de tais técnicas caracterizaremos o aço e o concreto utilizados nesse tipo de construção Por fim falaremos um pouco sobre o que é força de protensão o que ela significa e mostraremos como essa força deve ser calculada a fim de garantir a segurança dos usuários e a qualidade da edificação da qual o cabo de protensão fará parte Vamos iniciar O que é o protensão A palavra protensão já transmite a ideia de se instalar um estado prévio de tensões em algo materiais de construção estruturas etc A protensão significa introdução de cabos fios ou cordoalhas de aço em uma estrutura para que haja um estado de tensões que trará melhorias para o comportamento da estrutura assim como aumento da resistência ao receber carregamentos advindos de inúmeras solicitações EBook Apostila 4 36 FIGURA 1 À esquerda barril de madeira à direita roda de carroça e abaixo uma fila horizontal de livros Fonte HANAI 2005 Adaptada Os itens da figura anterior são ilustrativos uma vez que transmitem a ideia de que a protensão não se limita ao concreto mas sim a qualquer tipo de material ou elemento que resiste a uma força No caso do barril os aros metálicos quando colocados oferecem uma força previamente aplicada às tábuas de madeira de maneira a mantêlas unidas sendo assim quando cheio este resiste e se mantém fechado e sem vazamentos A roda de carroça por sua vez é preaquecida e depois colocada comprimindose quando em temperatura ambiente Dessa forma comprime os raios da roda oferecendo uma prétensão que fornece mais resistência a essa roda quando utilizada em uma carroça Por fim a mais ilustrativa a pilha horizontal de livros É intuitivo que uma pilha dessa forma caso não tenha apoio embaixo tenda a cair Porém caso façamos uma força horizontal comprimindo esses livros o atrito entre eles impedirá que eles caiam Essa força horizontal consegue assim equilibrar a força vertical da gravidade imposta aos livros EBook Apostila 5 36 O concreto protendido Com base na conjuntura temática da unidade convidamos você a assistir ao vídeo a seguir a fim de ampliar a esfera de conhecimentos sobre o concreto protendido Vamos lá Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo Seguindo a partir do que foi apresentado no vídeo podemos continuar nos debruçando sobre a temática Vamos lá EBook Apostila 6 36 REFLITA O concreto protegido se destaca pela sua capacidade de vencer grandes vãos utilizando menos materiais como aço e concreto o que resulta em estruturas mais leves e rápidas sendo uma solução vantajosa para projetos que exigem alta resistência maiores vãos e cargas expressas Sistemas de protensão A protensão é por definição executar uma tensão prévia de modo a melhorar as características de resistência e desempenho de uma estrutura Assim esse conceito na prática pode ser executado de diferentes formas no concreto armado e cada uma tem suas especificidades Antes porém cabe introduzirmos o conceito de armaduras ativas e passivas em uma estrutura de concreto Clique no das sanfonas para visualizar o conteúdo EBook Apostila 7 36 Armadura passiva Aquela cuja tensão só é mobilizada pela deformação do concreto nela aderente Ocorre normalmente nas estruturas de concreto armado mas pode ser usada como armadura complementar em estruturas de concreto protendido Armadura ativa Submetida à tensão independentemente do concreto da estrutura estar sob tensão Deformase após a operação de protensão e passa a funcionar independentemente da deformação do concreto da estrutura Ocorre nas estruturas em concreto protendido e precisa de meios externos para ser distendida para provocar a protensão Conceituação do concreto protendido em ELS e ELU Da conceituação de estadoslimite das estruturas estado último remete à última capacidade da estrutura sem perder sua estabilidade eou colapsar Já o estado de serviço remete à utilização da estrutura ou seja às condições em situações comuns de uso Com esses conceitos podemos refazer a definição de concreto protendido Os concretos protendidos têm alongamentos de cabos sendo este alongamento executado por dispositivos externos ou equipamentos especiais de protensão Esse procedimento aumenta a força de protensão isto é a resistência da estrutura impedindo que ela tenha defeitos como a fissuração EBook Apostila 8 36 Assim podemos dizer que quando uma estrutura é protendida o estado limite de serviço que pode ser verificado por níveis de fissuração e deslocamento é aumentado ou seja maiores carregamentos são suportados sem que haja grandes fissurações ou deslocamentos No entanto é necessário especial atenção a esse tipo de estrutura pois o ELU ocorre com um menor nível de avisos da estrutura ou seja o fato de no ELS não ocorrerem grandes fissurações e deslocamentos acaba por não emitir alertas tão claros de problemas na estrutura sendo então demandado sempre um acompanhamento especializado para avaliação Os gráficos a seguir ilustram a situação A figura abaixo mostra a diferença da curva cargaflecha em uma viga de concreto armado CA e em uma viga com armadura de protensão CP Ambas têm a mesma capacidade última Mu mas a peça protendida tem um momento de fissuração Mr muito maior do que a viga de concreto armado Devido à contraflecha inicial da viga protendida suas deformações iniciais são menores do que na viga de concreto armado para um mesmo nível de carregamento FIGURA 1 Diferença da curva cargaflecha em uma viga de concreto armado Fonte Elaboração do autor 2023 EBook Apostila 9 36 Classificação quanto à aderência e ao processo executivo Podemos ainda classificar o concreto protendido segundo a forma como os cabos de protensão aderem ao concreto assim como o processo executivo que é utilizado Para o momento em que são aplicadas as tensões nos cabos temos a seguinte divisão PRÉTRAÇÃO PROTENSÃO ANTES DA CONCRETAGEM PÓSTRAÇÃO PROTENSÃO APÓS A CONCRETAGEM Com relação à aderência ao concreto podemos classificálo Com aderência inicial também chamada de prétração A aderência entre a armadura e o concreto é iniciada quando se inicia o lançamento do concreto Com aderência posterior também chamada de póstração com aderência A aderência entre a armadura e o concreto é iniciada após a execução da protensão quando o concreto já está endurecido e se injeta nata de cimento na bainha que isola a armadura de protensão e o concreto Sem aderência também chamada de póstração sem aderência EBook Apostila 10 36 Nesse caso a armadura só estará solidária ao concreto na região das e por meio das ancoragens Protensão com prétração aderência inicial Aquela em que o préalongamento da armadura ativa de protensão é feito utilizandose apoios independentes da peça antes do lançamento do concreto sendo a ligação da armadura de protensão com os referidos apoios desfeita após o endurecimento do concreto a ancoragem no concreto realizase só por aderência Um sistema com prétensão deverá seguir passos para que seja estabelecido de forma adequada e para que o cabo ou cordoalha de aço cumpra sua função ao ser prétensionado dentro do concreto protendido esses passos serão mostrados a seguir Etapas construtivas do sistema com prétensão a Posicionase inicialmente a armadura de protensão que é ancorada extremidade afixada em um dos apoios rígidos b Por meio de um macaco que reage contra o apoio rígido estirase a armadura de protensão que é devidamente ancorada c Por meio de um carro o concreto é lançado vibrado e se dá o acabamento da superfície superior d Após transcorrido tempo suficiente para que o concreto seja curado e já tenha alcançado a resistência adequada promovese a retirada da ancoragem de um dos apoios ou simplesmente cortase a armadura É importante que os passos apresentados sejam executados e que seja usado o macaco hidráulico que é um equipamento ou dispositivo com a função de realizar o estiramento do cabo fio ou cordoalha de aço para se obter o prétensionamento EBook Apostila 11 36 A seguir podese verificar um vídeo em que consta o processo de tensionamento com o auxílio de equipamentos ou dispositivos próprios de protensão SAIBA MAIS A protensão precisa do auxílio de equipamentos para a realização do estiramento das cordoalhas cabos ou fios de aço O vídeo a seguir permitirá que você verifique como são utilizados dispositivos ou equipamentos que possibilitam o tensionamento de cabos de aço utilizados em sistemas construtivos de concreto protendido Para saber mais clique ou copie o link a seguir em seu navegador e acesse httpswwwyoutubecomwatchvl8cY0lPDQko O macaco hidráulico é o equipamento principal utilizado para possibilitar o tensionamento de cabos fios ou cordoalhas de aço em estruturas de concreto protendido sendo um equipamento que tem força suficiente e agilidade com pouco esforço para realizar o processo Protensão com póstração aderência posterior e protensão com póstração sem aderência Com base em toda conjuntura temática apresentada na unidade convidamos você a assistir ao vídeo a seguir a fim de ampliar a esfera de conhecimentos sobre protensão com póstração aderência posterior e protensão com póstração sem aderência Vamos lá Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo EBook Apostila 12 36 Seguindo a partir do que foi apresentado no vídeo podemos continuar nos debruçando sobre a temática Vamos lá Assim podemos resumir os três métodos executivos mais comuns no quadro a seguir Quanto à aderência Quanto à concretagem Característica Aderência inicial Prétração antes Cabos retos préfabricação Aderência posterior Póstração após Cabos curvos moldada no local pré fabricação Sem aderência Póstração após Cabos curvos moldada no local e unidades individuais QUADRO 1 Resumo dos sistemas executivos de protensão Fonte Elaborado pelo autor Então com base no quadro mostrado é possível resumir os tipos de protensão como com aderência e sem aderência sendo o método com aderência dividido em préaderência e pósaderência dependendo do tipo de aderência da secagem do concreto estando relacionado com o momento de tensionamento dos cabos Aço para a protensão Teriam os aços especificados para a armadura passiva bom desempenho quando utilizados como armadura ativa A história da construção diz que não Até meados da década de 1920 a protensão de peças de concreto era aplicada via barras de aço utilizadas no concreto armado Após certo tempo o efeito da protensão era praticamente eliminado A comunidade técnica da época não sabia o porquê EBook Apostila 13 36 Eugene Freyssinet estudou os efeitos dos fenômenos de retração e fluência no concreto Em 1928 ele patenteou um sistema de protensão que utilizava cabos com resistência acima de 400 MPa Freyssinet considerado o pai do concreto protendido verificou que utilizando aços com resistência mais alta o efeito da queda da força de protensão transferida para o concreto era menos drástico Os aços de protensão podem ser fornecidos em barras fios cordoalhas e cordões A classificação de cada um pode ser dada por Clique nos botões para interagir com o conteúdo Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo A indicação a seguir tratará sobre os tipos de aço Confira EBook Apostila 14 36 DICA O artigo a seguir da página 3 à 13 servirá para que você entenda um pouco mais sobre os tipos de aço utilizados no concreto armado incluindo o concreto armado protendido Para conferir a leitura clique ou copie o link a seguir em seu navegador e acesse httpwwwfecunicampbralmeidaau405Acosp df Ainda podemos classificar os aços de protensão segundo sua modalidade de tratamento conforme sua classe de relaxação Relaxação é a perda de tensão com o tempo em um aço estirado sob comprimento e temperatura constantes Quanto maior a tensão ou a temperatura maior a relaxação EBook Apostila 15 36 Por fim cabe citar que os aços de protensão têm uma nomenclatura específica de modo a serem encontrados comercialmente de acordo com suas características Cabe comentar também sobre a corrosão dos aços de protensão Ela é especialmente preocupante nos aços de protensão por dois motivos normalmente o diâmetro dos cabos de aço de protensão é reduzido quando os comparamos com as barras de aço convencionais além disso quando submetido a altas tensões o material fica mais suscetível à corrosão Devido a essa sensibilidade os aços devem ser protegidos na fábrica durante o transporte e na obra devendo ter correto armazenamento em locais cobertos secos aerados e aquecidos de modo a evitar umidade e condensação de água É preciso evitar que os cabos estejam em contato com o solo ou com agentes químicos Por ocasião da montagem dos cabos as bainhas devem estar bem impermeabilizadas Tensões normais na seção Podemos dizer que uma tensão é a força sobre uma determinada área assim uma tensão normal na seção é a força sobre a área aplicada na área transversal de uma cordoalha no caso de nosso estudo Essa tensão que é aplicada previamente ao esforço no conjunto da viga protendida nos cabos de protensão melhora seu comportamento estrutural principalmente quanto às deformações e às fissurações Controlandose a protensão é possível obter como efeito final uma leve curvatura para cima melhorando o estado de deformação da estrutura Quando o elemento protendido recebe a carga essa curvatura tende a zerar assim evitase fissurações e se faz melhor aproveitamento do sistema estrutural Aços aliviados ou de Relaxação Normal RN Retificados por um tratamento térmico que alivia as tensões internas de trefilação Aços estabilizados ou de Relaxação BaixaRB Recebem um tratamento termomecânico que melhora as características elásticas e reduz a relaxação EBook Apostila 16 36 Conceitos básicos para o cálculo Conceitualmente tomemos como exemplo uma viga Quando existe um carregamento uniforme sobre ela como uma parede por exemplo é intuitivo pensarmos que a parte inferior dela estará tracionada e a parte superior comprimida Assim na teoria do concreto armado temos que como o concreto tem boa resistência à compressão ele resiste às tensões de compressão da borda superior da viga na qual colocamos apenas armaduras construtivas no caso do exemplo Já na borda inferior adicionamos o aço uma vez que a resistência à tração do concreto por si só não seria suficiente No entanto se extrapolarmos o exemplo e imaginarmos uma viga com muito carregamento ou uma viga que seja excessivamente longa intuitivamente pensaremos que a tração na borda inferior aumentará e talvez mais armaduras sejam necessárias talvez até um ponto em que precisaremos aumentar a altura da viga Nesses casos é que entra a protensão Aplicamos uma tensão normal prévia no concreto comprimindo a região tracionada podendo a nossa viga de exemplo resistir a esforços causados por maiores vãos eou carregamentos Assim a introdução da protensão é o ato de colocar uma ação equivalente Introdução da protensão ação equivalente Isso significa que a ação dos cabos ou cordoalhas inseridas no concreto trará uma ação de maior resistência ao elemento de concreto protendido sendo esta uma resistência à tração do concreto Tensões normais na seção transversal EBook Apostila 17 36 Para o cálculo das tensões normais primeiramente partimos das seguintes considerações vale a lei de Hooke relação linear entre tensão e deformação vale a superposição de efeitos seção plana permanece plana após a deformação material da seção transversal é totalmente homogêneo Assim podemos estabelecer a somatória de tensões nas bordas superiores e inferiores de uma viga conforme diagrama e equações apresentadas a seguir FIGURA 1 Diagrama de tensões com bordas superiores e inferiores Fonte Elaborada pelo autor EBook Apostila 18 36 Com relação à borda superior os cálculos deverão ser feitos usandose a equação a seguir Com relação à borda inferior os cálculos deverão ser feitos usandose a equação a seguir Em que em tensões normais no concreto junto às bordas inferior e superior é o esforço normal de protensão e é a excentricidade do cabo na seção transversal A é a área da seção transversal Wi e Ws são o módulo de resistência da seção M é a soma dos momentos fletores na seção devido a cargas atuantes e Npe é o momento isostático de protensão A cortante de protensão pode ser calculada pela equação a seguir EBook Apostila 19 36 A normal de protensão pode ser calculada a partir da equação que segue O momento isostático de protensão pode ser calculado por meio de E por fim é importante prestar atenção nos sinais das equações uma boa forma de lembrar é EBook Apostila 20 36 TENSÃO DE COMPRESSÃO boa para o concreto SINAL POSITIVO TENSÃO DE TRAÇÃO ruim para o concreto SINAL NEGATIVO É importante entender que o resultado do valor da tensão e o sinal indicam se a tensão será boa ou ruim para o elemento de concreto protendido As tensões normais ocorrem devido a esforços normais aplicados sobre os elementos de concreto protendido sendo estes esforços normais constantes ao longo do elemento que será projetado ou executado Portanto devese levar em consideração a aplicação de forças sobre os elementos e as reações que esses elementos terão como o esforço normal ocorrendo na área da seção transversal Considerações finais Nesta unidade você teve a oportunidade de identificar as perdas iniciais na protensão compreender as perdas ao longo do tempo na protensão analisar os estadoslimite em estruturas protendidas EBook Apostila 21 36 Neste material você pôde entender um pouco mais sobre o concreto armado protendido e como ele pode auxiliar em uma estrutura para que sua resistência seja aumentada consideravelmente trazendo maior estabilidade para os elementos executados com esse tipo de concreto O concreto protendido é uma ótima opção para se conseguir alcançar maior resistência à tração do concreto sendo um tipo de material que tem ótima durabilidade conseguindo conservarse por anos além disso é um topo de construção que exige menor quantidade de manutenções devido a ser um tipo de concreto que não passa por deformações e problemas estruturais normalmente Importante sempre reforçar que não há estrutura melhor ou pior mas sim uma mais adequada para cada tipo de condição Essa escolha sobre o tipo de método construtivo que deverá ser adotado dependerá dos cálculos realizados pelo engenheiro calculista e projetista assim como do valor de investimento necessário para executar a obra Agora que finalizamos este conteúdo vamos testar seus conhecimentos com o quiz a seguir QUIZ Leia o trecho a seguir EBook Apostila 22 36 O concreto armado tem desvantagens em relação ao concreto protendido sendo este o mais adotado em obras brasileiras pois o concreto armado nem sempre é a melhor opção em uma construção civil A escolha depende das condições estruturais que o concreto deverá ter na estrutura projetada A respeito do concreto protendido e suas condições como sistema estrutural assinale a alternativa correta Resposta Incorreta As estruturas protendidas são apropriadas para o vencimento de grandes vãos uma vez que melhoram a condição de deformação e abertura de fissuras e como consequência os limites de serviço da estrutura A póstração é bastante utilizada em canteiro de obras onde consegue bastante eficiência estrutural enquanto a prétração tem utilização majoritária em elementos prémoldados Quando visualizamos em uma obra manchas de corrosão em elementos protendidos devemos verificar com mais profundidade a extensão da patologia pois ela pode ter atingido as cordoalhas e como consequência diminuir consideravelmente a capacidade resistente do elemento estrutural As estruturas protendidas nem sempre são as mais econômicas pois devem ser considerados os custos diferenciados de mão de obra equipamentos dentre outros As estruturas protendidas são apropriadas para o vencimento de grandes vãos a A póstração é pouco usual em canteiro de obras por não garantir a eficiência estrutural adequada b EBook Apostila 23 36 Resposta Incorreta As estruturas protendidas são apropriadas para o vencimento de grandes vãos uma vez que melhoram a condição de deformação e abertura de fissuras e como consequência os limites de serviço da estrutura A póstração é bastante utilizada em canteiro de obras onde consegue bastante eficiência estrutural enquanto a prétração tem utilização majoritária em elementos prémoldados Quando visualizamos em uma obra manchas de corrosão em elementos protendidos devemos verificar com mais profundidade a extensão da patologia pois ela pode ter atingido as cordoalhas e como consequência diminuir consideravelmente a capacidade resistente do elemento estrutural As estruturas protendidas nem sempre são as mais econômicas pois devem ser considerados os custos diferenciados de mão de obra equipamentos dentre outros As manchas de corrosão em elementos protendidos são comuns mas não preocupantes c EBook Apostila 24 36 Resposta Incorreta As estruturas protendidas são apropriadas para o vencimento de grandes vãos uma vez que melhoram a condição de deformação e abertura de fissuras e como consequência os limites de serviço da estrutura A póstração é bastante utilizada em canteiro de obras onde consegue bastante eficiência estrutural enquanto a prétração tem utilização majoritária em elementos prémoldados Quando visualizamos em uma obra manchas de corrosão em elementos protendidos devemos verificar com mais profundidade a extensão da patologia pois ela pode ter atingido as cordoalhas e como consequência diminuir consideravelmente a capacidade resistente do elemento estrutural As estruturas protendidas nem sempre são as mais econômicas pois devem ser considerados os custos diferenciados de mão de obra equipamentos dentre outros Resposta Correta Quando nos deparamos com uma viga protendida com problemas de fissuração e flechas devemos fazer apenas um acompanhamento visual pois assim como o concreto armado o concreto protendido tem boa capacidade de resistência A viga protendida pode ter problemas de fissuração da mesma forma como ocorre no concreto armado d As estruturas protendidas sempre são as mais econômicas podendo ser feitas por qualquer mão de obra e EBook Apostila 25 36 Resposta Incorreta As estruturas protendidas são apropriadas para o vencimento de grandes vãos uma vez que melhoram a condição de deformação e abertura de fissuras e como consequência os limites de serviço da estrutura A póstração é bastante utilizada em canteiro de obras onde consegue bastante eficiência estrutural enquanto a prétração tem utilização majoritária em elementos prémoldados Quando visualizamos em uma obra manchas de corrosão em elementos protendidos devemos verificar com mais profundidade a extensão da patologia pois ela pode ter atingido as cordoalhas e como consequência diminuir consideravelmente a capacidade resistente do elemento estrutural As estruturas protendidas nem sempre são as mais econômicas pois devem ser considerados os custos diferenciados de mão de obra equipamentos dentre outros Leia o trecho a seguir O concreto protendido é uma opção que vem sendo muito utilizada em diversos tipos de obras de grande porte como é o caso de pontes que precisam suportar elevados carregamentos sendo obras que exigem maior esforço das estruturas Considerando o efeito da protensão em uma viga de concreto armado assinale a alternativa correta EBook Apostila 26 36 Resposta Incorreta A protensão resiste à tração do concreto melhorando a resistência e as condições de resistência a colapsos que fazem parte do estadolimite último não provocando tração como dito As armaduras passivas não recebem tensões ficando dentro da viga e não sendo utilizadas para impedir o momento de protensão como é a ativa As armaduras ativas resistem às tensões melhorando o desempenho do concreto e evitam fissuração e deformação cujos problemas estão relacionados ao ELS A resistência de uma viga no ELS e no ELU referese à melhoria da resistência dos concretos quando submetidos a carregamento e esforços a viga protendida tem maior resistência quando comparada com as vigas de concreto armado isto é que não têm protensão Resposta Correta Quando a protensão é realizada com excentricidade há a soma dos efeitos de tensão de compressão e do momento de protensão entretanto aumentar a intensidade da força de protensão não constituirá problema para a estrutura A protensão provoca tração limitando as condições de estadolimite último a A protensão com excentricidade tem maior tensão e momento de protensão b O momento de protensão deve ser combatido com o EBook Apostila 27 36 Resposta Incorreta A protensão resiste à tração do concreto melhorando a resistência e as condições de resistência a colapsos que fazem parte do estadolimite último não provocando tração como dito As armaduras passivas não recebem tensões ficando dentro da viga e não sendo utilizadas para impedir o momento de protensão como é a ativa As armaduras ativas resistem às tensões melhorando o desempenho do concreto e evitam fissuração e deformação cujos problemas estão relacionados ao ELS A resistência de uma viga no ELS e no ELU referese à melhoria da resistência dos concretos quando submetidos a carregamento e esforços a viga protendida tem maior resistência quando comparada com as vigas de concreto armado isto é que não têm protensão uso de armaduras passivas c As armaduras ativas posicionadas nas regiões de compressão extinguem o ELS d EBook Apostila 28 36 Resposta Incorreta A protensão resiste à tração do concreto melhorando a resistência e as condições de resistência a colapsos que fazem parte do estadolimite último não provocando tração como dito As armaduras passivas não recebem tensões ficando dentro da viga e não sendo utilizadas para impedir o momento de protensão como é a ativa As armaduras ativas resistem às tensões melhorando o desempenho do concreto e evitam fissuração e deformação cujos problemas estão relacionados ao ELS A resistência de uma viga no ELS e no ELU referese à melhoria da resistência dos concretos quando submetidos a carregamento e esforços a viga protendida tem maior resistência quando comparada com as vigas de concreto armado isto é que não têm protensão A resistência de uma viga no ELS e no ELU é inferior se comparada com a do concreto padrão e EBook Apostila 29 36 Resposta Incorreta A protensão resiste à tração do concreto melhorando a resistência e as condições de resistência a colapsos que fazem parte do estadolimite último não provocando tração como dito As armaduras passivas não recebem tensões ficando dentro da viga e não sendo utilizadas para impedir o momento de protensão como é a ativa As armaduras ativas resistem às tensões melhorando o desempenho do concreto e evitam fissuração e deformação cujos problemas estão relacionados ao ELS A resistência de uma viga no ELS e no ELU referese à melhoria da resistência dos concretos quando submetidos a carregamento e esforços a viga protendida tem maior resistência quando comparada com as vigas de concreto armado isto é que não têm protensão Leia o trecho a seguir O concreto protendido é usual para vigas protendidas principalmente quando essa viga for submetida a elevados esforços de flexão devido a ter maior resistência que o concreto comum sem protensão Considerando esse tema avalie as afirmativas a seguir EBook Apostila 30 36 I As estruturas de concreto armado podem ser protendidas antes ou após a concretagem do elemento estrutural podendo os cabos de protensão serem de aderência inicial aderência posterior ou sem aderência II Em um elemento de concreto armado protendido denominamse as armaduras passivas como de função construtiva de armaduras ativas as cuja tensão só é mobilizada pela deformação do concreto e de cordoalhas as armaduras que recebem a protensão III No caso de estruturas protendidas com pós tensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais IV Sempre deve ser considerado que independentemente da estrutura a protensão apresentará desvantagens pois tem um custo mais elevado principalmente devido à necessidade de mão de obra especializada e à utilização de equipamentos especiais V São vantagens da protensão um baixo nível de fissuração no concreto estruturas mais leves que concreto armado e tecnologia bastante consagrada no Brasil É correto o que se afirma em I e II apenas a EBook Apostila 31 36 Resposta Incorreta A afirmativa I está correta pois o concreto pode ser tensionado antes ou depois da secagem do concreto podendo também ter aderência inicial ou posterior assim como pode não ter aderência A afirmativa II está incorreta pois são as armaduras ativas que têm função construtiva e não as passivas em um elemento protendido A afirmativa III está incorreta pois em estruturas protendidas com prétensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais e não na póstensão A afirmativa IV está incorreta pois a protensão nem sempre apresentará desvantagens por ter um alto custo vale a pena devido a ser um concreto que tem maior durabilidade do que o contrato armado sem protensão A afirmativa V está correta pois o concreto protendido nem sempre será desvantajoso devido ao seu preço pois ele é um concreto mais resistente do que o concreto armado sem protensão trazendo menor quantidade de manutenções e tendo maior durabilidade isto é traz economia com o passar do tempo I e V apenas b EBook Apostila 32 36 Resposta Correta A afirmativa I está correta pois o concreto pode ser tensionado antes ou depois da secagem do concreto podendo também ter aderência inicial ou posterior assim como pode não ter aderência A afirmativa II está incorreta pois são as armaduras ativas que têm função construtiva e não as passivas em um elemento protendido A afirmativa III está incorreta pois em estruturas protendidas com prétensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais e não na póstensão A afirmativa IV está incorreta pois a protensão nem sempre apresentará desvantagens por ter um alto custo vale a pena devido a ser um concreto que tem maior durabilidade do que o contrato armado sem protensão A afirmativa V está correta pois o concreto protendido nem sempre será desvantajoso devido ao seu preço pois ele é um concreto mais resistente do que o concreto armado sem protensão trazendo menor quantidade de manutenções e tendo maior durabilidade isto é traz economia com o passar do tempo II e III apenas c EBook Apostila 33 36 Resposta Incorreta A afirmativa I está correta pois o concreto pode ser tensionado antes ou depois da secagem do concreto podendo também ter aderência inicial ou posterior assim como pode não ter aderência A afirmativa II está incorreta pois são as armaduras ativas que têm função construtiva e não as passivas em um elemento protendido A afirmativa III está incorreta pois em estruturas protendidas com prétensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais e não na póstensão A afirmativa IV está incorreta pois a protensão nem sempre apresentará desvantagens por ter um alto custo vale a pena devido a ser um concreto que tem maior durabilidade do que o contrato armado sem protensão A afirmativa V está correta pois o concreto protendido nem sempre será desvantajoso devido ao seu preço pois ele é um concreto mais resistente do que o concreto armado sem protensão trazendo menor quantidade de manutenções e tendo maior durabilidade isto é traz economia com o passar do tempo III e IV apenas d EBook Apostila 34 36 Resposta Incorreta A afirmativa I está correta pois o concreto pode ser tensionado antes ou depois da secagem do concreto podendo também ter aderência inicial ou posterior assim como pode não ter aderência A afirmativa II está incorreta pois são as armaduras ativas que têm função construtiva e não as passivas em um elemento protendido A afirmativa III está incorreta pois em estruturas protendidas com prétensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais e não na póstensão A afirmativa IV está incorreta pois a protensão nem sempre apresentará desvantagens por ter um alto custo vale a pena devido a ser um concreto que tem maior durabilidade do que o contrato armado sem protensão A afirmativa V está correta pois o concreto protendido nem sempre será desvantajoso devido ao seu preço pois ele é um concreto mais resistente do que o concreto armado sem protensão trazendo menor quantidade de manutenções e tendo maior durabilidade isto é traz economia com o passar do tempo I III e V apenas e EBook Apostila 35 36 Resposta Incorreta A afirmativa I está correta pois o concreto pode ser tensionado antes ou depois da secagem do concreto podendo também ter aderência inicial ou posterior assim como pode não ter aderência A afirmativa II está incorreta pois são as armaduras ativas que têm função construtiva e não as passivas em um elemento protendido A afirmativa III está incorreta pois em estruturas protendidas com prétensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais e não na póstensão A afirmativa IV está incorreta pois a protensão nem sempre apresentará desvantagens por ter um alto custo vale a pena devido a ser um concreto que tem maior durabilidade do que o contrato armado sem protensão A afirmativa V está correta pois o concreto protendido nem sempre será desvantajoso devido ao seu preço pois ele é um concreto mais resistente do que o concreto armado sem protensão trazendo menor quantidade de manutenções e tendo maior durabilidade isto é traz economia com o passar do tempo Referências ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto procedimento Rio de Janeiro ABNT 2014 ALMEIDA L C de Aços para concreto armado Notas de aula Campinas Universidade Estadual de Campinas 2002 Disponível em httpwwwfecunicampbralmeidaau405Acospdf Acesso em 07 maio 2023 CARVALHO R C Estruturas em concreto protendido 2 ed São Paulo Editora Pini 2017 EBook Apostila 36 36 CASTRO S V de Concreto protendido vantagens e desvantagens dos diferentes processos de protensão do concreto nas estruturas Monografia Especialização em Construção Civil Universidade Federal de Minas Gerais Belo Horizonte 2011 CHOLFE L BONILHA L Concreto protendido teoria e prática 2 ed São Paulo Oficina de Textos 2018 Disponível na Biblioteca Virtual HANAI J B Fundamentos do concreto protendido São Carlos USP 2005 PARA não interferir em patrimônio tombado edifício vence vão de 444 m com viga protendida Revista Téchne São Paulo n 179 p 3845 2012 SISTEMA de protensãodesprotensão WCHWeiler S l s n 2014 1 vídeo 7 min Publicado pelo canal WeilerC Holzberger Indl Ltda Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvl8cY0lPDQko Acesso em 07 maio 2023
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EBook Apostila Esse arquivo é uma versão estática Para melhor experiência acesse esse conteúdo pela mídia interativa Unidade 1 ESTUDO DO CONCRETO PROTENDIDO EBook Apostila EBook Apostila 2 36 Introdução da disciplina ENGENHEIRA CIVIL E ENGENHEIRA MECÂNICA ESPECIALISTA EM SEGURANÇA DO TRABALHO ADMINISTRAÇÃO E GESTÃO DE QUALIDADE ENGENHARIA DE SUPRIMENTOS GEORREFERENCIAMENT O E GEOPROCESSAMENTO E GESTÃO DE PROJETOS Pollianna Jesus de Paiva Mendes Godoi MESTRE EM CONSTRUÇÃO CIVIL E ESTRUTURAS Bruno Pereira dos Santos Olá estudante Tudo bem Para darmos início ao nosso conteúdo assista ao vídeo de apresentação a seguir EBook Apostila 3 36 Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo Agora vamos dar início à nossa unidade Introdução da unidade Nesta unidade vamos abordar toda a conceituação básica desse sistema construtivo que é o concreto protendido sendo este um concreto composto pelo cabo ou fio de aço ou pela cordoalha de aço Iremos passar pelo histórico de sua utilização e criação abordando as principais características que o concreto protendido deverá ter para atender às exigências estabelecidas pela norma técnica NBR 6118 da ABNT Identificaremos ainda os diferentes tipos de sistemas de protensão pois esse conceito pode ser utilizado na prática seguindo algumas técnicas que trataremos no decorrer desta unidade Ao falar de tais técnicas caracterizaremos o aço e o concreto utilizados nesse tipo de construção Por fim falaremos um pouco sobre o que é força de protensão o que ela significa e mostraremos como essa força deve ser calculada a fim de garantir a segurança dos usuários e a qualidade da edificação da qual o cabo de protensão fará parte Vamos iniciar O que é o protensão A palavra protensão já transmite a ideia de se instalar um estado prévio de tensões em algo materiais de construção estruturas etc A protensão significa introdução de cabos fios ou cordoalhas de aço em uma estrutura para que haja um estado de tensões que trará melhorias para o comportamento da estrutura assim como aumento da resistência ao receber carregamentos advindos de inúmeras solicitações EBook Apostila 4 36 FIGURA 1 À esquerda barril de madeira à direita roda de carroça e abaixo uma fila horizontal de livros Fonte HANAI 2005 Adaptada Os itens da figura anterior são ilustrativos uma vez que transmitem a ideia de que a protensão não se limita ao concreto mas sim a qualquer tipo de material ou elemento que resiste a uma força No caso do barril os aros metálicos quando colocados oferecem uma força previamente aplicada às tábuas de madeira de maneira a mantêlas unidas sendo assim quando cheio este resiste e se mantém fechado e sem vazamentos A roda de carroça por sua vez é preaquecida e depois colocada comprimindose quando em temperatura ambiente Dessa forma comprime os raios da roda oferecendo uma prétensão que fornece mais resistência a essa roda quando utilizada em uma carroça Por fim a mais ilustrativa a pilha horizontal de livros É intuitivo que uma pilha dessa forma caso não tenha apoio embaixo tenda a cair Porém caso façamos uma força horizontal comprimindo esses livros o atrito entre eles impedirá que eles caiam Essa força horizontal consegue assim equilibrar a força vertical da gravidade imposta aos livros EBook Apostila 5 36 O concreto protendido Com base na conjuntura temática da unidade convidamos você a assistir ao vídeo a seguir a fim de ampliar a esfera de conhecimentos sobre o concreto protendido Vamos lá Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo Seguindo a partir do que foi apresentado no vídeo podemos continuar nos debruçando sobre a temática Vamos lá EBook Apostila 6 36 REFLITA O concreto protegido se destaca pela sua capacidade de vencer grandes vãos utilizando menos materiais como aço e concreto o que resulta em estruturas mais leves e rápidas sendo uma solução vantajosa para projetos que exigem alta resistência maiores vãos e cargas expressas Sistemas de protensão A protensão é por definição executar uma tensão prévia de modo a melhorar as características de resistência e desempenho de uma estrutura Assim esse conceito na prática pode ser executado de diferentes formas no concreto armado e cada uma tem suas especificidades Antes porém cabe introduzirmos o conceito de armaduras ativas e passivas em uma estrutura de concreto Clique no das sanfonas para visualizar o conteúdo EBook Apostila 7 36 Armadura passiva Aquela cuja tensão só é mobilizada pela deformação do concreto nela aderente Ocorre normalmente nas estruturas de concreto armado mas pode ser usada como armadura complementar em estruturas de concreto protendido Armadura ativa Submetida à tensão independentemente do concreto da estrutura estar sob tensão Deformase após a operação de protensão e passa a funcionar independentemente da deformação do concreto da estrutura Ocorre nas estruturas em concreto protendido e precisa de meios externos para ser distendida para provocar a protensão Conceituação do concreto protendido em ELS e ELU Da conceituação de estadoslimite das estruturas estado último remete à última capacidade da estrutura sem perder sua estabilidade eou colapsar Já o estado de serviço remete à utilização da estrutura ou seja às condições em situações comuns de uso Com esses conceitos podemos refazer a definição de concreto protendido Os concretos protendidos têm alongamentos de cabos sendo este alongamento executado por dispositivos externos ou equipamentos especiais de protensão Esse procedimento aumenta a força de protensão isto é a resistência da estrutura impedindo que ela tenha defeitos como a fissuração EBook Apostila 8 36 Assim podemos dizer que quando uma estrutura é protendida o estado limite de serviço que pode ser verificado por níveis de fissuração e deslocamento é aumentado ou seja maiores carregamentos são suportados sem que haja grandes fissurações ou deslocamentos No entanto é necessário especial atenção a esse tipo de estrutura pois o ELU ocorre com um menor nível de avisos da estrutura ou seja o fato de no ELS não ocorrerem grandes fissurações e deslocamentos acaba por não emitir alertas tão claros de problemas na estrutura sendo então demandado sempre um acompanhamento especializado para avaliação Os gráficos a seguir ilustram a situação A figura abaixo mostra a diferença da curva cargaflecha em uma viga de concreto armado CA e em uma viga com armadura de protensão CP Ambas têm a mesma capacidade última Mu mas a peça protendida tem um momento de fissuração Mr muito maior do que a viga de concreto armado Devido à contraflecha inicial da viga protendida suas deformações iniciais são menores do que na viga de concreto armado para um mesmo nível de carregamento FIGURA 1 Diferença da curva cargaflecha em uma viga de concreto armado Fonte Elaboração do autor 2023 EBook Apostila 9 36 Classificação quanto à aderência e ao processo executivo Podemos ainda classificar o concreto protendido segundo a forma como os cabos de protensão aderem ao concreto assim como o processo executivo que é utilizado Para o momento em que são aplicadas as tensões nos cabos temos a seguinte divisão PRÉTRAÇÃO PROTENSÃO ANTES DA CONCRETAGEM PÓSTRAÇÃO PROTENSÃO APÓS A CONCRETAGEM Com relação à aderência ao concreto podemos classificálo Com aderência inicial também chamada de prétração A aderência entre a armadura e o concreto é iniciada quando se inicia o lançamento do concreto Com aderência posterior também chamada de póstração com aderência A aderência entre a armadura e o concreto é iniciada após a execução da protensão quando o concreto já está endurecido e se injeta nata de cimento na bainha que isola a armadura de protensão e o concreto Sem aderência também chamada de póstração sem aderência EBook Apostila 10 36 Nesse caso a armadura só estará solidária ao concreto na região das e por meio das ancoragens Protensão com prétração aderência inicial Aquela em que o préalongamento da armadura ativa de protensão é feito utilizandose apoios independentes da peça antes do lançamento do concreto sendo a ligação da armadura de protensão com os referidos apoios desfeita após o endurecimento do concreto a ancoragem no concreto realizase só por aderência Um sistema com prétensão deverá seguir passos para que seja estabelecido de forma adequada e para que o cabo ou cordoalha de aço cumpra sua função ao ser prétensionado dentro do concreto protendido esses passos serão mostrados a seguir Etapas construtivas do sistema com prétensão a Posicionase inicialmente a armadura de protensão que é ancorada extremidade afixada em um dos apoios rígidos b Por meio de um macaco que reage contra o apoio rígido estirase a armadura de protensão que é devidamente ancorada c Por meio de um carro o concreto é lançado vibrado e se dá o acabamento da superfície superior d Após transcorrido tempo suficiente para que o concreto seja curado e já tenha alcançado a resistência adequada promovese a retirada da ancoragem de um dos apoios ou simplesmente cortase a armadura É importante que os passos apresentados sejam executados e que seja usado o macaco hidráulico que é um equipamento ou dispositivo com a função de realizar o estiramento do cabo fio ou cordoalha de aço para se obter o prétensionamento EBook Apostila 11 36 A seguir podese verificar um vídeo em que consta o processo de tensionamento com o auxílio de equipamentos ou dispositivos próprios de protensão SAIBA MAIS A protensão precisa do auxílio de equipamentos para a realização do estiramento das cordoalhas cabos ou fios de aço O vídeo a seguir permitirá que você verifique como são utilizados dispositivos ou equipamentos que possibilitam o tensionamento de cabos de aço utilizados em sistemas construtivos de concreto protendido Para saber mais clique ou copie o link a seguir em seu navegador e acesse httpswwwyoutubecomwatchvl8cY0lPDQko O macaco hidráulico é o equipamento principal utilizado para possibilitar o tensionamento de cabos fios ou cordoalhas de aço em estruturas de concreto protendido sendo um equipamento que tem força suficiente e agilidade com pouco esforço para realizar o processo Protensão com póstração aderência posterior e protensão com póstração sem aderência Com base em toda conjuntura temática apresentada na unidade convidamos você a assistir ao vídeo a seguir a fim de ampliar a esfera de conhecimentos sobre protensão com póstração aderência posterior e protensão com póstração sem aderência Vamos lá Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo EBook Apostila 12 36 Seguindo a partir do que foi apresentado no vídeo podemos continuar nos debruçando sobre a temática Vamos lá Assim podemos resumir os três métodos executivos mais comuns no quadro a seguir Quanto à aderência Quanto à concretagem Característica Aderência inicial Prétração antes Cabos retos préfabricação Aderência posterior Póstração após Cabos curvos moldada no local pré fabricação Sem aderência Póstração após Cabos curvos moldada no local e unidades individuais QUADRO 1 Resumo dos sistemas executivos de protensão Fonte Elaborado pelo autor Então com base no quadro mostrado é possível resumir os tipos de protensão como com aderência e sem aderência sendo o método com aderência dividido em préaderência e pósaderência dependendo do tipo de aderência da secagem do concreto estando relacionado com o momento de tensionamento dos cabos Aço para a protensão Teriam os aços especificados para a armadura passiva bom desempenho quando utilizados como armadura ativa A história da construção diz que não Até meados da década de 1920 a protensão de peças de concreto era aplicada via barras de aço utilizadas no concreto armado Após certo tempo o efeito da protensão era praticamente eliminado A comunidade técnica da época não sabia o porquê EBook Apostila 13 36 Eugene Freyssinet estudou os efeitos dos fenômenos de retração e fluência no concreto Em 1928 ele patenteou um sistema de protensão que utilizava cabos com resistência acima de 400 MPa Freyssinet considerado o pai do concreto protendido verificou que utilizando aços com resistência mais alta o efeito da queda da força de protensão transferida para o concreto era menos drástico Os aços de protensão podem ser fornecidos em barras fios cordoalhas e cordões A classificação de cada um pode ser dada por Clique nos botões para interagir com o conteúdo Recurso Externo Recurso é melhor visualizado no formato interativo A indicação a seguir tratará sobre os tipos de aço Confira EBook Apostila 14 36 DICA O artigo a seguir da página 3 à 13 servirá para que você entenda um pouco mais sobre os tipos de aço utilizados no concreto armado incluindo o concreto armado protendido Para conferir a leitura clique ou copie o link a seguir em seu navegador e acesse httpwwwfecunicampbralmeidaau405Acosp df Ainda podemos classificar os aços de protensão segundo sua modalidade de tratamento conforme sua classe de relaxação Relaxação é a perda de tensão com o tempo em um aço estirado sob comprimento e temperatura constantes Quanto maior a tensão ou a temperatura maior a relaxação EBook Apostila 15 36 Por fim cabe citar que os aços de protensão têm uma nomenclatura específica de modo a serem encontrados comercialmente de acordo com suas características Cabe comentar também sobre a corrosão dos aços de protensão Ela é especialmente preocupante nos aços de protensão por dois motivos normalmente o diâmetro dos cabos de aço de protensão é reduzido quando os comparamos com as barras de aço convencionais além disso quando submetido a altas tensões o material fica mais suscetível à corrosão Devido a essa sensibilidade os aços devem ser protegidos na fábrica durante o transporte e na obra devendo ter correto armazenamento em locais cobertos secos aerados e aquecidos de modo a evitar umidade e condensação de água É preciso evitar que os cabos estejam em contato com o solo ou com agentes químicos Por ocasião da montagem dos cabos as bainhas devem estar bem impermeabilizadas Tensões normais na seção Podemos dizer que uma tensão é a força sobre uma determinada área assim uma tensão normal na seção é a força sobre a área aplicada na área transversal de uma cordoalha no caso de nosso estudo Essa tensão que é aplicada previamente ao esforço no conjunto da viga protendida nos cabos de protensão melhora seu comportamento estrutural principalmente quanto às deformações e às fissurações Controlandose a protensão é possível obter como efeito final uma leve curvatura para cima melhorando o estado de deformação da estrutura Quando o elemento protendido recebe a carga essa curvatura tende a zerar assim evitase fissurações e se faz melhor aproveitamento do sistema estrutural Aços aliviados ou de Relaxação Normal RN Retificados por um tratamento térmico que alivia as tensões internas de trefilação Aços estabilizados ou de Relaxação BaixaRB Recebem um tratamento termomecânico que melhora as características elásticas e reduz a relaxação EBook Apostila 16 36 Conceitos básicos para o cálculo Conceitualmente tomemos como exemplo uma viga Quando existe um carregamento uniforme sobre ela como uma parede por exemplo é intuitivo pensarmos que a parte inferior dela estará tracionada e a parte superior comprimida Assim na teoria do concreto armado temos que como o concreto tem boa resistência à compressão ele resiste às tensões de compressão da borda superior da viga na qual colocamos apenas armaduras construtivas no caso do exemplo Já na borda inferior adicionamos o aço uma vez que a resistência à tração do concreto por si só não seria suficiente No entanto se extrapolarmos o exemplo e imaginarmos uma viga com muito carregamento ou uma viga que seja excessivamente longa intuitivamente pensaremos que a tração na borda inferior aumentará e talvez mais armaduras sejam necessárias talvez até um ponto em que precisaremos aumentar a altura da viga Nesses casos é que entra a protensão Aplicamos uma tensão normal prévia no concreto comprimindo a região tracionada podendo a nossa viga de exemplo resistir a esforços causados por maiores vãos eou carregamentos Assim a introdução da protensão é o ato de colocar uma ação equivalente Introdução da protensão ação equivalente Isso significa que a ação dos cabos ou cordoalhas inseridas no concreto trará uma ação de maior resistência ao elemento de concreto protendido sendo esta uma resistência à tração do concreto Tensões normais na seção transversal EBook Apostila 17 36 Para o cálculo das tensões normais primeiramente partimos das seguintes considerações vale a lei de Hooke relação linear entre tensão e deformação vale a superposição de efeitos seção plana permanece plana após a deformação material da seção transversal é totalmente homogêneo Assim podemos estabelecer a somatória de tensões nas bordas superiores e inferiores de uma viga conforme diagrama e equações apresentadas a seguir FIGURA 1 Diagrama de tensões com bordas superiores e inferiores Fonte Elaborada pelo autor EBook Apostila 18 36 Com relação à borda superior os cálculos deverão ser feitos usandose a equação a seguir Com relação à borda inferior os cálculos deverão ser feitos usandose a equação a seguir Em que em tensões normais no concreto junto às bordas inferior e superior é o esforço normal de protensão e é a excentricidade do cabo na seção transversal A é a área da seção transversal Wi e Ws são o módulo de resistência da seção M é a soma dos momentos fletores na seção devido a cargas atuantes e Npe é o momento isostático de protensão A cortante de protensão pode ser calculada pela equação a seguir EBook Apostila 19 36 A normal de protensão pode ser calculada a partir da equação que segue O momento isostático de protensão pode ser calculado por meio de E por fim é importante prestar atenção nos sinais das equações uma boa forma de lembrar é EBook Apostila 20 36 TENSÃO DE COMPRESSÃO boa para o concreto SINAL POSITIVO TENSÃO DE TRAÇÃO ruim para o concreto SINAL NEGATIVO É importante entender que o resultado do valor da tensão e o sinal indicam se a tensão será boa ou ruim para o elemento de concreto protendido As tensões normais ocorrem devido a esforços normais aplicados sobre os elementos de concreto protendido sendo estes esforços normais constantes ao longo do elemento que será projetado ou executado Portanto devese levar em consideração a aplicação de forças sobre os elementos e as reações que esses elementos terão como o esforço normal ocorrendo na área da seção transversal Considerações finais Nesta unidade você teve a oportunidade de identificar as perdas iniciais na protensão compreender as perdas ao longo do tempo na protensão analisar os estadoslimite em estruturas protendidas EBook Apostila 21 36 Neste material você pôde entender um pouco mais sobre o concreto armado protendido e como ele pode auxiliar em uma estrutura para que sua resistência seja aumentada consideravelmente trazendo maior estabilidade para os elementos executados com esse tipo de concreto O concreto protendido é uma ótima opção para se conseguir alcançar maior resistência à tração do concreto sendo um tipo de material que tem ótima durabilidade conseguindo conservarse por anos além disso é um topo de construção que exige menor quantidade de manutenções devido a ser um tipo de concreto que não passa por deformações e problemas estruturais normalmente Importante sempre reforçar que não há estrutura melhor ou pior mas sim uma mais adequada para cada tipo de condição Essa escolha sobre o tipo de método construtivo que deverá ser adotado dependerá dos cálculos realizados pelo engenheiro calculista e projetista assim como do valor de investimento necessário para executar a obra Agora que finalizamos este conteúdo vamos testar seus conhecimentos com o quiz a seguir QUIZ Leia o trecho a seguir EBook Apostila 22 36 O concreto armado tem desvantagens em relação ao concreto protendido sendo este o mais adotado em obras brasileiras pois o concreto armado nem sempre é a melhor opção em uma construção civil A escolha depende das condições estruturais que o concreto deverá ter na estrutura projetada A respeito do concreto protendido e suas condições como sistema estrutural assinale a alternativa correta Resposta Incorreta As estruturas protendidas são apropriadas para o vencimento de grandes vãos uma vez que melhoram a condição de deformação e abertura de fissuras e como consequência os limites de serviço da estrutura A póstração é bastante utilizada em canteiro de obras onde consegue bastante eficiência estrutural enquanto a prétração tem utilização majoritária em elementos prémoldados Quando visualizamos em uma obra manchas de corrosão em elementos protendidos devemos verificar com mais profundidade a extensão da patologia pois ela pode ter atingido as cordoalhas e como consequência diminuir consideravelmente a capacidade resistente do elemento estrutural As estruturas protendidas nem sempre são as mais econômicas pois devem ser considerados os custos diferenciados de mão de obra equipamentos dentre outros As estruturas protendidas são apropriadas para o vencimento de grandes vãos a A póstração é pouco usual em canteiro de obras por não garantir a eficiência estrutural adequada b EBook Apostila 23 36 Resposta Incorreta As estruturas protendidas são apropriadas para o vencimento de grandes vãos uma vez que melhoram a condição de deformação e abertura de fissuras e como consequência os limites de serviço da estrutura A póstração é bastante utilizada em canteiro de obras onde consegue bastante eficiência estrutural enquanto a prétração tem utilização majoritária em elementos prémoldados Quando visualizamos em uma obra manchas de corrosão em elementos protendidos devemos verificar com mais profundidade a extensão da patologia pois ela pode ter atingido as cordoalhas e como consequência diminuir consideravelmente a capacidade resistente do elemento estrutural As estruturas protendidas nem sempre são as mais econômicas pois devem ser considerados os custos diferenciados de mão de obra equipamentos dentre outros As manchas de corrosão em elementos protendidos são comuns mas não preocupantes c EBook Apostila 24 36 Resposta Incorreta As estruturas protendidas são apropriadas para o vencimento de grandes vãos uma vez que melhoram a condição de deformação e abertura de fissuras e como consequência os limites de serviço da estrutura A póstração é bastante utilizada em canteiro de obras onde consegue bastante eficiência estrutural enquanto a prétração tem utilização majoritária em elementos prémoldados Quando visualizamos em uma obra manchas de corrosão em elementos protendidos devemos verificar com mais profundidade a extensão da patologia pois ela pode ter atingido as cordoalhas e como consequência diminuir consideravelmente a capacidade resistente do elemento estrutural As estruturas protendidas nem sempre são as mais econômicas pois devem ser considerados os custos diferenciados de mão de obra equipamentos dentre outros Resposta Correta Quando nos deparamos com uma viga protendida com problemas de fissuração e flechas devemos fazer apenas um acompanhamento visual pois assim como o concreto armado o concreto protendido tem boa capacidade de resistência A viga protendida pode ter problemas de fissuração da mesma forma como ocorre no concreto armado d As estruturas protendidas sempre são as mais econômicas podendo ser feitas por qualquer mão de obra e EBook Apostila 25 36 Resposta Incorreta As estruturas protendidas são apropriadas para o vencimento de grandes vãos uma vez que melhoram a condição de deformação e abertura de fissuras e como consequência os limites de serviço da estrutura A póstração é bastante utilizada em canteiro de obras onde consegue bastante eficiência estrutural enquanto a prétração tem utilização majoritária em elementos prémoldados Quando visualizamos em uma obra manchas de corrosão em elementos protendidos devemos verificar com mais profundidade a extensão da patologia pois ela pode ter atingido as cordoalhas e como consequência diminuir consideravelmente a capacidade resistente do elemento estrutural As estruturas protendidas nem sempre são as mais econômicas pois devem ser considerados os custos diferenciados de mão de obra equipamentos dentre outros Leia o trecho a seguir O concreto protendido é uma opção que vem sendo muito utilizada em diversos tipos de obras de grande porte como é o caso de pontes que precisam suportar elevados carregamentos sendo obras que exigem maior esforço das estruturas Considerando o efeito da protensão em uma viga de concreto armado assinale a alternativa correta EBook Apostila 26 36 Resposta Incorreta A protensão resiste à tração do concreto melhorando a resistência e as condições de resistência a colapsos que fazem parte do estadolimite último não provocando tração como dito As armaduras passivas não recebem tensões ficando dentro da viga e não sendo utilizadas para impedir o momento de protensão como é a ativa As armaduras ativas resistem às tensões melhorando o desempenho do concreto e evitam fissuração e deformação cujos problemas estão relacionados ao ELS A resistência de uma viga no ELS e no ELU referese à melhoria da resistência dos concretos quando submetidos a carregamento e esforços a viga protendida tem maior resistência quando comparada com as vigas de concreto armado isto é que não têm protensão Resposta Correta Quando a protensão é realizada com excentricidade há a soma dos efeitos de tensão de compressão e do momento de protensão entretanto aumentar a intensidade da força de protensão não constituirá problema para a estrutura A protensão provoca tração limitando as condições de estadolimite último a A protensão com excentricidade tem maior tensão e momento de protensão b O momento de protensão deve ser combatido com o EBook Apostila 27 36 Resposta Incorreta A protensão resiste à tração do concreto melhorando a resistência e as condições de resistência a colapsos que fazem parte do estadolimite último não provocando tração como dito As armaduras passivas não recebem tensões ficando dentro da viga e não sendo utilizadas para impedir o momento de protensão como é a ativa As armaduras ativas resistem às tensões melhorando o desempenho do concreto e evitam fissuração e deformação cujos problemas estão relacionados ao ELS A resistência de uma viga no ELS e no ELU referese à melhoria da resistência dos concretos quando submetidos a carregamento e esforços a viga protendida tem maior resistência quando comparada com as vigas de concreto armado isto é que não têm protensão uso de armaduras passivas c As armaduras ativas posicionadas nas regiões de compressão extinguem o ELS d EBook Apostila 28 36 Resposta Incorreta A protensão resiste à tração do concreto melhorando a resistência e as condições de resistência a colapsos que fazem parte do estadolimite último não provocando tração como dito As armaduras passivas não recebem tensões ficando dentro da viga e não sendo utilizadas para impedir o momento de protensão como é a ativa As armaduras ativas resistem às tensões melhorando o desempenho do concreto e evitam fissuração e deformação cujos problemas estão relacionados ao ELS A resistência de uma viga no ELS e no ELU referese à melhoria da resistência dos concretos quando submetidos a carregamento e esforços a viga protendida tem maior resistência quando comparada com as vigas de concreto armado isto é que não têm protensão A resistência de uma viga no ELS e no ELU é inferior se comparada com a do concreto padrão e EBook Apostila 29 36 Resposta Incorreta A protensão resiste à tração do concreto melhorando a resistência e as condições de resistência a colapsos que fazem parte do estadolimite último não provocando tração como dito As armaduras passivas não recebem tensões ficando dentro da viga e não sendo utilizadas para impedir o momento de protensão como é a ativa As armaduras ativas resistem às tensões melhorando o desempenho do concreto e evitam fissuração e deformação cujos problemas estão relacionados ao ELS A resistência de uma viga no ELS e no ELU referese à melhoria da resistência dos concretos quando submetidos a carregamento e esforços a viga protendida tem maior resistência quando comparada com as vigas de concreto armado isto é que não têm protensão Leia o trecho a seguir O concreto protendido é usual para vigas protendidas principalmente quando essa viga for submetida a elevados esforços de flexão devido a ter maior resistência que o concreto comum sem protensão Considerando esse tema avalie as afirmativas a seguir EBook Apostila 30 36 I As estruturas de concreto armado podem ser protendidas antes ou após a concretagem do elemento estrutural podendo os cabos de protensão serem de aderência inicial aderência posterior ou sem aderência II Em um elemento de concreto armado protendido denominamse as armaduras passivas como de função construtiva de armaduras ativas as cuja tensão só é mobilizada pela deformação do concreto e de cordoalhas as armaduras que recebem a protensão III No caso de estruturas protendidas com pós tensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais IV Sempre deve ser considerado que independentemente da estrutura a protensão apresentará desvantagens pois tem um custo mais elevado principalmente devido à necessidade de mão de obra especializada e à utilização de equipamentos especiais V São vantagens da protensão um baixo nível de fissuração no concreto estruturas mais leves que concreto armado e tecnologia bastante consagrada no Brasil É correto o que se afirma em I e II apenas a EBook Apostila 31 36 Resposta Incorreta A afirmativa I está correta pois o concreto pode ser tensionado antes ou depois da secagem do concreto podendo também ter aderência inicial ou posterior assim como pode não ter aderência A afirmativa II está incorreta pois são as armaduras ativas que têm função construtiva e não as passivas em um elemento protendido A afirmativa III está incorreta pois em estruturas protendidas com prétensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais e não na póstensão A afirmativa IV está incorreta pois a protensão nem sempre apresentará desvantagens por ter um alto custo vale a pena devido a ser um concreto que tem maior durabilidade do que o contrato armado sem protensão A afirmativa V está correta pois o concreto protendido nem sempre será desvantajoso devido ao seu preço pois ele é um concreto mais resistente do que o concreto armado sem protensão trazendo menor quantidade de manutenções e tendo maior durabilidade isto é traz economia com o passar do tempo I e V apenas b EBook Apostila 32 36 Resposta Correta A afirmativa I está correta pois o concreto pode ser tensionado antes ou depois da secagem do concreto podendo também ter aderência inicial ou posterior assim como pode não ter aderência A afirmativa II está incorreta pois são as armaduras ativas que têm função construtiva e não as passivas em um elemento protendido A afirmativa III está incorreta pois em estruturas protendidas com prétensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais e não na póstensão A afirmativa IV está incorreta pois a protensão nem sempre apresentará desvantagens por ter um alto custo vale a pena devido a ser um concreto que tem maior durabilidade do que o contrato armado sem protensão A afirmativa V está correta pois o concreto protendido nem sempre será desvantajoso devido ao seu preço pois ele é um concreto mais resistente do que o concreto armado sem protensão trazendo menor quantidade de manutenções e tendo maior durabilidade isto é traz economia com o passar do tempo II e III apenas c EBook Apostila 33 36 Resposta Incorreta A afirmativa I está correta pois o concreto pode ser tensionado antes ou depois da secagem do concreto podendo também ter aderência inicial ou posterior assim como pode não ter aderência A afirmativa II está incorreta pois são as armaduras ativas que têm função construtiva e não as passivas em um elemento protendido A afirmativa III está incorreta pois em estruturas protendidas com prétensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais e não na póstensão A afirmativa IV está incorreta pois a protensão nem sempre apresentará desvantagens por ter um alto custo vale a pena devido a ser um concreto que tem maior durabilidade do que o contrato armado sem protensão A afirmativa V está correta pois o concreto protendido nem sempre será desvantajoso devido ao seu preço pois ele é um concreto mais resistente do que o concreto armado sem protensão trazendo menor quantidade de manutenções e tendo maior durabilidade isto é traz economia com o passar do tempo III e IV apenas d EBook Apostila 34 36 Resposta Incorreta A afirmativa I está correta pois o concreto pode ser tensionado antes ou depois da secagem do concreto podendo também ter aderência inicial ou posterior assim como pode não ter aderência A afirmativa II está incorreta pois são as armaduras ativas que têm função construtiva e não as passivas em um elemento protendido A afirmativa III está incorreta pois em estruturas protendidas com prétensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais e não na póstensão A afirmativa IV está incorreta pois a protensão nem sempre apresentará desvantagens por ter um alto custo vale a pena devido a ser um concreto que tem maior durabilidade do que o contrato armado sem protensão A afirmativa V está correta pois o concreto protendido nem sempre será desvantajoso devido ao seu preço pois ele é um concreto mais resistente do que o concreto armado sem protensão trazendo menor quantidade de manutenções e tendo maior durabilidade isto é traz economia com o passar do tempo I III e V apenas e EBook Apostila 35 36 Resposta Incorreta A afirmativa I está correta pois o concreto pode ser tensionado antes ou depois da secagem do concreto podendo também ter aderência inicial ou posterior assim como pode não ter aderência A afirmativa II está incorreta pois são as armaduras ativas que têm função construtiva e não as passivas em um elemento protendido A afirmativa III está incorreta pois em estruturas protendidas com prétensão o traçado dos cabos de protensão segue o diagrama de esforços normais e não na póstensão A afirmativa IV está incorreta pois a protensão nem sempre apresentará desvantagens por ter um alto custo vale a pena devido a ser um concreto que tem maior durabilidade do que o contrato armado sem protensão A afirmativa V está correta pois o concreto protendido nem sempre será desvantajoso devido ao seu preço pois ele é um concreto mais resistente do que o concreto armado sem protensão trazendo menor quantidade de manutenções e tendo maior durabilidade isto é traz economia com o passar do tempo Referências ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto procedimento Rio de Janeiro ABNT 2014 ALMEIDA L C de Aços para concreto armado Notas de aula Campinas Universidade Estadual de Campinas 2002 Disponível em httpwwwfecunicampbralmeidaau405Acospdf Acesso em 07 maio 2023 CARVALHO R C Estruturas em concreto protendido 2 ed São Paulo Editora Pini 2017 EBook Apostila 36 36 CASTRO S V de Concreto protendido vantagens e desvantagens dos diferentes processos de protensão do concreto nas estruturas Monografia Especialização em Construção Civil Universidade Federal de Minas Gerais Belo Horizonte 2011 CHOLFE L BONILHA L Concreto protendido teoria e prática 2 ed São Paulo Oficina de Textos 2018 Disponível na Biblioteca Virtual HANAI J B Fundamentos do concreto protendido São Carlos USP 2005 PARA não interferir em patrimônio tombado edifício vence vão de 444 m com viga protendida Revista Téchne São Paulo n 179 p 3845 2012 SISTEMA de protensãodesprotensão WCHWeiler S l s n 2014 1 vídeo 7 min Publicado pelo canal WeilerC Holzberger Indl Ltda Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvl8cY0lPDQko Acesso em 07 maio 2023