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Lajes Protendida

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Instituição:
Tema: Engenharia

Lajes


ESTRUTURAS PROTENDIDAS

PROTENSÃO COM CORDOALHA ENGRAXADA


PROTENSÃO

Segundo um trabalho publicado em 1933 por um dos pioneiros na protensão, Eugene Freyssinet, a técnica baseia-se na criação de tensões prévias de compressão no concreto, para compensar os esforços de tração que o material sofrerá quando receber as sobrecargas. No caso de um edifício, os cabos de protensão ancorados nas extremidades das lajes são tracionados contra o concreto, comprimindo-o. Mas, além disso, os cabos são dispostos no interior da peça em ondulações previamente estudadas pelos calculistas, de forma a gerar as forças de compensação, que atuam sempre em direção ao centro das curvaturas, contra o sentido das flechas.


O que é protensão não aderente?

Protensão não aderente é regida pelos mesmos princípios da protensão convencional aderente, isto é, aplica-se às peças estruturais um sistema permanente de forças por intermédio de cabos esticados, que não retornam ao comprimento inicial devido a um sistema de ancoragens. Da superposição das cargas comuns de utilização com as deste sistema, resultam um funcionamento mais adequado dos materiais estruturais.

A diferença é que no sistema não aderente, os cabos já vêm isolados com uma capa plástica de polietileno que serve de bainha, além de que uma camada de graxa de alta densidade se interpõe entre o cabo e a capa, propiciando uma proteção permanente contra corrosão. Utilizações: para construções de prédios, pontes, shoppings, silos e fundações.

O sistema é denominado "monocordoalha", pois cada ancoragem segura apenas uma cordoalha. Devido a seu baixo coeficiente de atrito, geralmente cada cordoalha leva uma ancoragem pré-encunhada em uma extremidade (ancoragem passiva), sendo protendida apenas pela outra (ancoragem ativa). A capa protetora (bainha plástica), feita de polietileno de alta densidade com espessura mínima de 1mm, oferece excelente resistência ao manuseio e arraste por entre as ferragens frouxa da obra. Apesar de ancoradas individualmente, as cordoalhas podem ser reunidas em grupos; podem também ser separadas no meio de uma laje para desviar-se de obstáculos. A protensão é feita por um macaco hidráulico de pistões paralelos que segura cada cordoalha no centro dos dois pistões, em operação muito rápida. Pode ser utilizado, também macaco de furo central. A leitura do alongamento não precisa ser feita em diversos intervalos de pressão, mas somente ao final da protensão, pois não há acomodação nem retificação da cordoalha, nem o risco de cabos presos por pasta de injeção dentro das bainhas. Além da praticidade do manuseio, esse tipo de cordoalha elimina a constante preocupação com a integridade da bainha metálica durante seu posicionamento nas fôrmas para se verificar eventuais amassamentos ou entrada de nata de cimento que possa prender a cordoalha.

Ideal para protensões de baixa densidade, o sistema não aderente foi criado e desenvolvido para uso em lajes do tipo cogumelo e ganhou força no sudoeste dos Estados Unidos. Por sua extrema facilidade de aplicação, tornou-se importantíssimo na desenvolvida indústria de pré-fabricados norte-americana.

Desde 1997, construtoras utilizam o sistema de protensão não aderente em obras espalhadas por todo o Território Nacional, já atingindo, entre contratos a executar e já executados, a marca de 2.200 toneladas de cordoalhas até SET/99.


Cordoalha engraxada e plastificada

A procura por um sistema de protensão de fácil operação e de baixo custo, para a execução de muitas obras de pequenas dimensões, fez surgir no final da década sde 50 a primeira patente de protensão que utilizava bainhas individuais de plásticos extrudadas sobre a cordoalha. Como elemento protetor e inibidor da corrosão, uma graxa especial envolvia a cordoalha antes da extrusão do plástico. Essa graxa inibidora da corrosão fornece também excelente lubrificação entre a cordoalha e a capa, reduzindo drasticamente o coeficiente de atrito, que passa de 0.24, no caso de bainhas metálicas, para 0.07, no caso de capa plástica.

Já é usada nos Estados Unidos desde o início dos anos 60 e hoje se espalha por diversos países das Américas, Europa e Ásia. O projeto estrutural e a execução de obras com este tipo de protensão acham-se devidamente normalizados por diversos comitês, sendo os mais importantes: O ACI - American Concrete Institute e o PTI- Post Tension Institute.


VANTAGENS DO SISTEMA

Evita bainhas metálicas e a posterior injeção de cimento.

Preços bastante reduzidos.

Lajes para armazenagem de grandes sobrecargas.

Uso para lajes apoiadas no solo - veja item RADIER.

Fácil operação.

Economia de formas.

Maior facilidade e rapidez na colocação das cordoalhas nas formas.

Maior excentricidade possível (importante em lajes finas).

O aço de protensão já chega ao canteiro protegido pela graxa e capa plástica.

Menor perda por atrito.

Ausência de deformações e fissuras.

Maior durabilidade da estrutura.

Lajes planas.


ACESSÓRIOS UTILIZADOS





RAIDERS

Os radiers protendidos são lajes tipo fundação para residências, edifícios e galpões. De acordo com as características do solo, as lajes protendidas podem ser construídas em grandes panos (de até 80m X 80m), com espessuras a partir de 10 cm, utilizando baixíssima taxa total de armadura.

Como a quantidade de cordoalhas engraxadas e plastificadas em cada piso (única armadura utilizada) é muito reduzida, há necessidade de que os trabalhos sejam também muito simples. A não necessidade de injeção de pasta de cimento contribui também para a simplicidade do sistema. É por essa razão que as fundações em radier consomem mais de 3 mil toneladas mensais de cordoalhas engraxadas e plastificadas nos Estados Unidos.

Este sistema construtivo, apresenta algumas vantagens bastante atraentes:

A laje desempenha a função de fundação: por se estender em toda projeção da edificação, transmite de maneira segura as cargas da edificação ao solo, sem exigir do mesmo grande resistência, já que as tensões a serem equilibradas pelo solo ficam bastante diluídas;

A laje já desempenha as funções de "piso morto", com excelente qualidade de acabamento, estando praticamente pronto para receber a pavimentação;

O construtor está dispensado de fazer escavações, alicerces de alvenaria de pedra, baldrames e cintas, além, é claro, do piso morto.

É com muito orgulho que destacamos o grande marco da execução da primeira obra vertical da América Latina, utilizando o sistema com cordoalhas engraxadas com fundação tipo RADIER.

Com 14 pavimentos este RADIER foi calculado por nossos consultores técnico Eng. Paulo Cunha e Eng. Ricardo Brígido, com 3,4 toneladas de cordoalha e prazo de montagem em uma semana.

Situada em Fortaleza, merece atenção especial pelo grande avanço tecnológico que trouxe à Indústria da Construção Civil em nosso País, com redução de prazos e grande economia, cerca de 30%.


ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

O terreno deverá ser compactado.

As instalações hidro-sanitárias deverão ser colocadas antes da colocação dos cabos de protensão.

Depois de serem colocadas as instalações, cobre-se o terreno a ser concretado com uma manta plástica preta afim de evitar a perda de água do concreto

Fixa-se as ancoragens ativas na forma do contorno.

Faz-se a distruibuição dos cabos de acordo com o projeto.

Para manter os cabos na altura pré-determinada são colocados suportes embaixo dos cabos, de preferência nos cruzamentos dos mesmos.

Junto das ancoragens ativas e passivas é fixado uma ferragem em cada ancoragem, onde exercerão a função de fretagem.

A concretagem procede-se normalmente, tomando-se apenas o cuidado na vibração junto as ancoragens, afim de evitar nichos no concreto.

Depois do concreto atingir o FCK solicitado pelo calculista da obra, faz-se a protensão dos cabos.

O próximo passo é o corte das pontas excedentes com oxigênio-acetileno.

Depois do corte, o ninho deverá ser fechado com grount.


PROTENSÃO ADERENTE COM BAINHAS METÁLICAS

Quando há necessidade de protensão de alta densidade, como é o caso de pontes, viadutos e vigas de grandes vãos, a protensão aderente surge como uma opção tecnicamente vantajosa. Nesta modalidade de concreto protendido, o cabo fica isolado de concreto por meio da bainha metálica; após a protensão há necessidade de injetar nata de cimento para o completo preenchimento da bainha.. Esta injeção restabelece a aderência concreto/aço.

As cordoalhas ficam aderidas à pasta de injeção que, por meio das bainhas corrugadas, aderem ao concreto da peça estrutural, impedindo o movimento relativo entre as cordoalhas e o concreto. As cordoalhas dividem espaço dentro de uma mesma bainha e de uma só ancoragem multicordoalha. São normalmente protendidas simultaneamente por um só macaco de protensão.

Em 1998, demos início à construções utilizando o sistema de pós-tensão com bainhas metálicas. Este sistema de construção ainda é o mais adequada para pontes e viadutos.

Bainha metálica

 

 

Sistema Aderente

Sistema Não Aderente

Usa bainhas metálicas em trechos de 6m com luvas de emenda e vedação.

Sem bainha metálica. As cordoalhas vêm de fábrica com graxa e bainha plástica contínua.

O manuseio (enrolar e desenrolar) é feito com quatro cordoalhas ao mesmo tempo (aproximadamente 3,2 Kg/m).

O manuseio é feito com uma cordoalha por vez (0,88 kg/m).

Concretagem cuidadosa para evitar danos à bainha metálica (abertura da costura helicoidal).

Concretagem sem maiores cuidados, pois a bainha plástica de PEAD é resistente aos trabalhos de obra.

Um macaco de furo central que precisa ser enfiado pela ponta da cordoalha (aproximadamente 50cm da face do concreto).

Usa macaco de dois cilindros que se apóia na cordoalha junto à face do concreto.

A protensão é feita em quatro níveis de pressão hidráulica, seguidos das respectivas leituras de alongamento, correção da tabela e medida da perda por acomodação da ancoragem.

A protensão é feita em uma só elevação de pressão, pois não há retificação da cordoalha (bainha justa), e não há possibilidade de cabos presos por pasta.

Exige lavagem das cordoalhas por dentro da diluição de eventual pasta de cimento que poderia ter entrado e prendido as cordoalhas.

Lavagem desnecessária.

A água deve ser retirada por ar comprimido antes da injeção, para não haver diluição da pasta.

Medida desnecessária.

Usa cimento em sacos para preparo da pasta de injeção, feito com misturador elétrico. A injeção é feita por bomba elétrica.

Não necessária.

Uma solução que viabiliza vários projetos é o uso em conjunto de lajes nervuradas com caixas plásticas reutilizáveis. Fabricamos para venda ou locação.


CUNHA

A cunha exerce um papel de grande importância no resultado de uma protensão, já que é responsável pela fixação das cordoalhas após seus tensionamentos.


ANCORAGEM

Os blocos de ancoragem tem por finalidade propiciar a acomodação das cunhas e conseqüente fixação das cordoalhas após a realização de uma protensão.


BAINHA

Devido a versatilidade de nossa máquina de bainha, a PREPRON está capacitada para confeccionar bainhas em qualquer dimensão, o que nos possibilita cumprir exatamente as especificações de projetos dos mais variados tipos de obras, independente da quantidade de cordoalhas que irão compor os cabos de protensão.


MACACO PROTENSÃO

Por ser detentora de toda a tecnologia necessária para a fabricação de macacos hidráulicos, a PREPRON esta capacitada para atender na íntegra as exigências dos mais variados tipos de obras protendidas. Dessa forma, seja qual for a composição de um cabo de protensão e a força em que o mesmo será submetido, a PREPRON possui um macaco específico para realização do serviço.


MACACO DE SUSPENSÃO

De forma geral, os macacos de suspensão são utilizados em obras de reforço/recuperação de estruturas, afim de se efetuar a troca dos aparelhos de neoprene.


BOMBA HIDRÁULICA ELÉTRICA

A bomba hidráulica elétrica é responsável pelo acionamento dos mais variados tipos de macacos de protensão/suspensão.

Devido a sua importância no processo de protensão, a PREPRON, desde sua fundação (1984), vem efetuando diversas implementações tecnológicas visando obter uma maior eficiência de sua bomba hidráulica.

Nosso modelo mais atual constituí-se equipamento singular no mercado, destancando-se pela sua forma compacta e capacidade de vazão (3 l p/ min.), atingindo pressões de até 1.000 kg/cm2.


MÁQUINA DE BAINHA

A máquina de bainha PREPRON tem por finalidade a fabricação de bainhas metálicas dos mais variados tipos e dimensões, sendo seu diâmetro interno determinado em função da quantidade de cordoalhas que irão compor o cabo de protensão a ser utilizado na obra.

Normalmente, as bainhas mais usuais são confeccionadas em barras de 6 m com diâmetro interno que variam na faixa de 20 mm a 150 mm.


Laje Plana - Sistema Pós – Protensão

Processo no qual aplica-se a força de protensão às cordoalhas de aço após a cura parcial do concreto.


Vantagens da Laje Plana/Pós - Protensão


Processos de Execução da Pós – Protensão

Características da Pós – Protensão

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