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antolara.2007.03.12
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Força Aplicada - Protensão | |||||||||
fonte: Revista Técne - Edição 119 - Fevereiro/2007 Aderente ou não-aderente, protensão agrega leveza às estruturas de concreto e melhora comportamento das peças fletidas por Juliana Nakamura
Os fatores que determinam o uso da protensão são os que influem de forma negativa no desempenho em serviço das estruturas, basicamente fissuração e deformação acima do limite estabelecido. Isso não impede, porém, que a escolha seja pautada visando vantagens de caráter executivo e de prazo ou custo. "A protensão torna-se indicativa quando a estrutura de concreto armado não dá mais garantias quanto à grandeza das flechas e fissuras dentro de uma faixa de variabilidade com valores aceitáveis", explica o projetista de estruturas Francisco Graziano. Segundo ele, o custo do volume unitário de concreto protendido tende a ser maior que o do concreto armado. No entanto, é possível obter contrapartidas estruturais, de prazo e desempenho. "Em edifícios, por exemplo, as lajes protendidas antecipam a retirada de escoramentos e fôrmas, dando mais velocidade à obra. A ausência de vigas, por sua vez, garante melhor aproveitamento da área, redução de consumo de material e também do peso próprio da estrutura, refletindo na execução das fundações", afirma o engenheiro Marcos Caracas, da Impacto Protensão. Questão de aderência Para execução no canteiro, há dois métodos de protensão amplamente utilizados - existe também um terceiro método, a pré-tensão aderente, mas realizado somente em fábricas de pré-moldados (ver quadro). Até 1997, praticamente só se empregava no Brasil a protensão aderente, na qual cada cabo de aço é alojado dentro de uma bainha metálica e depois é alongado por macacos hidráulicos. Tradicionalmente, as cordoalhas mais utilizadas nesse sistema de protensão são as de sete fios e de Ø 12,7 mm ou Ø 15,2 mm. Em seguida, no vazio existente entre o cabo e a parede da bainha, injeta-se uma calda de cimento e água com a finalidade de proteger o cabo e de garantir a sua aderência à bainha e, consequentemente, à estrutura de concreto. Indicado quando se necessita de uma protensão de alta densidade, onde há uma concentração de carga maior em uma determinada seção, esse sistema requer a instalação de injetores e purgadores, além de todo o processo de injeção. Trabalha-se, portanto, com um grande número de insumos e o custo adicional de misturador para o preparo da calda de cimento, mangueiras de condução e bomba injetora etc. As ancoragens também são maiores e o equipamento de protensão é volumoso e bastante pesado. Por isso, a protensão aderente é mais empregada em estruturas de maior vulto, com solicitações elevadas ou com deficiência de capacidade de redistribuição, caso de pontes e viadutos. Na tentativa de simplificar o processo e tornar a tecnologia adaptável à construção de obras de menor porte, no final dos anos 1990 foi trazida dos Estados Unidos a protensão com cordoalha engraxada e plastificada, método no qual não há aderência entre o aço de protensão e a estrutura de concreto. Nesse sistema, também se utilizam as cordoalhas de sete fios de Ø 12,7 e 15,2 mm. Porém, em vez da bainha metálica, o cabo chega na obra envolvido por uma bainha de polipropileno, inserindo graxa entre um e outro com a finalidade de lubrificação e proteção contra a corrosão. Cada cordoalha tem sua ancoragem individual e, portanto, é posicionada também individualmente. "Isso favorece a precisão no posicionamento e torna o processo mais produtivo, além de diminuir o peso que o operário deverá manusear. O perfil delgado da cordoalha facilita o posicionamento em peças estruturais mais esbeltas e também permite excentricidades maiores. A graxa presente na cordoalha, por sua vez, diminui as perdas de protensão por atrito entre o aço e a bainha plástica", garante Caracas. Essa solução transformou a protensão em uma operação mais simples, com equipamentos mais leves. O principal ganho, porém, foi eliminar a etapa de injeção de nata de cimento e a limpeza das bainhas metálicas com ar comprimido, o que contribuiu para tornar o processo mais limpo e rápido. "É preciso considerar, porém, que não havendo aderência, a protensão passa a ser considerada como força externa aplicada sobre a estrutura e a permanência dessa força através dos anos depende exclusivamente do desempenho das ancoragens que devem, portanto, ser confiáveis", alerta o projetista de estruturas Manfred Theodor Schmid. Como em qualquer etapa de execução da estrutura, a protensão também deve acompanhar um rigoroso controle tecnológico do concreto. Também deve ser observada, no ato da concretagem, a correta vibração do concreto para um perfeito adensamento. "A protensão é uma prova de carga para os materiais e para a estrutura, por isso, requer conhecimento e maturidade profissional. Nenhum material pode estar a menos ou em excesso", resume Schmid. Aplicações Construção rápidaPonte em Rio Verde (GO) Projeto estrutural: JCM Queiroz e Associados Protensão: Engetec Com quase 20 m de vão livre e largura de cerca de 6 m, a ponte em Rio Verde (GO) foi construída em menos de 30 dias. O engenheiro Horácio Pires, da Engetec, conta que a principal necessidade do cliente era velocidade de execução para possibilitar o escoamento da safra agrícola. Também era importante que a ponte permitisse o tráfego de veículos de três eixos, como máquinas colheitadeiras e carretas transportadoras de grãos. A solução foi executar as longarinas em pré-vigas protendidas e o tabuleiro em pré-laje. As vigas foram executadas no canteiro e parcialmente protendidas para posicionamento por guindastes nos apoios extremos do rio. Posicionadas as vigas, a etapa seguinte foi a execução da laje maciça do tabuleiro da ponte com o auxílio de escoramento de madeira apoiado nas próprias vigas. Ao todo foram consumidos 1.107 kg de cordoalhas engraxadas com Ø 12,7 mm. Menos interrupções Construtora: Andrade Gutierrez Projeto estrutural: M. Schmid Engenharia Estrutural Protensão: Rudloff Reduzir o número de juntas, ponto fraco em qualquer tipo de pavimento, era uma das exigências que deveriam ser atendidas durante a construção do pátio de aeronaves do Aeroporto Afonso Pena, em Curitiba. Por isso, adotou-se na área de 21.623 m² concreto com protensão aderente com ancoragens convencionais de lajes. Como no pavimento protendido a resistência à tração aumenta com a compressão aplicada ao concreto, menores espessuras e maiores dimensões de placas foram obtidas. O projeto inicial em concreto armado previa placas de 3,0 x 6,0 m, com espessura de 35 cm. Com a protensão, foram obtidas placas de até 64,0 x 116,5 m e redução da espessura para 20 cm. De acordo com a engenheira Maria Regina Leoni Schmid, da Rudloff, a redução de espessura de concreto absorveu boa parte do custo da protensão. Na solução adotada, após a cura da injeção, os cabos funcionam independentes de suas respectivas ancoragens, o que possibilita o seu corte, sem maiores precauções. "O sistema adotado permitiu, ainda, que mesmo depois de o pavimento estar pronto, fosse inserida mais uma ponte de embarque, não prevista no projeto inicial. Para isso, foi necessário recortar no pavimento o espaço para a fundação dessa ponte, o que pôde ser executado sem comprometer a segurança do pavimento", explica Maria Regina. Ainda segundo a engenheira, a solução em concreto protendido proporcionou um pavimento de desempenho técnico elevado e baixa necessidade de manutenção. Tanto que desde o início de funcionamento do pátio do Aeroporto Afonso Pena, há dez anos, a única manutenção necessária foi a limpeza das juntas de dilatação. | |||||||||
| colocada por antolara em 12/03/2007 |
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, Mar 13 2007, 12:49 PM EDT
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