CONCRETO PROTENDIDO E LAJES PROTENDIDAS COM MONOCORDOALHAS ENGRAXADAS NOÇÕES GERAIS SOLUÇÃO ESTRUTURAL E CORRETA EXECUÇÃO
Jorge Luiz Silka Pereira, Eng. Civil, proCalc Estruturas S/C Ltda. Rogério Gomes de Carvalho, Eng. Civil, proCalc Estruturas S/C Ltda. Izan Gomes de Lacerda, Eng. Civil, Gomes & Lacerda Ernani Simas Alves Neto, Eng. Civil, Impacto Sul Protensão Maurício Cunha, Eng. Civil, Construtora Andrade Ribeiro Ltda.
MARÇO - 2005
1. INTRODUÇÃO Protensão é o processo pelo qual se aplicam tensões prévias ao concreto, segundo o dicionário Aurélio. No entanto o significado é bem mais amplo, e o efeito da protensão pode ser aplicado aos mais diversos tipos de estruturas e materiais. De acordo com Pfeil, “protensão é um artifício que consiste em introduzir numa estrutura um estado prévio de tensões capaz de melhorar sua resistência ou seu comportamento, sob diversas condições de carga”. A idéia da protensão (ou pré-tensão) é muito antiga e consiste basicamente em fornecer a um elemento estrutural, esforços iniciais contrários àqueles que surgirão com a aplicação de cargas a este elemento. O princípio da protensão pode ser melhor entendido através de alguns exemplos bastante simples : -
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tonéis de madeira : os anéis de aço são colocados aquecidos sobre as peças de madeira do tonel. Ao esfriarem sofrem redução de diâmetro, comprimindo as peças de madeira roda de carroça : mesmo princípio dos tonéis de madeira, sendo que o anel de aço, ao esfriar, comprime os raios de madeira da roda roda de bicicleta : os raios metálicos de uma roda de bicicleta são tracionados. O conjunto de raios tracionados ao longo do aro metálico da roda produzem efeito de compressão no aro e mantêm a estabilidade do conjunto o transporte de livros por uma pessoa na forma de uma fila horizontal
solidarização de peças pré-moldadas
2. HISTÓRICO O desenvolvimento do concreto armado e protendido iniciou-se a partir da criação do cimento Portland, em 1824, na Inglaterra. A partir daí, franceses e alemães também começaram a fabricar cimento e a desenvolver sua tecnologia. Em meados do século 19 já se conhecia no mundo todo a possibilidade de reforçar peças de concreto com armaduras de aço : -
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1855 : fundada a primeira fábrica de cimento Portland na Alemanha 1855 : o francês Lambot patentea técnica para fabricação de embarcações de concreto armado 1867 : o francês Monier inicia a fabricação de vasos, tubos, lajes e pontes em concreto utilizando armaduras de aço 1877 : o americano Hyatt reconhece o efeito da aderência entre o concreto e a armadura através de vários ensaios, passando-se a utilizar a armadura apenas do lado tracionado das peças 1886 : o americano P. J. Jackson faz a primeira proposição de prétensionar o concreto 1886 : o alemão Matthias Koenen desenvolve um método empírico de dimensionamento de alguns tipos de construção em concreto armado, a partir de ensaios segundo o sistema Monier
No final do século 19, várias patentes de métodos de protensão e ensaios foram requeridas, porém sem êxito. A protensão se perdia devido a retração e fluência do concreto, desconhecidas na época. No começo do século 20, Mörsch desenvolveu a teoria iniciada por Koenen, endossando suas proposições através de inúmeros ensaios. Os conceitos desenvolvidos por Mörsch formaram, em quase todo o mundo e por décadas, os fundamentos da teoria do concreto armado, sendo que seus elementos essenciais ainda hoje saio válidos. Por volta de 1912, Koenen e Mörsch reconheceram que o efeito de uma protensão reduzida se perdia com o passar do tempo, devido à retração e deformação lenta do concreto. -
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1919 : o alemão K. Wettstein fabricou painéis de concreto protendidos com cordas de aço para piano 1923 : o americano R. H. Dill reconheceu a necessidade de utilizar fios de aço de alta resistência sob elevadas tensões para superar as perdas de protensão 1924 : o francês Eugene Freyssinet utilizou protensão para reduzir o alongamento de tirantes em galpões com grandes vãos 1928 : Freyssinet apresentou o primeiro trabalho consistente sobre concreto protendido. Freyssinet foi uma das figuras de maior destaque no desenvolvimento da tecnologia do concreto protendido. Inventou e patenteou métodos construtivos,
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equipamentos, aços especiais e concretos especiais. A partir daí a pesquisa e o desenvolvimento do concreto protendido e armado tiveram rápida e crescente evolução. 1948 : executada no Brasil, a primeira obra em concreto protendido, a Ponte do Galeão, no Rio de Janeiro, com 380 m de comprimento, na época a mais extensa no mundo. Utilizou o sistema Freyssinet e tudo foi importado da França, inclusive o projeto. Os cabos de protensão eram fios lisos envolvidos por duas três camadas de papel Kraft pintados, os fios e o papel, com betume. Portanto tínhamos concreto protendido “sem aderência”. 1950 : primeira conferência sobre concreto protendido em Paris 1950 : Finster Walder executou a primeira ponte em balanços sucessivos e o método espalhou-se pelo mundo 1950 : surgem as primeiras cordoalhas de fios 1952 : a Companhia Siderúrgica Belgo-Mineira iniciou a fabricação do aço de protensão no Brasil. A segunda obra em concreto protendido no Brasil foi a ponte de Juazeiro, já executada com aço brasileiro. 1953 : publicada a DIN 4227, norma alemã de concreto protendido meados da década de 1950 : executadas, nos Estados Unidos, as primeiras lajes protendidas, sendo a maioria delas no sistema “liftslab”, onde as lajes planas eram concretadas e protendidas sobre o solo e depois içadas e ancoradas aos pilares em seus níveis. 1956 : surgiram as bainhas produzidas com fitas plásticas enroladas helicoidalmente sobre os fios pintados com betume 1958 : surgem no Brasil as bainhas metálicas flexíveis, com injeção de argamassa de cimento posterior a protensão dos cabos, promovendo a aderência. Este sistema permitiu a execução de estruturas protendidas de grandes vãos. final da década de 1950 : surge a primeira patente de protensão com a utilização de de bainhas individuais de plástico extrudadas sobre a cordoalha. 1969 : concluído o primeiro edifício em laje lisa protendida com distribuição de cabos em duas direções, sendo numa delas distribuídos e na outra concentrados em faixas sobre os apoios. Watergate Apartments, em Washington, EUA. 1978 : o Comitê Euro-Internacional du Betón (CEB/FIP) publicou, em 1978, o Código Modelo para Estruturas de Concreto Armado e Concreto Protendido. Ele serviu de base para elaboração de normas técnicas em vários países.
Atualmente a utilização de estruturas em concreto protendido tem larga aceitação no mundo todo, e vem se popularizando a cada dia mais, principalmente em edificações de uma maneira geral, com a aplicação de cordoalhas não aderentes.
3. NORMATIZAÇÃO NO BRASIL No Brasil, a Norma Brasileira ABNT NBR 6118:2003 – Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento, que vigora desde 31/03/2003, cancelou e substituiu a antiga norma de concreto protendido (NBR 7197:1989) e passou a tratar de concreto armado e protendido. A primeira norma brasileira de concreto protendido foi a NB-116. Esta última revisão de norma demonstra uma maior preocupação com a durabilidade das estruturas, evidenciada pela necessidade de classificação das estruturas a serem projetadas dentro das Classes de Agressividade Ambiental. Esta classificação passa a determinar, para estruturas em concreto armado e protendido, os principais parâmetros de projeto, tais como a qualidade do concreto, cobrimento das armaduras, limitações de aberturas de fissuras entre outras. As tabelas que determinam estes parâmetros são as seguintes :
Classe de agressividade ambiental I
Tabela 6.1 - Classes de agressividade ambiental Classificação geral do Risco de deterioração Agressividade tipo de ambiente para da estrutura efeito de projeto Rural Fraca Insignificante Submersa
II
Urbana 1,2
Moderada
III
Forte
IV
Muito forte
Marinha
Pequeno
1
Grande
Industrial 1,2 Industrial 1,3
Elevado
Respingos de maré
OBSERVAÇÕES: 1) Pode-se admitir um microclima com uma classe de agressividade mais branda (um nível acima) para ambientes internos secos (salas, dormitórios, banheiros, cozinhas e áreas de serviço de apartamentos residenciais e conjuntos comerciais ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura). 2) Pode-se admitir uma classe de agressividade mais branda (um nível acima) em: obras em regiões de clima seco, com umidade relativa do ar menor ou igual a 65%, partes da estrutura protegidas da chuva em ambientes predominantemente secos, ou regiões onde chove raramente. 3) Ambientes quimicamente agressivos, tanques industriais, galvanoplastia, branqueamento em indústrias de celulose e papel, armazéns de fertilizantes, indústrias químicas.
Tabela 7.1 - Correspondência entre classes de agressividade e qualidade do concreto Concreto
Tipo
Relação água/cimento em massa
CA CP CA CP
Classe de concreto (NBR 8953)
I ≤ 0,65 ≤ 0,60 ≥ C20 ≥ C25
Classe de agressividade (tabela 6.1) II III ≤ 0,60 ≤ 0,55 ≥ C25 ≥ C30
≤ 0,55 ≤ 0,50 ≥ C30 ≥ C35
IV ≤ 0,45 ≤ 0,45 ≥ C40 ≥ C40
NOTAS: 1 - O concreto empregado na execução das estruturas deve cumprir com os requisitos estabelecidos na NBR 12655.
2 – CA corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto armado. 3 – CP corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto protendido.
Tabela 7.2 - Correspondência entre classe de agressividade ambiental e cobrimento nominal para ∆c = 10 mm Classe de agressividade (tabela 6.1) Componente ou elemento
Tipo de estrutura
I
II
III
IV 3
Cobrimento nominal (mm) Laje
Concreto armado Concreto protendido
1
2
20
25
35
45
2
Viga /Pilar
25
30
40
50
Todos
30
35
45
55
OBSERVAÇÕES: 1) Cobrimento nominal da armadura passiva que envolve a bainha ou os fios, cabos e cordoalhas, sempre superior ao especificado para o elemento de concreto armado, devido aos riscos de corrosão fragilizante sob tensão. 2) Para a face superior de lajes e vigas que serão revestidas com argamassa de contrapiso, com revestimentos finais secos tipo carpete e madeira, com argamassa de revestimento e acabamento tais como pisos de elevado desempenho, pisos cerâmicos, pisos asfálticos e outros tantos, as exigências desta tabela podem ser substituídas por aquelas do item 7.4.7.5, respeitando um cobrimento nominal ≥ 15 mm. 3) Nas faces inferiores de lajes e vigas de reservatórios, estações de tratamento de água e esgoto, condutos de esgoto, canaletas de efluentes e outras obras em ambientes química e intensamente agressivos, a armadura deve ter cobrimento nominal ≥ 45 mm.
Tabela 13.3 – Exigências de durabilidade relacionadas à fissuração e à proteção da armadura, em função das classes de agressividade ambiental Tipo de concreto Classe de agressividade Exigências relativas Combinação de ações estrutural ambiental (CAA) e tipo de à fissuração em serviço a utilizar proteção Concreto simples CAA I a CAA IV Não há -Concreto armado CAA I ELS-W wk ≤ 0,4 mm Combinação freqüente CAA II a CAA IV ELS-W wk ≤ 0,3 mm Combinação freqüente Concreto protendido Pré tração com CAA I nível 1 ou ELS-W wk ≤ 0,2 mm Combinação freqüente (protensão parcial) Pós tração com CAA I e II Concreto protendido Pré tração com CAA II Verificar as duas condições abaixo nível 2 ou ELS-F Combinação freqüente (protensão limitada) Pós tração com CAA III e ELS-D* Combinação quase IV permanente Concreto protendido Verificar as duas condições abaixo nível 3 Pré tração com CAA III e ELS-F Combinação rara (protensão IV ELS-D* Combinação freqüente completa) As definições de ELS-W, ELS-F e ELS-D encontram-se no item 3.2 . Para as classes de agressividade ambiental CAA-III e IV exige-se que as cordoalhas não aderentes tenham proteção especial na região de suas ancoragens. * A critério do projetista, o ELS-D pode ser substituído pelo ELS-DP com ap = 25 mm (figura 1).
4. CONCEITOS DE PROTENSÃO 4.1.
DEFINIÇÃO
a) ELEMENTO ESTRUTURAL EM CONCRETO PROTENDIDO : aquele que é submetido a um sistema de forças, especialmente aplicadas e de forma permanente, chamadas forças de protensão e tais que, em condições de utilização, quando agirem simultaneamente com as demais ações, impeçam ou limitem a fissuração do concreto.
4.2.
CLASSIFICAÇÃO
4.2.1. QUANTO AO ESTIRAMENTO DA ARMADURA DE PROTENSÃO – TIPOS DE PROTENSÃO a)
CONCRETO PROTENDIDO COM ARMADURA ATIVA (DE PROTENSÃO) PRÉ- TRACIONADA : aquele em que o estiramento da armadura ativa é feito através de apoios independentes da peça, antes do lançamento do concreto. Após o endurecimento do concreto a ligação da armadura com estes apoios é desfeita e as tensões na armadura se transmitem ao concreto por aderência. Exemplo : peças préfabricadas protendidas executadas em pistas de protensão
b)
CONCRETO PROTENDIDO COM ARMADURA ATIVA (DE PROTENSÃO) PÓS-TRACIONADA : aquele em que o estiramento da armadura ativa é feito após o endurecimento
do concreto, através de apoios na própria peça, criando-se ou não aderência da armadura com o concreto. Exemplo : as estruturas protendidas moldadas “in-loco” (edifícios, pisos industriais, pistas de aeroporto, pontes, etc.)
4.2.2. QUANTO À FISSURAÇÃO – NÍVEIS DE PROTENSÃO Um dos objetivos da protensão é o de eliminar ou reduzir as tensões de tração num elemento estrutural, e por conseqüência, controlar a fissuração. De acordo com este controle pretendido, temos os seguintes níveis de protensão : a) CONCRETO PROTENDIDO NÍVEL 3 - PROTENSÃO COMPLETA OU TOTAL : previsto para protensão com armadura ativa prétracionada nas classes de agressividade III e IV. Ocorre quando se verificam as duas condições seguintes : a.1) para as combinações freqüentes de ações, previstas no projeto, é respeitado o limite de descompressão, ou seja, quando atuarem a carga permanente e as sobrecargas freqüentes não se admite tração no concreto a.2) para as combinações raras de ações, quando previstas no projeto, é respeitado o estado limite de formação de fissuras. A protensão completa proporciona as melhores condições de proteção das armaduras contra a corrosão, e se aplica nos casos de obras em meios muito agressivos ou situações de fissuração exagerada, tais como tirantes de concreto protendido, reservatórios protendidos para garantia de estanqueidade, vigas formadas por peças pré-moldadas justapostas sem armaduras suplementares, etc. Não existe limitação técnica no uso da protensão completa, apenas restrições de ordem econômica.
b) CONCRETO PROTENDIDO NÍVEL 2 - PROTENSÃO LIMITADA : previsto para protensão com armadura ativa pré-tracionada na classe de agressividade II e pós-tracionada nas classes de agressividade III e IV. Ocorre quando se verificam as duas condições seguintes : b.1) para as combinações quase permanentes de ações, previstas no projeto, é respeitado o limite de descompressão, ou seja, quando atuarem a carga permanente e parte das sobrecargas não se admite tração no concreto b.2) para as combinações freqüentes de ações, quando previstas no projeto, é respeitado o estado limite de formação de fissuras, ou seja, quando atuarem a carga permanente e as sobrecargas freqüentes. A protensão limitada, por admitir tensões moderadas de tração em serviço, exigem a colocação de armadura passiva adicional no dimensionamento à ruptura e no controle da fissuração. Esta combinação de armadura ativa e passiva permite soluções equilibradas e mais econômicas, já que o aço de protensão é mais caro que o aço convencional. c) CONCRETO PROTENDIDO NÍVEL 1 - PROTENSÃO PARCIAL : previsto para protensão com armadura ativa pré-tracionada na classe de agressividade I e pós-tracionada nas classes de agressividade I e II. Ocorre na seguinte condição : - para as combinações freqüentes de ações, previstas no projeto, é respeitado o limite de abertura de fissuras, com abertura não superior a 0,20 mm, ou seja, quando atuarem a carga permanente e as sobrecargas freqüentes. A protensão parcial é similar a protensão limitada, porém admite tensões maiores de tração em serviço e formação de fissuras de maior abertura (não maiores que 0,2 mm). Consome menos aço de protensão porém, como admite fissuração, exige armadura passiva suplementar. 4.2.3. QUANTO À ADERÊNCIA - SISTEMAS DE PROTENSÃO a) CONCRETO PROTENDIDO COM ADERÊNCIA INICIAL : este sistema está normalmente associado a armadura pré-tracionada e é muito empregado na fabricação de elementos pré-moldados protendidos. Em pistas de protensão, nas usinas (fábricas) de prémoldados, a armadura ativa é posicionada, ancorada e tracionada em blocos nas cabeceiras da pista. Após a montagem das armaduras passivas, formas, concretagem e cura do concreto, as armaduras ativas são liberadas das cabeceiras. Com a tendência do aço retornar à sua posição original antes do tracionamento, e restringido por aderência ao concreto endurecido da peça prémoldada, o esforço de tração se transfere ao concreto na forma de
compressão, caracterizando a protensão por pré-tração da armadura ativa com aderência inicial.
Passarela em estrutura de concreto pré-fabricado protendido
b) CONCRETO PROTENDIDO COM ADERÊNCIA POSTERIOR : neste sistema, o aço é posicionado dentro de bainhas metálicas corrugadas e a aplicação da força de protensão (tracionamento dos cabos) é feita após a cura do concreto, através da reação do equipamento na própria estrutura a ser protendida, utilizando macacos hidráulicos especiais. A característica deste sistema é que, após a protensão, as bainhas são injetadas com calda de cimento sob pressão, promovendo a proteção das armaduras contra a corrosão e a aderência entre o aço e a bainha. Devido as particularidades dos dispositivos de ancoragem, do processo em si e da forma de tracionamento do aço, os sistemas de protensão com aderência posterior são patenteados, como por exemplo, os sistemas Stup Freyssinet (França), Diwidag (Alemanha), Rudloff (Brasil), Tensacciai (Itália), Mac Protensão (Brasil), etc.
Ancoragem passiva – Sistema Tensacciai Tensacciai
Ancoragem ativa – Sistema
Ancoragem ativa com destaque para o tubo de injeção de calda de cimento para efetivação da aderência (Sistema Tensacciai). Abaixo detalhe de bainha metálica e purgador da calda de cimento.
Ancoragem ativa com rosca, do sistema Diwidag, usualmente utilizada em tirantes.
c) CONCRETO PROTENDIDO SEM ADERÊNCIA : neste sistema não há injeção de calda de cimento, ficando o aço ancorado apenas nas extremidades. Se forem utilizadas bainhas metálicas, é feita injeção com graxa para proteção do aço contra a corrosão. Normalmente se utiliza cordoalha simples (monocordoalha) envolta em uma bainha plástica de polietileno de alta densidade, extrudada sobre a cordoalha engraxada. Como são sistemas simples, vários fabricantes produzem as ancoragens, macacos e outros dispositivos. As cordoalhas são atualmente produzidas no Brasil apenas pela Belgo.
Esquema típico de montagem de uma laje lisa com monocordoalhas engraxadas
5. APLICAÇÕES DA PROTENSÃO Podemos resumir as possibilidades de combinação dos tipos, níveis e sistemas de protensão com o diagrama abaixo : PROTENSÃO COMPLETA
ARMADURA ATIVA PRÉ-TRACIONADA COM ADERÊNCIA
PROTENSÃO LIMITADA
PROTENSÃO PARCIAL
CONCRETO PROTENDIDO
PROTENSÃO COMPLETA
SEM ADERÊNCIA ARMADURA ATIVA PÓS-TRACIONADA
PROTENSÃO LIMITADA PROTENSÃO PARCIAL PROTENSÃO COMPLETA
COM ADERÊNCIA
PROTENSÃO LIMITADA PROTENSÃO PARCIAL
A partir destas possibilidades, podemos determinar a solução mais adequada para cada tipo de obra : - ARMADURA ATIVA PRÉ-TRACIONADA : estruturas em peças prémoldadas, normalmente com protensão parcial. - ARMADURA ATIVA PÓS-TRACIONADA :
a) COM ADERÊNCIA : estruturas especiais moldadas “in-loco” (vigas e/ou lajes), normalmente com protensão parcial, com grandes vãos e carregamentos elevados : pontes, viadutos, barragens, silos, pistas de aeroporto, pisos industriais pesados, etc.
Exemplos de obras em concreto protendido moldado “in loco” com o cordoalhas aderentes : pontes em balanços sucessivos, silos, laje de grandes vãos (laje do subsolo do Palácio Avenida em Curitiba, com vãos da ordem de 14 metros), pista de taxiamento do Aeroporto Afonso Pena (Curitiba).
b) SEM ADERÊNCIA : estruturas leves moldadas “in-loco” (vigas e/ou lajes), normalmente com protensão parcial, com vãos máximos da ordem de 10,00 m, com carregamentos leves a moderados : edifícios residenciais e comerciais, pisos industriais, radiers de edifícios populares, etc.
Fundações de casas populares em radier protendido com cordoalha engraxada.
Pisos industriais
Museu Nacional de Arte Contemporânea – Niterói – RJ
Reservatório Cilíndrico – Flórida – EUA
Edifício em lajes lisa maciça protendida com cordoalhas engraxadas.
Laje nervurada protendida apoiada sobre vigas faixa protendidas A protensão completa ou total só é utilizada em casos especiais, onde precisamos de estruturas sem fissuração devido a problemas de agressividade do meio-ambiente, por necessidade de estanqueidade ou por exigência de poucas vibrações, pois é uma solução bastante cara. Aplica-se a estruturas como reservatórios, centrais nucleares, obras em meio extremamente agressivo, etc. 5.1.1. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CONCRETO PROTENDIDO
Podemos citar várias vantagens na utilização de estruturas em concreto protendido : a) b) c) d) e) f) g) h) i) j)
Redução da fissuração, aumento da durabilidade economia de concreto economia de aço redução de flechas previsibilidade do comportamento estrutural resistência à fadiga melhoria no combate aos esforços de cisalhamento grandes vãos estanqueidade peças esbeltas e arrojadas estruturalmente
Entre as desvantagens podemos citar : a) b) c) d)
custo elevado para pequenos vãos não apropriada para estruturas que exijam massa de concreto maiores cuidados de projeto maiores cuidados na execução
5.1.2. CARACTERÍSTICAS DOS SISTEMAS DE PROTENSÃO Os dois sistemas de protensão apresentam características bem diferentes entre si e podemos compará-las na tabela abaixo : PROTENSÃO COM ADERÊNCIA Melhor distribuição das fissuras e maior segurança à ruína
PROTENSÃO SEM ADERÊNCIA Fissuras mais acentuadas e carga de ruína inferiores
Maior segurança em situações extremas Segurança restrita em caso de (incêndios, explosões e terremotos) incêndio, porém cabos podem ser trocados ou reprotendidos PROTENSÃO COM ADERÊNCIA PROTENSÃO SEM ADERÊNCIA Utiliza bainhas metálicas para até quatro Corodalha única com graxa e bainha cordoalhas por bainha, em trechos de plástica contínua, fornecida pronta pela 6m com luvas de emenda e vedação fábrica Manuseio de cordoalhas (enrolar e Manuseio de apenas uma cordoalha desenrolar) feito com várias cordoalhas por vez (em torno de 0,89 kg/m) simultaneamente (em torno de 3,2 kg/m) Cuidados na concretagem para não A bainha plástica é resistente aos danificar a bainha metálica trabalhos de obra, inclusive concretagem
Macaco de furo central, pesado, que deve ser colocado pela ponta da cordoalha (+/- a 50 cm da face do concreto Protensão executada em 4 níveis de pressão hidráulica, com respectivas leituras de alongamento, correção de tabela e medida de perda por cravação Lavagem das cordoalhas por dentro para diluição de eventual infiltração de pasta na concretagem evitando travamento das cordoalhas Retirada da água de lavagem da bainha para evitar diluição da pasta com ar comprimido Injeção de pasta de cimento, preparada com misturador elétrico e injetada com bomba elétrica Dimensões avantajadas da bainha diminuem excentricidade dos cabos Perdas consideráveis por atrito Maior segurança em situações extremas (incêndios, explosões e terremotos)
Macaco leve, de dois cilindros, que envolve a cordoalha junto à face do concreto Protensão feita em apenas uma operação do macaco, pois não há retificação da cordoalha (única) Procedimento desnecessário
Procedimento desnecessário
O aço de protensão já é fornecido com a proteção da graxa e da bainha plástica Possibilita grandes excentricidades (importante em lajes finas) Pequenas perdas por atrito Segurança restrita em caso de incêndio, porém cabos podem ser trocados ou reprotendidos
Como a protensão sem aderência vem se firmando como uma solução vantajosa, técnica e economicamente, em edificações de uma maneira geral, vamos analisar com maior ênfase este processo. Particularmente vamos estudar as estruturas em lajes protendidas com monocordoalhas engraxadas para edificações.
6. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS PARA PROTENSÃO NÃO ADERENTE COM CORDOALHAS ENGRAXADAS 6.1.
MATERIAIS DE PROTENSÃO
a) CORDOALHA : arames de aço de alta resistência enrolados entre si ou ao redor de um fio central. Em cabos não aderentes, a cordoalha utilizada é a de sete fios. Características das cordoalhas de 7 fios :
CP 175
CP 190
RN
RB
RN
RB
CARACTERÍSTICA 1/2"
5/8"
1/2"
5/8"
1/2"
5/8"
1/2"
5/8"
127
15,2
12,7
15,2
12,7
15,2
12,7
15,2
± 0,3
Diâmetro nominal (mm) Tolerância no diâmetro (mm) Seção Nominal (mm²) Peso Nominal (kg/m) Módulo de Elasticidade aprox. (MPa)
± 0,3
± 0,3
± 0,3
± 0,3
± 0,3
± 0,3
± 0,3
96,5 0,756
141,0 1,100
96,5 0,756
141,0 1,100
100,2 0,785
145,5 1,140
100,2 0,785
145,5 1,140
195.000
195.000
195.000
195.000
195.000
195.000
195.000
195.000
Resistência mínima à tração (MPa)
1.750
1.750
1.750
1.750
1.900
1.900
1.900
1.900
Limite de escoamento (MPa) (def. perm. 0,2%)
1.500
1.500
1.580
1.580
1.600
1.600
1.710
1.710
Alongamento mínimo na rutura (%)
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
10
10
3
3
10
10
3
3
Relaxação máxima após 1.000h a 20º C para carga Inicial de 75% da carga de rutura mínima especificada (aprox.) (%)
RN = relaxação normal RB = relaxação baixa
Normalmente se utilizam as cordoalhas CP 190 RB no diâmetro de ½” ou, menos frequentemente, no diâmetro de 5/8”. b) CABO : é o conjunto completo composto dos dispositivos de ancoragens, aço de protensão (cordoalha), revestimento de graxa e bainha plástica feita de polietileno de alta densidade (PEAD). Ele proporciona a força de protensão que vai agir sobre o concreto.
A cordoalha revestida com graxa e a bainha plástica é fornecida pelo fabricante. A montagem do cabo é realizada por uma firma especializada em protensão, pela própria construtora ou empresas sub-contratadas. c) ANCORAGENS : são as peças mecânicas incluindo todos os componentes requeridos para ancorar (fixar) o aço para protensão e transmitir permanentemente a força de protensão ao concreto. Podem ser : - ancoragem ativa : colocada na extremidade ativa do cabo que é usada para tensionar e fixar o aço para protensão (cordoalha). - ancoragem passiva : ancoragem da ponta final do cabo, normalmente colocada e fixada numa das extremidades do cabo antes de este chegar ao local da obra (pré-blocagem); não é usada para aplicar a protensão ao cabo. - ancoragem intermediária : uma ancoragem localizada em qualquer ponto ao longo do comprimento do cabo, que pode ser usada para tensionar um dado comprimento do cabo sem a necessidade de cortá-lo. Normalmente usada em intervalos de concretagem para possibilitar a antecipação da protensão e remoção da fôrma.
Ancoragem ativa (placa + cunhas + molde)
Ancoragem passiva
Ancoragem intermediária
Placa de ancoragem
As ancoragens são compostas de : - placas de ancoragem : peça normalmente de ferro fundido dúctil, que aloja as cunhas e é usada para transferir a força de protensão para o concreto. O furo tronco-cônico da placa de ancoragem para alojamento da cunha tem a superfície regular, porém rugosa. - cunha : peça de metal tronco-cônico com dentes que mordem o aço de protensão (cordoalha) durante a transferência da força de protensão do macaco hidráulico para a ancoragem. Os dentes são
adoçados na ponta mais fina para assegurar o desenvolvimento gradual da força do cabo sobre o comprimento da cunha. Cunhas bipartidas são normalmente usadas para cabos monocordoalhas.
Conjunto de elementos de uma ancoragem ativa
6.2.
MATERIAIS AUXILIARES DE MONTAGEM
a) NICHOS PLÁSTICOS : Peça plástica de utilidade temporária usada na extremidade ativa durante o lançamento do concreto para moldar uma abertura (nicho) nele, que permita ao equipamento de protensão (macaco) acessar a cavidade da placa de ancoragem. Nicho plástico cortado a 45º em caso particular de cabos não ortogonais à borda da forma
b) CADEIRINHAS (apoios plásticos) : Dispositivos metálicos ou plásticos usado para apoiar e segurar os cabos de pós-tração em sua respectiva posição de projeto, prevenindo deslocamentos antes e durante a colocação do concreto.
6.3.
MATERIAIS DIVERSOS
Materiais utilizados durante os processos de montagem, concretagem, tracionamento e acabamentos dos serviços de protensão : mangueiras, vedações, arame recozido n°18, estilete, fita adesiva, cap’s, estopa, esmalte sintético, tinta, trena, medidor. 6.4.
EQUIPAMENTOS
a) MACACO HIDRÁULICO : dispositivo mecânico usado para aplicar força no cabo de protensão. Todo o conjunto de tensionamento consiste normalmente de macaco, bomba hidráulica de alta pressão, mangueiras e manômetro de pressão.
b) MAÇARICO : normalmente de oxiacetileno, utilizado para corte das cordoalhas após o tracionamento dos cabos. c) LIXADEIRA (policorte) : normalmente utilizada para corte das cordoalhas durante a montagem dos cabos.
7. PROJETO ESTRUTURAL – LAJES PROTENDIDAS A crescente utilização das monocordoalhas engraxadas em lajes protendidas de edifícios, no Brasil e no mundo, tem explicação em algumas vantagens que o sistema traz em relação às estruturas em concreto armado convencional. Entre elas podemos citar :
- possibilidade de grandes vãos com grande esbeltez de laje, permitindo maior liberdade arquitetônica - maior área útil por pavimento e maior flexibilidade no aproveitamento do espaço devido a redução do número de pilares - economia na estrutura para vãos superiores a 7,0 m - menor espessura média dos pavimentos, acarretando menor altura nos edifícios e menor carga nas fundações - formas mais simples e mais baratas - maior rapidez na desforma e retirada de escoramentos - redução e eventual eliminação de flechas e fissuração nas lajes - flexibilidade na distribuição de dutos e outras instalações sob as lajes Abaixo um comparativo de custos entre lajes protendidas e em concreto armado, apresentado no catálogo técnico do sistema Freyssinet : LAJE EM CONCRETO ARMADO LAJE PROTENDIDA
Além das vantagens citadas, vale lembrar que, para se obter o máximo de aproveitamento em um projeto de lajes protendidas, é imprescindível a participação de todos os profissionais envolvidos no desenvolvimento dos projetos do empreendimento assim como dos responsáveis pela sua execução, de maneira a se otimizar a concepção do projeto e todas as etapas executivas, garantindo segurança, economia e máximo aproveitamento das vantagens técnicas do sistema estrutural. 7.1.
A CONCEPÇÃO DO PROJETO ESTRUTURAL
O projeto de estrutura em concreto protendido de lajes para edificações deve atender às prescrições das Normas Brasileiras pertinentes, principalmente a ABNT NBR 6118:2003 – Projeto de Estruturas de Concreto – Procedimento. A determinação do tipo estrutural a ser adotado depende de vários fatores, que devem ser estudados em conjunto com o projetista arquitetônico e o construtor da obra. O arquiteto precisa levar em conta determinadas características das estruturas protendidas e tirar partido arquitetônico disto, tanto no aspecto estético como no aspecto prático, de execução da obra. O construtor
precisa conhecer peculiaridades do processo executivo que muitas vezes diferem das estruturas convencionais, e quanto melhor for o domínio da nova técnica mais otimizados poderão ser seus custos. Muitas vezes o custo mais elevado não decorre do consumo de materiais, que pode até sofrer reduções conforme as soluções comparadas, mas de processos executivos deficientes. Alguns itens que merecem estudo mais detalhado : - modulação de pilares : as lajes de concreto protendido têm eficiência estrutural melhorada se os pilares puderem obedecer uma distribuição modulada, com pilares alinhados em duas direções ortogonais. - vãos das lajes : como as lajes protendidas são mais econômicas para vãos superiores a 7,00 m, convém trabalhar com vãos estruturais em torno deste valor (de 6,00 a 8,00 m). - distribuição de vagas em garagens : se for necessário distribuir pilares em garagens, vale a pena estudar esta distribuição em conjunto com os pavimentos superiores, de forma a procurar um vão adequado na garagem (7,50 a 7,60 m entre eixos de pilares) que possa permitir o estacionamento de 3 veículos, por exemplo, e que possam ter continuidade em todos os pisos superiores, sem interrupções e nem necessidade de transições. - dimensões mínimas de pilares : os pilares que suportam lajes protendidas, sem vigas, devem ter dimensão mínima de 25 cm, e isto deve ser levado em conta no projeto arquitetônico. Se o edifício for alto, a estabilidade global deve ser garantida com paredes estruturais (caixas de elevadores e de escada) e alguns pilares podem ter dimensões avantajadas. - balanços e vãos extremos : sempre que possível, deve-se evitar o lançamento de pilares em bordos de lajes, prevendo-se balanços além do pilar mais extremo, mesmo que pequenos. Os vãos extremos, se possível, devem ter comprimento menor que os vãos seguintes internos, de maneira a se manter os valores de momentos fletores dentro de uma mesma ordem de valores. Deve se evitar vãos isostáticos, onde a eficiência dos cabos de protensão cai muito, devido a falta de excentricidade geométrica na disposição do cabo. - o projeto arquitetônico deve tirar partido da estrutura esbelta em laje lisa, principalmente nos seguintes aspectos : ! bordos lisos, sem vigas ou vergas : acrescentar vergas posteriormente em janelas e aberturas pode significar aumento de custos. Talvez compense estudar alternativas de esquadrias ou outros materiais de fechamento ! laje totalmente plana e com contra-piso zero : evitar a utilização de rebaixos em sacadas ou banheiros, pois comprometem a eficiência da laje protendida. Uma alternativa é a utilização de pisos elevados, mesmo que externos. - tipo e espessura de lajes : as possibilidades de tipos estruturais em lajes de concreto protendido são bem variadas, e veremos as possibilidades nos capítulos seguintes. 7.1.1. ESQUEMAS ESTRUTURAIS Os principais tipos de lajes adotados para lajes protendidas são as lajes lisas e as lajes nervuradas. As lajes lisas apresentam vantagens em relação
às demais lajes, porém podem necessitar de reforços nos apoios devido ao puncionamento.
Laje lisa maciça
Edifício residencial em laje lisa maciça – Curitiba - PR
Laje cogumelo maciça com engrossamentos na região dos pilares (capitéis)
Laje maciça com vigas faixa
As soluções em laje maciça com capitéis ou com vigas faixa, por apresentarem uma espessura maior que a laje como um todo, necessitam normalmente de um revestimento de forro, que pode aumentar os custos da obra, se estiverem previstos antecipadamente.
Laje nervurada com vigas faixa. As nervuras podem ser definidas por formas plásticas (cabacinhas), blocos de EPS (isopor), blocos plásticos, blocos de concreto leve e até mesmo blocos cerâmicos. A solução mais utilizada é a de formas plásticas, que são removíveis, deixam a estrutura bastante leve (espessura média pequena) e podem compor arquitetonicamente.
Estacionamentos do Park Shopping Barigui – Curitiba – PR Laje nervurada protendida, utilizando monocordoalhas engraxadas, com vãos de 10 m, apoiadas sobre vigas faixa com vãos de 16 m.
Laje nervurada com capitéis sobre os pilares. As nervuras podem ser definidas como na solução anterior. Também é uma solução bastante leve, porém pode necessitar de revestimento inferior (forro).
Outras soluções podem ser adotadas para lajes protendidas : - Laje maciça ou mista (com EPS ou blocos cerâmicos) excutada sobre painéis treliçados (tipo pré-laje). A protensão normalmente é feita em duas direções. - Lajes em vigotas apoiadas sobre vigas faixa protendidas. A laje treliçada, utilizando blocos de EPS ou cerâmicos, pode eventualmente ser protendida. 7.1.2. DIMENSÕES ESTRUTURAIS No caso de lajes protendidas as dimensões mínimas devem respeitar os limites estabelecidos pela Norma Brasileira ABNT NBR 6118:2003, que estabelece : - espessura mínima de 15 cm para lajes maciças com protensão apoiadas em vigas, sendo l/42 para lajes de piso bi-apoiadas e l/50 para lajes de piso contínuas (l = vão da laje) - espessura mínima de 16 cm para lajes lisas maciças - espessura mínima de 14 cm para lajes cogumelo maciça (com capitéis, fora da região dos capitéis) - em lajes nervuradas protendidas, a espessura mínima da capa deve ser de 1/15 da distância entre nervuras e maior ou igual a 3 cm. As nervuras devem ter largura mínima de 8 cm.
No gráfico abaixo, obtido pelo Eng. Manfred T. Schmid, pode-se determinar a espessura de lajes lisas e cogumelos, em concreto armado ou protendido, para pisos com sobrecarga total de até 300 kgf/cm2.
Nas tabelas abaixo, o Eng. Alexandre Emerick apresenta a relação vão/espessura usual para seções típicas de lajes protendidas.
7.1.3. DETALHAMENTO DAS ARMADURAS No projeto de lajes protendidas, como a protensão é parcial (nível 1), há a necessidade de se colocar armadura passiva (não protendida) adicional, para absorver as tensões de tração não absorvidas pela protensão, e para controlar a fissuração. Os cabos para protensão, podem ser distribuídos de várias maneiras : - uniformemente distribuídos em duas direções ortogonais - concentrados em faixas sobre os pilares em duas direções ortogonais, armando com ferragem passiva os painéis internos ou mesmo com cabos mais distribuídos - concentrados em faixas sobre os pilares numa direção e distribuiídos uniformemente na outra direção Esta última alternativa é a mais utilizada. Como os esforços em lajes lisas ou cogumelos têm maior intensidade nos alinhamentos de pilares, é recomendável que os cabos de protensão se concentrem nestas faixas. Porém, como o acúmulo de cabos e armaduras passivas sobre os pilares normalmente é
muito grande, adota-se uma direção para concentrar os cabos sobre os pilares e na outra direção os cabos são simplesmente distribuídos. A armadura passiva, com várias funções, pode ser assim distribuída : - armadura suplementar : normalmente distribuída na face inferior da laje e concentrada na face superior da laje, sobre os pilares - armadura de puncionamento : armadura em torno dos pilares - armadura de fretagem : armadura de distribuição de tensões em torno das ancoragens dos cabos - armaduras de borda : como as lajes protendidas normalmente não tem vigas de bordo, é recomendável a colocação de armadura de reforço ao longo de todo o perímetro da laje - armaduras de reforço : colocadas em furos, aberturas, regiões de mudança de direção de cabos, etc. O projeto estrutural deve apresentar o desenho detalhado de todas estas armaduras, de forma clara e precisa, de maneira a permitir o perfeito entendimento e sua montagem na obra. Desenhos e detalhes ilustrando estas armaduras se encontram no item 7.2. mais adiante. 7.1.4. RECOMENDAÇÕES CONSTRUTIVAS 7.1.4.1.
FUROS, REBAIXOS, ARMADURAS DE ESPERA
Qualquer furo, rebaixo e esperas de armaduras para pilaretes, cintas ou vergas, devem ser previstos em projeto e executados de acordo com os detalhes e recomendações do projeto estrutural. Qualquer necessidade deste tipo na obra, sem previsão no projeto estrutural, só pode ser executada com o conhecimento do engenheiro estruturista e sua devida autorização. Alterações nas especificações de materiais, detalhes de armaduras, disposição de armaduras passivas ou ativas, dimensões de peças estruturais e outras de interesse estrutural só podem ser efetivadas com autorização do autor do projeto. 7.1.4.2.
ESCORAMENTOS
Devido ao peso próprio da laje a ser executada superar bastante o valor da carga acidental para a qual a laje foi projetada, deve-se prever reescoramento nas lajes inferiores. O número de pisos onde se deve prever o reescoramento é definido pelo projetista da estrutura, em função do tipo de laje a ser executada e a carga acidental considerada nas lajes. O dimensionamento e detalhamento do escoramento normalmente não faz parte do projeto estrutural, e deve ser solicitado separadamente. A figura abaixo é apenas ilustrativa de uma situação de escoramento para uma seqüência de lajes protendidas. Cada projeto deve ter sua situação particular analisada e ter um projeto específico de escoramento desenvolvido.
7.2.
DESENHOS DO PROJETO ESTRUTURAL
Além da representação gráfica das formas e armaduras, como citado no item 7.1.3., o projeto deve trazer todas as informações necessárias à execução das lajes protendidas tais como : - classe do concreto - especificações do aço de protensão e do aço comum adotados no projeto - resistência do concreto na idade da protensão, normalmente atingida aos três dias de idade do concreto - alongamento teórico dos cabos : após a protensão dos cabos, leitura e registro dos alongamentos reais obtidos em obra, o projetista da estrutura deve analisar estes dados e liberar o corte dos cabos na obra Os desenhos apresentados a seguir são de um projeto estrutural de um edifício em lajes lisas maciças protendidas, desenvolvido pela empresa proCalc Estruturas S/C Ltda, para a empresa Hauer Construções Civis Ltda. Posteriormente a construtora Hugo Peretti & Cia adquiriu o empreendimento, ainda na sua primeira laje, e está concluindo a obra. O edifício fica localizado à Rua Cambará, em Curitiba-PR. O Edifício Melbourne se encontra em fase de execução, sendo que os serviços de protensão estão sendo executados pela empresa Impacto Sul. A obra é composta de duas torres idênticas com : - subsolo - pavimento térreo comum às duas torres – laje protendida
- seis pavimentos tipo em duas torres – laje protendida - piso do duplex inferior – laje protendida - atico, cobertura, casa de máquinas e caixa d’água
Distribuição dos pavimentos do Edifício Melbourne
Edifício Melbourne – Vista parcial de uma das torres
Vista parcial – Montagem da laje protendida do pavimento tipo
Vista parcial – Montagem da laje protendida do pavimento tipo 7.2.1. FORMAS DO PAVIMENTO TIPO PLANTA
CORTES
7.2.2. ARMADURAS ATIVAS (DE PROTENSÃO)
PLANTA DOS CABOS CONCENTRADOS EM FAIXAS HORIZONTAIS
PLANTA DOS CABOS DISTRIBUÍDOS VERTICAIS
ELEVAÇÃO GENÉRICA DOS CABOS
DETALHES DAS ANCORAGENS
7.2.3. ARMADURA PASSIVAS (SUPLEMENTARES) ARMADURA PASSIVA INFERIOR HORIZONTAL
ARMADURA PASSIVA INFERIOR VERTICAL
ARMADURA PASSIVA SUPERIOR HORIZONTAL
ARMADURA PASSIVA SUPERIOR VERTICAL
ARMADURA DE PUNCIONAMENTO PARA PILARES DE CANTO
ARMADURA DE PUNCIONAMENTO PARA PILARES LATERAIS
ARMADURA DE PUNCIONAMENTO PARA PILARES CENTRAIS
ARMADURA DE FRETAGEM NAS ANCORAGENS
ARMADURA DE REFORÇO EM FUROS
7.2.4. DETALHES EXECUTIVOS
Detalhe genérico de uma ancoragem ativa
Detalhe de montagem de uma ancoragem ativa
Ancoragens ativas no Ed. Melbourne com detalhes da armadura de fretagem Das cadeiras de apoio dos cabos
Detalhe da armadura de fretagem em torno de um pilar
Armadura de puncionamento através de conectores (studs), mais eficientes e mais fáceis de montar que a armadura convencional
Vista parcial de uma laje onde se percebe a concentração de cabos em faixas numa direção e distribuídos na outra direção, além das armaduras complementares distribuídas na face inferior da laje
Cuidados especiais nas passagens de furos e aberturas em lajes
8. EXECUÇÃO 8.1.
MATERIAIS UTILIZADOS 8.1.1- Ancoragens; 8.1.2- Cunhas; 8.1.3- Pocket Former(Nicho plástico); 8.1.4- Arame recozido n°18; 8.1.5- Estilete; 8.1.6- Fita adesiva; 8.1.7- Mangueiras; 8.1.8- Cap’s; 8.1.9- Estopa; 8.1.10- Esmalte Sintético; 8.1.11- Tinta; 8.1.12- Macaco Hidráulico; 8.1.13- Trena; 8.1.14- Medidor;
8.2.
DADOS DOS MATERIAIS
8.2.1 AÇO PARA PROTENSÃO
O aço para protensão deve ser a cordoalha engraxada CP 190 RB 12,7mm ou 15,2mm. A cordoalha deve receber uma camada de graxa anti-corrosiva e um revestimento de plástico extrudado. Rasgos ou defeitos na blindagem devem ser consertados antes de lançar o concreto. Pequenos rasgos na seção livre das blindagens de cabos com menos de 8 cm de comprimento, devem ter uma luva localizada sobre a cordoalha antes de envolver a fita adesiva. 8.2.2 ANCORAGENS E CUNHAS As ancoragens de ferro fundido nodular, resumidamente, são compostas de elementos químicos variados, e entre os principais estão o carbono, silício, estanho e o cobre. E de acordo com as quantidades colocadas desses elementos obtem-se a estrutura e as propriedades mecânicas da peça. As cunhas são de aço de sofrem tratamento para obterem dureza na quantidade e profundidade pretendida. 8.3.
SISTEMA DE PROTENSÃO
Cabos de aço são tensionados depois do concreto colocado no local. Primeiramente, as formas são erguidas e cabos são colocados nas posições apropriadas nas formas. Depois, barras de aço de reforço são colocadas em posições específicas e todo restante da armação também. No próximo passo, o concreto é colocado nas formas e deixado curar até adquirir a resistência exigida no projeto, mas também obedecendo o tempo de cura determinado pelo projetista. Depois o cabo é tensionado por um macaco hidráulico o qual empurra diretamente a âncora fixada no concreto endurecido. A força no aço é então permanentemente transferida para o concreto através do dispositivo de ancoragem na extremidade do elemento estrutural. 8.4.
DOCUMENTAÇÃO
Certos documentos são fundamentais para o sucesso na execução de estruturas com cabos de protensão não aderentes. Estes documentos são: a) b) c) d) e)
desenhos de execução e detalhamento; documentos com as especificações dos materiais comprados; certificados dos materiais recebidos; certificado de aferição dos macacos; tabelas de alongamento obtidos com aprovação do engenheiro responsável;
Cada um destes documentos deverá estar na posse do pessoal de execução, de fiscalização e do dono da obra. Após a conclusão do serviço, uma cópia de cada um destes documentos deverá ficar arquivada no arquivo permanente da obra.
8.4.1 DESENHO DE INSTALAÇÃO Instalação de qualquer elemento pós-tensionado devem somente ser executados com selo de “APROVADOS PARA EXECUÇÃO” e assinatura do engenheiro estrutural. Os desenhos deverão detalhar numero, tamanho, comprimento, marca, alongamento teórico, perfil (trajetória do cabo) e localização (ambos em plano e elevação) de todos os cabos. Nestes desenhos também deverão constar armadura passiva necessária não só a flexão e cisalhamento, mas também de fretagem. Se os desenhos vierem a ser alterados, os novos desenhos deverão ser marcados de modo a mostrarem as revisões existentes. 8.4.2 LISTA DE REMESSAS Cada carregamento dos materiais entregues no local de trabalho devem ser acompanhados por uma lista que detalha especificadamente aqueles materiais incluídos no carregamento. A quantidade dos materiais entregues deve ser verificada de encontro à lista do transporte, para então os materiais serem descarregados. As discrepâncias devem ser relatadas ao contratante geral ou ao seu designado imediatamente. 8.4.3 CERTIFICADO DOS MATERIAIS As propriedades físicas de materiais são descritas pelas certificações de materiais fornecidas pelo fornecedor quando requeridas pelos originais do contrato. Tais certificações, que podem acompanhar o carregamento ao local do trabalho ou podem chegar pelo correio, devem ser enviadas ao contratante geral ou ao seu designado. Devem estar prontamente disponível para a referência quando necessitada. 8.4.4 CALIBRAGEM DO MACACO Cada unidade de tensão do equipamento (macaco e calibre de pressão) fornecido pela firma de protensão deve ser acompanhado por uma carta da calibração que relaciona a pressão de calibre à força aplicada a um cabo. As cartas da calibração devem chegar com o equipamento e devem estar disponíveis para o uso da equipe de tensionamento e inspetores toda hora que a operação de tensão for tomada. A face do medidor deve ser marcada para mostrar a leitura máxima da pressão para tensionar. 8.4.5 REGISTROS DE ALONGAMENTO Os registros de alongamento devem estar disponíveis para o uso pelas equipes de protensão e pelos inspetores do projeto. É de responsabilidade do contratante geral ou do seu designado para enviar imediatamente os registros de protensão terminados para a revisão e a aprovação pelo coordenador estrutural antes do corte das caudas dos cabos. 8.5.
MANUSEIO E ESTOCAGEM
Durante processo de descarregamento todo cuidado deve ser tomado para não danificar a capa que envolve as cordoalhas. Recomenda-se que cintas de nylon sejam usadas durante descarregamento dos materiais. Nunca use correntes ou ganchos para descarregar cabos, danos severos podem resultar. O processo de descarregamento deve ser feito mais próximo possível à área de armazenamento designada para evitar a manipulação excessiva dos materiais. Os movimentos múltiplos do armazenamento aumentam a possibilidade de danos a componentes da capa e outros do sistema. Todos os cabos devem ser armazenados em uma área seca e sobre estrados. Os cabos não devem ser expostos à água, sais, cristais de gelo, ou a nenhum outro formulário de elementos corrosivos. Quando o armazenamento a longo prazo é requerido, os cabos devem ser protegidos da exposição à luz solar aberta por períodos de tempo longos. O armazenamento não deverá ser feito no local da obra, pois sempre oferece piores condições. A maioria dos cabos são enviados nos pacotes e unidos. Os pacotes são comprimidos e quando cortados por um cortador da faixa podem saltar distante rapidamente. Isto pode ser perigoso e muito cuidado deve ser tomado ao cortar as faixas. Cunhas e ancoragens devem ser armazenadas em uma área limpa, seca e identificado por um andar individual e/ou uma seqüência programada. Estas cargas devem unicamente ser usadas em sua programação pretendida. No recebimento dos equipamentos deve-se tomar cuidado para que o macaco e o medidor nunca estejam separados. Cada macaco e o medidor são calibrados conforme a unidade. Verificar no calibre e no macaco para um número que corresponde àquele nos registros da calibração. Os macacos serão calibrados antes que sejam enviados ao trabalho. No evento, há qualquer discrepância contate o engenheiro responsável ou seu designado imediatamente para a definição. Não espere até o dia de protender para identificar um problema. Armazene o equipamento de protensão em um lugar seguro, limpo, seco e que permita acesso ao equipamento somente ao pessoal treinado, qualificado.
Condições inadequadas de armazenamento dos cabos
8.6.
RECOMENDAÇÕES GERAIS PARA CADA ETAPA
8.6.1 CORTE DAS CORDOALHAS E PRÉ-BLOCAGEM
As cordoalhas devem ser cortadas com comprimento suficiente que exceda a extremidade da forma para permitir o tensionamento. É exigido um comprimento mínimo de 30 cm para cada extremidade tensionada. As cordoalhas devem estar claramente identificados por um código de cores para fácil disposição, como está mostrada nos desenhos. Cada cordoalha deve estar acompanhado por uma placa marcadora, indicando o número dos cabos, comprimento, código de cores. Desencapar cerca de 450 mm de cordoalha, de modo a providenciar comprimento suficiente de cordoalha para ser segura pela cunha do macaco; Colocar a ancoragem com a cunha encostada manualmente em uma placa de reação; A cunha deverá ser cravada com o macaco para a força total de protensão prevista no projeto – normalmente 15 tf. Se a cunha não for cravada com a força total de projeto, existirá o risco de escorregamento durante a protensão na extremidade ativa.
Cabos montados, amarrados e identificados, prontos para serem encaminhado à obra.
8.6.2 LOCAÇÃO DE CABOS E ANCORAGENS A montagem dos cabos deverá ser feita antes da colocação de condutores de eletricidade e outros dispositivos mecânicos. Sempre que haja interferência entre cabos e outros dispositivos deve-se consultar o engenheiro responsável para a relocação de um dos dois. Localize as linhas centrais dos feixes nas formas laterais da laje, como mostrado no desenho do layout dos cabos. Localiza-se e marca-se as ancoragens ativas nas formas laterais. Então, o empreiteiro deve providenciar furos de 25 mm de diâmetro nas formas laterais da laje distanciando lateralmente um mínimo de 8cm um furo do outro. Fixa-se as ancoragens ativas com pocket forms(nicho plástico) seguramente nas formas laterais. Coloca-se a fretagem indicada no projeto. Posiciona-se os apoios, as barras de suporte e os cabos de acordo com os layouts. Para lajes de duas direções, siga a locação na sequência dos desenhos, ou detalhes mostrando a sequência de locação para áreas críticas. Cabos da laje cruzando viga, devem ser fixados diretamente às barras superiores (negativas) longitudinais da viga, se o eixo apropriado desse cabo é mantido.
Nas extremidades ativas dos cabos, revista a extremidade da mangueira com caps que envolve o cabo com fita resistente para prevenir escoamento de cimento dentro das ancoragens. O concreto deve ser colocado de maneira a não interferir nos perfis dos cabos; o operário deve ser prevenido para não andar sobre os cabos e sobre as barras suporte. Qualquer cabo deslocado durante a concretagem deve ser relocado ao seu perfil original antes do concreto assentar. 8.6.3 CONCRETAGEM 8.6.3.1 FISCALIZAÇÃO ANTES DO LANÇAMENTO DO CONCRETO A fiscalização da armadura é uma das operações mais importantes na execução da obra. Esta inspeção deverá ser feita por engenheiro especializado. Os pontos a serem verificados são: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o) p) q) r)
Firmeza da fixação das ancoragens passivas; Comprimento de cabo exposto na extremidade passiva; Espessura do revestimento plástico das cordoalhas suficiente e uniforme; A cordoalha não deve apresentar pontos de corrosão nas regiões em que se encontra desencapada; As ancoragens devem ter aparência uniforme e sem deformações ou porosidades; Inspecionar os certificados dos materiais empregados; Posicionamento em perfil das cordoalhas e respeito a tolerâncias; Verificar o aspecto das curvas entre pontos de referência, pois estas devem ser suaves; Alinhamento horizontal das cordoalhas; Integridade do capeamento plástico das cordoalhas. No caso de danos verificados, cuidar dos respectivos reparos; Tipo de armadura de suporte ou caranguejo de acordo com o projeto; Rigidez de ligação das ancoragens ativas na forma do nicho; Colocação da armadura de fretagem; Descrição do método de lançamento do concreto para não danificar o posicionamento dos cabos; Verificação do número de cabos colocados conforme desenhos de execução aprovados; Verificação de toda a armadura passiva; Perpendicularidade das cordoalhas na sua ligação com as ancoragens; Verificação do espaço útil para colocação dos macacos para a operação de protensão; 8.6.3.2 CONCRETAGEM
Os seguintes procedimentos são recomendados para o lançamento do concreto: a) O lançamento deverá seguir as prescrições das normas brasileiras em vigor; b) Qualquer aditivo contendo qualquer tipo de cloreto deverá ser formalmente proibido; c) Nenhum concreto deverá ser lançado antes da inspeção das armaduras e cabos; d) O método de lançamento deverá ser definido de forma a manter inalteradas as posições das cordoalhas e da armadura passiva. Se houver algum deslocamento de armadura, esta deverá ser corrigida antes de prosseguir com o lançamento do concreto; e) Deverá ser tomado cuidado especial com a colocação e vibração do concreto na região das ancoragens de forma a se evitarem vazios que provoquem concentrações de tensões; f) Deverá ser evitado o acumulo de concreto em lugares determinados, e o espalhamento deverá evitar a mudança de posição das armaduras; g) A altura de lançamento deverá ser cuidada de forma a evitar segregação e alteração na posição das armaduras; h) Os tubos da bomba de concreto se usada, deverão ser apoiados de forma a não encostarem nas armaduras; i) Deverá ser mantido o contato de vibradores com as cordoalhas; 8.6.4 TENSIONAMENTO A operação de protensão não deve se iniciar até que estejam disponíveis os resultados dos ensaios de corpos de prova do concreto, onde se comprove que o concreto atingiu a resistência mínima especificada no projeto. A operação de protensão deve ser feita sob o controle de uma pessoa experiente com este tipo de trabalho. Essa pessoa deve fazer um rígido controle de todas as operações, desde que tenham sido feitos os testes de concreto, feito sob as condições de obra e indicando que o concreto alcançou uma resistência mínima exigida no projeto. Todo aço de pós-tensão deve ser tensionado por pequenas bombas hidráulicas, equipadas com manômetros de pressão hidráulica calibrado. Um diagrama de calibragem deve acompanhar cada bomba. Se ocorrerem diferenças entre a extensão medida e a leitura do manômetro a unidade de leitura deve ser calibrada. Uma tolerância de alongamento deve ser especificada pelo projetista.
A operação de tensionamento procede como a seguir: a)
b)
c) d) e)
f)
g)
As laterais das formas deverão ser removidas o mais cedo possível para permitir a retirada da forma de plástico(pocket forms) do nicho e limpeza deste enquanto o concreto ainda está fresco. Remova os pocket forms das extremidades ativas, cheque dentro de cada cavidade para certificar que as ancoragens não possuem cimento. Senão, remova esse cimento; Verificar a integridade do concreto nos nichos e em todas as superfícies aparentes. Se for detectada qualquer anormalidade como vazios ou porosidade anormal no concreto, deve-se avisar o pessoal responsável, antes da operação de protensão; Insira cunhas manualmente, lado a lado, dentro de cada ancoragem; Faça uma marca em cada extremidade ativa do cabo, utilizando um medidor, a uma distância fixa da aresta da laje; Verificar o macaco de protensão: 1) verificar a limpeza do equipamento, especialmente as cunhas e seus apoios no macaco; 2) verificar as condições e extensão dos cabos de força das bombas elétricas; 3) verificar o aterramento de todos os dispositivos elétricos; 4) verificar a conecção de todos os cabos, mangueiras e o manômetro; 5) ligar a bomba e testar a abertura do macaco várias vezes verificando não haver vazamentos; 6) verificar o nível do óleo do macaco; 7) verificar os documentos de aferição do macaco e anotar as pressões que deverão ser atingidas para introdução da foça de projeto. Os lugares da obra onde trabalharão os operadores dos macacos deverão estar limpos providenciando-se andaimes se as condições de obra assim exigirem; Protensão: 1) Não deverão ser protendidas as cordoalhas em cujos nichos existam restos de concreto ou nata de cimento; 2) Não utilizar o macaco quando se perceber que ele não se assenta devidamente na face da ancoragem; 3) Não tracionar os cabos com força além da especificada numa tentativa de atingir o alongamento teoricamente calculado;
h)
4) Não deixar qualquer tipo de obstrução no caminho de alongamento do pistão do macaco; 5) Não usar extensões de cabo de força com mais de 30 m; 6) Suspender a operação de protensão se houver suspeita de que qualquer coisa não está certa; 7) O manuseio inadequado do equipamento de protensão poderá danificá-lo e causar acidentes pessoais. Assim somente pessoal treinado poderá usar esses equipamentos. Deverá tomar-se o devido cuidado para que ninguém permaneça na frente da cordoalha a ser tracionada ou entre o macaco e a bomba, de modo a evitarem-se acidentes pessoais no caso de mau funcionamento de qualquer equipamento; 8) O macaco deverá ser posicionado sem carga na cordoalha a ser tracionada, assentando-se devidamente sobre a ancoragem. Se houver alguma falha no seu posicionamento, o macaco deverá ser retirado e recolocado. Evitar fazer qualquer ajuste depois de introduzida alguma carga; 9) Tensione os cabos até a força solicitada no projeto. Cabos que são tensionados em ambas as extremidades, essas podem ser tensionadas simultaneamente, porém não precisam ser tensionados simultaneamente se puder ser mostrado que as cunhas das extremidades opostas estão pré-ajustadas e não causam deslizamento do cabo. Esses cabos devem ter maior alongamento em uma extremidade do que na outra. O alongamento das duas extremidades deve totalizar o alongamento mostrado no desenho; Meça o comprimento final. Registre esse alongamento;
Os cabos tensionados em uma extremidade apenas ou em ambas extremidades, deve ser indicado nas plantas de locação também. Se as condições da obra permitirem, o local de ancoragem das extremidades passivas pode ser invertido com o local de ancoragem das extremidades ativas. 8.6.5 SELANDO O PLANO DE ANCORAGEM Após o término do tensionamento, alongamentos verificados e após ser revisado por um engenheiro estrutural, os cabos devem ser cortados 25 mm a partir da margem da laje. O corte poderá ser feito com maçarico de oxiacetileno ou outro indicado pelo engenheiro responsável ou disco de corte. No caso de corte com maçarico, a chama deverá ser cuidadosamente mantida longe da ancoragem e cunhas, devendo a operação de corte ser executada em tempo indicado pelo engenheiro responsável. Antes do selamento dos nichos, estes devem ser cuidadosamente inspecionados, de forma a estarem completamente limpos e isentos de qualquer material ou impureza que coloque em risco a aderência entre o grout e o concreto existente. O mais cedo possível após os cabos terem sido cortados, o construtor deve vedar o plano de ancoragens expostas. É sugerida que uma mistura epoxi
seja usada para esse propósito, grout ou uma argamassa expansiva, sem retração e sem componentes suscetíveis a corrosão. A argamassa de grouteamento não deverá conter, sob qualquer hipótese, algum aditivo com cloretos ou outro elemento químico que danifique o aço de protensão ou as ancoragens. Chamamos especial atenção para a qualidade do preenchimento dos nichos, atendendo a responsabilidade do comportamento das ancoragens no comportamento futuro da estrutura e sua durabilidade.
Corte de cabo com maçarico hidráulica
Corte
de
cabo
com
tesoura
Nichos de ancoragem prontos para receber proteção 8.7. RESUMO DA EXECUÇÃO a) Corte das cordoalhas de acordo com a planilha fornecida em projeto; b) Corte das bainhas plásticas, colocação das mangueira de 45cm e préblocagem das cordoalhas; c) Amarração das mangueiras nas ancoragens; d) Deixar as cordoalhas em rolos classificados de acordo com a sequência de colocação dos cabos;
e) Fixação dos pocket former nas formas laterais com prego 23x54 ou arame recozido, garantindo a perpendicularidade entre a forma lateral e o nicho, evitando-se assim problemas e perdas de protensão. Deve-se também verificar se existe espaço suficiente para a colocação do macaco durante a protensão;
f) Posicionamento dos cabos; g) Execução da fretagem de acordo com o projeto. As ancoragens passivas não deverão ser pregadas nas formas laterais ; h) Corte da bainha plástica na parte ativa, colocação das mangueiras de 10cm com caps na parte ativa e colocação do cabo na ancoragem; i) Regulagem das alturas vindo da parte passiva para a parte ativa, tomando especial cuidado com as altura máximas e mínimas. A tolerância no traçado vertical é de ±5mm para lajes com espessura até 25cm, e tolerância de ±10mm para lajes com espessura de 25cm até 60cm. No traçado horizontal deve-se evitar desvios excessivos em planta, seguindo sempre as recomendações do projetista. As cordoalhas associadas em grupos deverão ser suavemente separadas perto das ancoragens. As cordoalhas deverão ser mantidas rigorosamente perpendiculares aos nichos tanto em planta como em corte. A chegada oblíqua das cordoalhas pode causar problemas desde fissuras localizadas até perda de alongamentos; j) Deixar nas partes ativas e passivas o cabo com 40cm na horizontal; k) Os desvios devem obedecer as curvaturas fornecidas pelo calculista e quando necessário em desvios que possuam vazios deve-se colocar grampos e armadura de reforço;
l) Concretagem cuidando com a vibração nas partes ativas, para que o concreto ou a nata não tenha contato com as cordoalhas, prejudicando assim a protensão; m) Retirada das formas laterais; n) Retirada dos pocket former, limpeza, acunhamento do cabo e pintura; o) Protensão dos cabos com a carga de projeto, obedecendo a resistência de projeto do concreto quando o concreto tiver a resistência.
8.8.
PROBLEMAS QUE PODEM OCORRER NO ALONGAMENTO
As causas mais prováveis de valores de alongamentos errados são: a) marca da cordoalha com tinta fraca tendo-se apagado; b) medição errada. Deverá ser verificado o instrumento de medida; c) leitura errada do manômetro de pressão devido a erro nas tabelas de aferição; d) apoio errado do macaco; e) assentamento excessivo das cunhas devido a erro nas tabelas de aferição; f) funcionamento errado do macaco; g) atrito excessivo ao longo da cordoalha; h) colocação errada da cordoalha; i) colocação errada das cunhas; j) variação nas propriedades do material, particularmente no módulo de elasticidade longitudinal do aço; k) escorregamento na ancoragem passiva; l) concretagem defeituosa na região da ancoragem, provocando esmagamento ou deformação excessiva. 9. CUIDADOS NA UTILIZAÇÃO O sistema de protensão não deve ser considerado como novidade, ou como “sistema de alta tecnologia” pelos funcionários da obra. Basicamente, é um processo como qualquer outro, que requer cuidados básicos, equipamentos
específicos, mão-de-obra treinada e comprometimento dos envolvidos no processo. A mão-de-obra treinada e o comprometimento dependem basicamente do próprio canteiro de obras. São os aspectos do processo que requerem o menor investimento e representam o melhor retorno. 9.1. RESPONSABILIDADES Para que seja obtido um resultado excelente para a estrutura protendida, é de suma importância a definição das responsabilidades referentes à empresa contratada para prestar os serviços de protensão e a Construtora. Assim sendo, é necessário celebrar um contrato entre a Construtora e a empresa fornecedora do sistema de protensão, estabelecendo as responsabilidades pertinentes a cada parte integrante do processo. - Empresa de Protensão: 1. Medida dos cabos, corte e identificação (recebimento ou corte na obra); 2. Supervisão da armazenagem e manuseio dos cabos; 3. Distribuição e posicionamento dos cabos conforme projeto específico; 4. Preparação dos cabos (pré-blocagem e isolamentos); 5. Supervisão da concretagem; 6. Protensão dos cabos após o endurecimento do concreto; 7. Liberação para retirada do cimbramento e do escoramento; 8. Corte das pontas dos cabos; 9. Supervisão da proteção das ancoragens aparentes; 10. Certificados de calibração dos macacos e os registros da protensão.
- Construtora: 1. Descarga de materiais, sempre utilizando equipamentos que não danifiquem os cabos ou as bainhas; 2. Armazenamento dos materiais; 3. Movimentação dos materiais dentro do canteiro; 4. Fornecimento de mão-de-obra qualificada e treinada para os serviços de concretagem; 5. Controle adequado do concreto aplicado, que deve estar de acordo com as especificações do projeto estrutural, principalmente com relação à resistência inicial para a aplicação da protensão; 6. Supervisão e montagem da armadura convencional e dos reforços necessários a protensão; 7. Segurança do canteiro conforme normas vigentes; 8. Verificar que o processo todo esteja sendo executado e supervisionado por pessoal habilitado. 9.2.
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS E HIDRÁULICAS:
O sistema de protensão tem preferência sobre as demais instalações normalmente utilizadas na estrutura. Por esse motivo, as instalações deverão ser feitas após o posicionamento dos cabos. Naturalmente, a situação ideal ocorre quando há a correta compatibilização entre todos os projetos de instalações e o projeto estrutural, uma vez que nem sempre é possível relocar instalações, principalmente as passagens hidráulicas. Além disso, o canteiro de obras não é o local mais aconselhável para a execução de adaptações de última hora, e a pessoa que se dispõe a executar estas adaptações nunca é detentora de todas as informações pertinentes ao processo. A solução correta deve necessariamente contar com a colaboração do projetista da estrutura, que é o profissional capacitado para analisar todas as variáveis decorrentes do processo de instalações. As instalações hidráulicas em geral se restringem às passagens nas lajes e vigas, para propiciar a posterior instalação das tubulações. Ainda assim, é fundamental a análise apurada destas passagens, pois para o caso de prumadas, por exemplo, a concentração de passagens hidráulicas pode ocasionar o surgimento de “janelas” no elemento estrutural, sujeitas a tensões diferenciadas devido a protensão, que irão requerer reforços de armadura diferentes dos utilizados comumente na estrutura de concreto convencional. Além disso, estas passagens não devem coincidir com o posicionamento dos cabos, por razões óbvias. Também as passagens das prumadas elétricas merecem as mesmas atenções. Quando da instalação das tubulações e caixas elétricas, estas podem ser embutidas na estrutura ou executadas após o término da estrutura e variam de acordo com os aspectos da obra (prazo, financeiro, tipo de vedações, etc). As tubulações embutidas têm como ponto forte o fato de terem menor custo e possibilitarem a utilização de mangueiras de polietileno reforçado lisas, que facilitam a passagem dos fios e cabos elétricos. Porém, existe a possibilidade de alguma dessas mangueiras ser estrangulada durante o processo de instalação ou de concretagem, o que geralmente causa alguns transtornos. Tem como ponto fraco o fato de aumentar o número de funcionários envolvidos com a estrutura, o que em geral se traduz como perda de produção e diminuição da segurança. As tubulações aéreas, feitas após a conclusão do elemento estrutural, têm como ponto forte o fato de não serem influenciadas pelas intempéries. O correto posicionamento das tubulações também é facilitado, pois este somente é feito após a edificação das vedações (alvenaria, dry-wall, etc). Isto resulta em melhor qualidade para as instalações. Como pontos fracos, o fato de obrigar a utilização de algum sistema de forração para o teto, ter maior custo e a necessidade de utilização de material incombustível (eletrodutos de PVC rígido ou eletrodutos de PVC flexível corrugado). No caso dos eletrodutos flexíveis corrugados, há um sensível aumento na dificuldade de efetuar o processo de enfiação e cablagem. É importante salientar também que para instalações elétricas ou hidráulicas aéreas é necessário estudar atentamente o método que será utilizado para fixação destas no elemento estrutural, pois o posicionamento dos cabos de protensão por vezes se aproxima muito da face do elemento, situação na qual uma broca ou um pino de pistola pode danificar a bainha ou até mesmo o cabo.
Pode-se procurar o caminhamento dos cabos através dos apoios (plásticos ou metálicos), visíveis na face do concreto ou utilizar métodos de fixação que não ultrapassem a distância mínima entre o cabo e a face do concreto. 9.3.
CUIDADOS COM ELEMENTOS PROTENDIDOS:
É importante salientar que após a concretagem do elemento estrutural protendido, este se assemelha muito com um elemento de estrutura convencional, porém não se comporta como tal e carece de alguns cuidados especiais. É fundamental que os funcionários da obra estejam familiarizados com estes aspectos para que atitudes geralmente comuns na obra, tais como furações em elementos feitos após a concretagem, devido a erros cometidos nas instalações ou concretagens, não acarretem patologias na obra. Um dos pontos fundamentais para se obter uma estrutura protendida de qualidade é o cuidado tomado com a concretagem do elemento estrutural. Inicia-se com a escolha do traço a ser adotado, que deve ser suficientemente plástico, atendendo as especificações de projeto estrutural. Também deve ser prevista alta resistência inicial a compressão. O processo de recebimento é o mesmo adotado para estruturas convencionais, porém os resultados dos ensaios de compressão nos corpos-deprova devem ser enviados para obra com resultados aos 3 ou 4 dias, resultados estes que irão determinar se é possível tracionar os cabos. A responsabilidade pela liberação do tracionamento dos cabos é do projetista estrutural, que deve informar qual a resistência mínima do concreto necessária para resistir aos esforços transmitidos pelos cabos. Quando do lançamento do concreto na forma, é imprescindível a supervisão da empresa contratada para execução da protensão, garantindo a integridade dos cabos, ancoragens, apoios, etc.. Também é importante que o processo de adensamento do concreto seja criterioso, para que a massa adquira homogeneidade e não haja descontinuidades no elemento. Próximo às ancoragens o adensamento deve ser ainda mais apurado, devido ao acúmulo de reforços de aço, formas plásticas e apoios, para evitar falhas de concretagem que possam dificultar ou até impedir o posterior tracionamento dos cabos. O processo de cura do elemento pode ser adotado seguindo as mesmas orientações da estrutura convencional. Uma dos cuidados mais básicos na obra diz respeito à distribuição de cargas na laje (cimento, tijolos, argamassas, azulejos, chapas de dry-wall, etc.). No caso de estruturas protendidas a recomendação é estocar os materiais na proximidade dos pilares, onde há o maior acúmulo de armaduras. Também o comportamento da estrutura protendida é diferenciado. Em estruturas convencionais, não é raro o aparecimento de flechas nas lajes ou vigas, ocasionadas pelo alívio mal feito, pela retirada precoce do escoramento, pelo excesso de carga na laje, etc., inclusive com o aparecimento de fissuras na face inferior do elemento. Já as estruturas protendidas podem apresentar uma contraflecha, por ocasião da transmissão das cargas de tração dos cabos para a estrutura, que pode vir se normalizar quando da aplicação das cargas permanentes (contrapiso, vedações, acabamentos, etc.).
O conceito de transmissão de cargas de uma laje a ser concretada para as demais ainda em processo de cura difere bastante do normalmente visto para estruturas convencionais. Nestas é utilizado o processo do alívio, que consiste em manter parte do escoramento do elemento estrutural intocado, quando é efetuado o processo da desforma. Isto evita que elementos com tempo de cura insuficiente sofram deformações excessivas, provocadas até mesmo pelo peso próprio. Serve também para dividir o peso do elemento recém concretado e ainda fresco com os pavimentos inferiores, que ainda podem estar com alívio ou não. Para os elementos protendidos, a técnica utilizada é a do reescoramento, e este é feito após o tensionamento dos cabos de protensão e da total retiradas das formas. Isto porque após o tensionamento, o elemento pode apresentar uma pequena contraflecha, que diminui, e até anula a eficiência do escoramento. Com relação à quantidade, posicionamento e níveis dos reescoramentos do elemento protendido (ou de alívios da estrutura convencional), é fundamental consultar o projetista da estrutura, que irá fornecer as diretrizes, tais como cargas ou áreas mais suscetíveis a esforços não previstos em projeto.
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] ABNT NBR 6118:2003 – Projeto de Estruturas de Concreto – Procedimento, ANBT – 2003 [2] CAUDURO, E.L. – Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas Engraxadas e Plastificadas, 2ª Edição [3] EMERICK, A.A.- Projeto e Execução de Lajes Protendidas, Brasília, 2002. [4] BELGO MINEIRA – Catálogo Técnico e Artigos Técnicos em www.belgo.com.br [5] SCHMID, M.T. - Lajes Planas Protendidas, Publicação Técnica de RudloffVSL Industrial Ltda, São Paulo, 1993. [6] CARVALHO, R.G. – Lajes Protendidas, Instituto de Engenharia do Paraná, 1980. [7] PTI – Field Procedures Manual for Unbonded Single Strand Tendons, 2ª Ed., 1994 [8] PTI – Design of Post-Tensioned Slabs, 2a Ed., 1987 [9] RUDLOFF-VSL, Concreto Protendido – Catálogo Técnico, São Paulo, 1998 [10] GANTE, J.A.S – Curso Básico de Concreto Protendido, Associação Brasileira de Cimento Portland, São Paulo, 1996 [11] VERÍSSIMO, G.S. & CÉSAR Jr, K.L.M. – Concreto Protendido – Fundamentos Básicos, 4ª Ed., Universidade Federal de Viçosa, 1998. [12] ACI 318 - Building Code Requirements for Structural Concrete. Committee 318. Detroit, 1995. [13] ACI 423 – Recommendations for Concrete Members Prestressed with Unbonded Tendons. Committee 423. Detroit, 1983 [14] AALAMI, Bijan O. – ADAPT – Post-tentioning Manual, Califórnia, USA, 1996. [15] AALAMI, Bijan O. – Load Balancing : A Comprehensive Solution to PostTensioning – ACI Structural Journal, Title no. 87-S68, USA, 1990. [16] PFEIL, W. – Concreto Protendido, Vol. 1, Ed. LTC, 2ª Ed., Rio de Janeiro, 1988. [17] Revistas Téchne, Edições : Janeiro – 1997 e Junho – 1999.
