Concreto Protendido

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS

NOÇÕES SOBRE

CONCRETO PROTENDIDO

Tatiana Gesteira Martins de Almeida

Trabalho apresentado à disciplina

SET 5863 – Fundamentos do concreto II

Professor:

Libânio Miranda Pinheiro

São Carlos

Outubro, 1999

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS i

APRESENTAÇÃO ii

1. INTRODUÇÃO 1

1.1. GENERALIDADES 1

1.2. DESENVOLVIMENTO DO CONCRETO PROTENDIDO 5

1.3. BREVE HISTÓRICO DO CONCRETO PROTENDIDO NO BRASIL 8

2. DEFINIÇÕES, CLASSIFICAÇÕES E CONCEITOS 10

2.1. DEFINIÇÕES BÁSICAS 10

2.2. PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS 11

2.3. CLASSIFICAÇÕES E TIPOS 16

3. MATERIAIS 23

3.1. CONCRETO 23

3.2. ARMADURA ATIVA 24

3.2.1. CABOS DE AÇO 24

3.2.2. CABOS NÃO METÁLICOS 25

3.2.3. CORDOALHAS ENGRAXADAS 27

3.3. DISPOSITIVOS E EQUIPAMENTOS ADICIONAIS 28

4. NOÇÕES SOBRE DIMENSIONAMENTO 31

4.1. ESTÁGIOS DE CARREGAMENTO 31

4.2. ESTADOS LIMITES A CONSIDERAR 33

4.3. NOÇÕES SOBRE PERDAS DE PROTENSÃO 36

5. APLICAÇÕES, VANTAGENS E DESVANTAGENS 39

5.1. APLICAÇÃO EM EDIFÍCIOS 39

5.2. OUTRAS APLICAÇÕES 41

5.3. REABILITAÇÃO DE ESTRUTURAS 43

5.4. CONCRETO ARMADO x CONCRETO PROTENDIDO 45

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 47

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 – Fila horizontal de livros 2

Figura 1.2 – Barril de madeira 2

Figura 1.3 – Roda de carroça 3

Figura 1.4 – Protensão com aço de baixa resistência 5

Figura 1.5 – Protensão com aço de alta resistência 6

Figura 2.1 – Ilustração para caso a) 13

Figura 2.2 – Ilustração para caso b) 14

Figura 2.3 – Ilustração para o caso c) 16

Figura 2.4 – Protensão com cabos externos – viga caixão 17

Figura 2.5 – Protensão externa 18

Figura 2.6 – Içamento de viga I pré-moldada 21

Figura 2.7 – Pista de protensão para vigas pré-moldadas 22

Figura 3.1 – Cordoalha engraxada e plastificada 27

Figura 3.2 – Exemplo de ancoragem ativa de cordoalhas 29

Figura 3.3 – Exemplo de ancoragem passiva de cordoalhas 29

Figura 3.4 – Exemplo de ancoragem para barras 30

Figura 5.1 – Museu de Arte Contemporânea em Niterói 40

Figura 5.2 – Teatro de Arena do Parque Vila Lobos 40

Figura 5.3 – Construção de um viaduto com vigas I pré-moldadas 41

Figura 5.4 – Reservatório elevado protendido em forma de funil 42

Figura 5.5 – Alívio de carga nos pilares através da protensão 44

Figura 5.6 – Reabilitação através da introdução de apoios adicionais 44

APRESENTAÇÃO

Este trabalho apresenta algumas noções sobre o concreto protendido e suas aplicações. Não se tem a intenção de comentar os procedimentos de cálculo. O objetivo foi produzir um texto básico, reunindo de maneira clara os principais conceitos que o engenheiro deve ter sobre os materiais e as técnicas envolvidas no processo de fabricação do concreto protendido. Será dada uma noção sobre os aspectos que devem ser considerados no projeto de elementos fletidos, como estados limites envolvidos e perdas de protensão. Apresentar-se-á, também, diversas possibilidades de aplicação do concreto protendido, ressaltando suas vantagens e desvantagens quando comparado com outros materiais estruturais. Trata-se de um “material” com grande potencialidade de aplicação, que deve ser melhor estudado para que seja mais utilizado e com eficiência.

1. INTRODUÇÃO

Neste primeiro capítulo serão comentados alguns aspectos gerais sobre a protensão, não necessariamente aplicada ao concreto. Será feito um breve histórico do surgimento do concreto protendido no mundo e de sua aplicação no Brasil.

1.1. GENERALIDADES

A protensão, de uma maneira bem genérica, consiste na criação intencional de um estado prévio de tensões em algum material visando a melhorar o seu comportamento. Este material não necessariamente é o concreto. Aliás, o uso da protensão é muito anterior à descoberta da possibilidade de sua aplicação ao concreto estrutural. Fatos corriqueiros e outras aplicações bastante antigas servem para ilustrar o efeito da protensão, como será visto a seguir.

Imagine que se queira carregar um conjunto de livros colocados em uma fila horizontal,