quinta-feira, 1 de setembro de 2016

Protensão, Concreto Prontendido

Mac-Niteroi RJ, em sua estrutura foi utilizado a tecnologia do concreto protendido


Palavras do editor:
olá, aqui quem fala é o editor deste blog, ao pesquisar o assunto não consegui achar um exemplo parecido ao que o meu professor demonstrou em aula, devido isso  irei apresentar a vocês aquele exemplo, porém, não deixe de assistir os videos para um melhor entendimento através de exemplos e não se esqueça de visitar as fonte originais deste artigo que se encontram no final do post.

O que é concreto Protendido;

Imagine que você precisará construir um ponte com um vão que suporte 5 tf/m,

porém, devido á algum problema (exemplo ilustrativo) no seu calculo só é possível construir um vão que suporte  3 tf/m, o concreto partiria ou apareceria grandes fissuras ( a imagem abaixo é o exemplo de como é utilizado o aço para suportar a força de tração, porém, também pode ser usada para demonstrar o que aconteceria no nosso caso).


 Uma solução seria aplicar uma força de 2 tf/m no sentido contrário, pois forças contrárias acabam se subtraindo, (5tf/m) - (2tf/m) = 3 tf/m
bom esse é um dos princípios do concreto protendido, a protensão em si é o processo de aplicar uma tensão prévia ao concreto como ilustra a imagem abaixo;
A protensão do concreto é realizada, na prática, por meio de cabos de aço de alta resistência, tracionados e ancorados no próprio concreto. O artifício da protensão desloca a faixa de trabalho do concreto para o âmbito das compressões, onde o material é mais eficiente. Com a protensão, aplicam-se tensões de compressão nas partes da seção tracionadas pelas solicitações dos carregamentos. Desse modo, pela manipulação das tensões internas, pode-se obter a contribuição da área total da seção da viga para a inércia da mesma.

 Sob ação de cargas, uma viga protendida sofre flexão, alterando-se as tensões de compressão aplicadas previamente. Quando a carga é retirada, a viga volta à sua posição original e as tensões prévias são restabelecidas.

Se as tensões de tração provocadas pelas cargas forem inferiores às tensões prévias de compressão, a seção continuará comprimida, não sofrendo fissuração.









Protensão aplicada ao concreto.

 O artifício de protensão tem uma importância particular no caso do concreto, pelas seguintes razões:

  a) O concreto é um dos materiais de construção mais importantes. Os ingredientes necessários à confecção do concreto (cimento, areia, pedra e água) são disponíveis a baixo custo em todas as regiões habitadas da Terra.

  b) O concreto tem boa resistência à compressão. Resistências da ordem de 200Kgf/cm2 (20MPa) a 500Kgf/cm2 (50MPa) são utilizadas nas obras.

 c) O concreto tem pequena resistência à tração, da ordem de 10% de resistência à compressão. Além de pequena, a resistência à tração do concreto é pouco confiável.

De fato, quando o concreto não é bem executado, a retração do mesmo pode provocar fissuras, que eliminam a resistência à tração do concreto, antes mesmo de atuar qualquer solicitação. Devido a essa natureza aleatória da resistência a tração do concreto, ela é geralmente desprezada nos cálculos.

Sendo o concreto um material de propriedades tão diferentes a compressão e a tração, o seu comportamento pode ser melhorado aplicando-se compressão prévia (isto é, protensão) nas regiões onde as solicitações produzem tensões de tração.



Os Dez Mandamentos do Engenheiro de Concreto Protendido

Esta seção é baseada em texto elaborado pelo Engenheiro Antonio Carlos Reis Laranjeiras, Professor Emérito da Universidade Federal da Bahia.

Ao projetar:
  • 1º - Protender significa comprimir o concreto. A compressão estabelece-se apenas
  • onde o encurtamento é possível. Cuide para que sua estrutura possa encurtarse
  • na direção da protensão.
  • 2º - Em cada mudança de direção do cabo de protensão, surgem forças internas
  • radiais ao aplicar a protensão. Mudanças de direção do eixo das peças geram, por
  • sua vez, forças internas de desvio. Pense nisso ao proceder a análise e o dimensionamento.

  • 3º - As altas tensões admissíveis à compressão do concreto não devem ser incondicionalmente
  • utilizadas! Escolha a seção transversal de concreto adequada a
  • acomodar os cabos de protensão, de modo a permitir sua boa concretagem, do
  • contrário não se consegue na obra executar o concreto de consistência seca a ser
  • vibrado, necessário ao concreto protendido.
  • 4º - Evite tensões de tração sob peso próprio e desconfie da resistência à tração
  • do concreto.
  • 5º - Disponha armadura passiva de preferência na direção transversal à da protensão
  • e especialmente nas regiões de introdução das forças de protensão.
Ao construir:
  • 6º - O aço de protensão é mais resistente do que o comum e sensível à corrosão,
  • mossas, dobras e aquecimento. Manipule-o com cuidado. Assente os cabos
  • de protensão com exatidão, impermeáveis e indeslocáveis, para não ser penalizado
  • pelo atrito.
  • 7º - Planeje seu programa de concretagem de modo que todo o concreto possa
  • ser bem vibrado, e que as deformações do escoramento não provoquem fissuras
  • no concreto ainda jovem. Execute a concretagem com o maior cuidado, senão as
  • falhas de concretagem se vingarão por ocasião da protensão.
  • 8º - Teste a mobilidade da estrutura ao encurtamento na direção da protensão,
  • antes de sua aplicação.
  • 9º - Aplique protensão prematuramente em peças longas, mas apenas parcialmente,
  • de modo a obter moderadas tensões de compressão, capazes de evitar
  • fissuras de retração e temperatura. Só aplique a força total de protensão quando o
  • concreto apresentar resistência suficiente. As solicitações mais desfavoráveis no
  • concreto têm lugar, geralmente, por ocasião da protensão. Execute a protensão
  • sob controle contínuo dos alongamentos e da força aplicada. Preencha cuidadosamente
  • o protocolo de protensão!
  • 10º - Só aplique a protensão após controle de sua exeqüibilidade e sob estrita
  • observância das Normas de Procedimento.
  • Se o leitor ainda não estiver familiarizado com a Tecnologia do Concreto Protendido,
  • os dez mandamentos não serão − compreensivelmente − entendidos por
  • completo. Porém, se ao final do estudo dos Fundamentos do Concreto Protendido
  • conseguir entender todo o significado deles, então estará preparado para cumprilos.

São Carlos, 15 de março de 2005
João Bento de Hanai
Professor Titular da Escola de Engenharia de são Carlos da
Universidade de São Paulo




Vantagens
  • Grandes vãos
  • Controle e redução de deformações e da fissuração
  • Possibilidade de uso em ambientes agressivos
  • Projetos arquitetônicos ousados
  • Aplicação em peças pré-fabricadas
  • Recuperação e reforço de estruturas
  • Lajes mais esbeltas do que as equivalentes em concreto armado: isso pode reduzir tanto a altura total de um edifício, como o seu peso e, conseqüentemente, o carregamento das fundações.

O concreto protendido permite a obtenção de grandes vãos por suportar uma carga duas vezes maior do que o concreto armado, mesmo considerando a utilização de viga da mesma altura e em uma mesma área de construção. Ou, em outra configuração, é possível dimensionar viga protendida com a metade da altura, o que resulta em leveza da estrutura.

Eduardo Millen, da Abece, avalia que a protensão só não vale muito a pena em vãos menores, ou em cargas pequenas, pois tem um custo relativamente maior do que o concreto armado. “Mas se a utilização é para vãos maiores, a economia e o rendimento justificam o investimento”, reitera.

A Ponte do Galeão, no Rio de Janeiro, foi a primeira obra em concreto protendido nas Américas. E, desde lá, a adoção da tecnologia não parou de crescer, de Norte a sul do País. “É bastante comum utilizarmos esse tipo de armação aqui no Brasil, já que hoje, na área de engenharia de estruturas, somos um dos países mais avançados”, afirma Millen. E motivos para a adoção em grande escala, segundo ele, não faltam nos mais diversos tipos de construções.

Atualmente, o concreto protendido é amplamente utilizado em edificações, barragens para segurar comportas, pontes e viadutos de todos os tipos, pistas de aeroportos, piscinas, estações de tratamento de esgoto, reservatórios de água, silos, tirantes para contenção provisória ou definitiva, pré-fabricados de concreto, estacas para fundações, postes para redes de energia elétrica, vigotas para laje, pré-lajes, mourões, vigas, telhas, pisos industriais, entre diversas outras possibilidades.


Fontes:

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