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Igor Pinheiro

C.E.O da Inova Civil
Ativo 17

Tudo Sobre Protensão

      A engenharia civil se desenvolveu muito ao longo dos anos, superando desafios que antes pareciam impossíveis. Atualmente, através da inovação, conseguimos superar grandes vãos, construir pontes, viadutos, empreendimentos com grandes vãos de estacionamento, dentre diversas outras possibilidades. Tudo isso se tornou possível graças à protensão, e é muito importante que os profissionais da construção civil saibam como esse método funciona e como agrega esses benefícios. Então, pensando nisso, o Inova Civil resolveu trazer um conteúdo sobre essa inovação para você.

Figura 1- Laje protendida.
  • O que é protensão

      A protensão é uma técnica que tem como objetivo aumentar a resistência do elemento estrutural às tensões de tração exercidas sobre ele. Para fazer isso são aplicadas tensões internas a estrutura com sentido oposto ao sentido dos carregamentos verticais.

      Na protensão, são posicionados cabos de aço ou ferro fundido dentro da estrutura. Esses cabos são tracionados dentro do seu limite elástico por meio de macacos hidráulicos até atingir a força que foi determinada em projeto e são, então, travados em ancoragens. Quando esses cabos são soltos, eles tendem a voltar para o seu estado relaxado. Desse modo, eles aplicam tensões internas na peça de concreto.

Figura 2 – A imagem mostra uma comparação entre o concreto armado e o protendido. a) concreto armado com a aplicação de cargas; b) concreto protendido sem aplicação de cargas; c) concreto protendido com a aplicação de cargas.

      A aplicação das trações nos cabos pode ser feita de diversas formas, mas as mais comuns são a pré-tração e a pós-tração. Vamos falar um pouco mais sobre esses dois métodos.

  • Pré-tração:

      A pré-tração é muito utilizada em peças de concreto pré-fabricadas, pois nela o aço é tracionado antes da concretagem.

      Nas fábricas de pré-moldados, as peças estruturais são feitas nas pistas de protensão. O processo, nesse caso, consiste em tracionar os cabos nessas pistas até a tensão desejada. Com os cabos já tracionados, o concreto é lançado sobre a peça. Após o concreto atingir a resistência desejada, os cabos são cortados.

      A tendência dos cabos é voltar ao seu estado relaxado, mas isso não ocorre devido ao sistema de ancoragem e encunhamento. Dessa forma, os cabos aplicam forças de compressão sobre o concreto, ou pré-compressão.

Figura 3 – Pista de protensão.
Figura 4 – Peça de concreto pré-fabricada para uma ponte.
  • Pós-tração:

      Esse método é bastante utilizado em vários tipos de obras. Nesse método, o concreto já está seco quando os cabos são tensionados. O tensionamento da peça estrutural ocorre antes que receba as cargas para que foi projetado, ocorrendo 100% do tensionamento previsto em projeto em cerca de 28 dias após a concretagem.

      Para a sua realização, o aço de protensão é colocado dentro da peça de concreto em um tubo que o mantem isolado concreto. Depois que tudo está no local correto, são colocadas ancoragens nas extremidades do aço que está fora da peça. Em seguida, são utilizados macacos hidráulicos para tracionar o aço até obter a tensão que foi determinada pelo projetista. Quando o aço é solto, ele passar a comprimir o concreto durante toda a sua vida útil.

Figura 5 – Bainhas posicionadas na obra.
Figura 6 – Realização da pós-tração.

      Além disso, a pós-tração é dividida em dois métodos:

  • Aderente

      Nesse método, antes de o concreto ser lançado, é passada uma bainha metálica corrugada, já contendo ou não os cabos. Essa bainha ajuda a realizar um bom traçado dos cabos. Quando já está tudo no lugar, o processo de pós-tração é executado normalmente: O concreto é lançando, e após a cura os cabos são tencionados.

      Depois disso, a bainha é preenchida com graute (tipo de concreto indicado para preenchimento de vazios) para impedir que as cordoalhas se movimentem e para promover a aderência entre o concreto e os cabos. Esse processo precisa ser realizado cuidadosamente, pois podem ocorrer problemas como formação de bolsa de ar, entupimento causados por detritos, ou falhas na vedação das emendas e ancoragens da bainha.

  • Não aderente:

      O método não aderente é parecido com o aderente, porém, ao invés de utilizar uma bainha metálica, as cordoalhas são envolvidas por dutos plásticos de polietileno preenchidos com graxa. Essa graxa é responsável por impedir a aderência entre o concreto e os cabos, permitindo que eles sofram deformações de maneira independente um do outro. Como o aço e o concreto não têm aderência, toda a ancoragem é feita nas extremidades das peças, e por isso é necessário um cuidado especial no dimensionamento dos esforços que serão aplicados nessas regiões de ancoragem.

      Esse método possui uma carga de ruptura menor que a aderente, porém, como não é necessário preencher o duto como no caso anterior, esse método se torna mais simples e mais barato, sendo muito utilizado em casos que não são necessárias cargas tão grandes como as aplicadas na protensão aderente.

Figura 7 – Sistema de protensão não aderente.

 

  • Vantagens

– Reduz as tensões de tração provocadas pelos esforços verticais.

– Possibilita vencer vãos maiores que o concreto armado, e para o mesmo vão é possível diminuir a altura necessária da viga. Com a possibilidade de vãos maiores, é possível obter vantagens como estacionamentos mais amplos, apartamentos com maiores possibilidades de modificação da planta baixa de acordo com o desejo do cliente, além das grandes obras de infraestrutura como pontes e viadutos se tornarem cada mais viáveis.

– Reduz as quantidades necessárias de concreto e aço. Como o aço tem uma utilização mais eficaz a quantidade necessária de aço e concreto utilizados são menores, minimizando os gastos com esses matérias.

–  Facilita a utilização generaliza de peças pré-moldadas, pois a protensão diminui a possibilidade de fissuração durante o transporte das peças.

 

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Créditos das imagens

Figura 1 – Disponível em: < https://www.sh.com.br/blog/2015/o-que-e-concreto-protendido/  >.

Figura 2 – Disponível em: < http://maisumaengenharia.blogspot.com/2015/03/o-que-e-concreto-protendido.html >.

Figuras 3 e 5 – Disponível em: < https://www.ntcbrasil.com.br/blog/entenda-o-concreto-protendido/ >.

Figura 4 – Disponível em: < http://www.formatecformas.com.br/portfolio-item/pec%CC%A7a-viga-ponte-tipo-i/ >.

Figura 6 – Disponível em: < https://www.ufrgs.br/eso/content/?attachment_id=1706 >.

Figura 7 – Disponível em: < http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/119/artigo285368-4.aspx >.

PUC-Rio-Certificação Digital N° 1221659/AC. Protensão.

Castro, Sérgio Vannucci. Concreto Protendido – Vantagens e desvantagens dos diferentes
processos de protensão do concreto nas estruturas. Universidade Federal de Minas Gerais. Abril de 2011

 

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