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  • Materiais utilizados em Concreto Protendido

    Prof.: Raul Lobato

    UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSOCAMPUS UNIVERSITRIO DE SINOP

    FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICASCURSO DE ENGENHARIA CIVIL

    DISCIPLINA: CONCRETO PROTENDIDO

  • Concreto

    Obtido pela mistura de cimento, agregado grado, agregado mido e gua. Em algumassituaes podem ser adicionados aditivos para o melhoramento da trabalhabilidade,aumento de resistncia, retardar reaes qumicas, etc.

    PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO:Consistncia: De uma maneira geral as peas de protenso, por terem grandes taxas de armaduras,so especificadas com valores altos de abatimento, tambm chamado de SLUMP. O concreto commaior SLUMP em geral mais fcil de lanar e de adensar e, portanto, considerado mais trabalhvel.

    Cura: conjunto de atividades que evitam ou retardam a perda de gua do concreto para o meio. Oscuidados com a cura devem ser iniciados quando tambm se inicia a pega do concreto (a definiodo incio de pega obtida atravs da medio da penetrao de uma agulha padronizada). A curaseria o tempo depois da pega que a hidratao do concreto se desenvolve com grande velocidade, ea gua existente na mistura tem a tendncia de sair, em grande quantidade pelos poros do materiale se evaporar (retrao, fissurao, alterao das propriedades de resistncia.

  • Concreto

    Obtido pela mistura de cimento, agregado grado, agregado mido e gua. Emalgumas situaes podem ser adicionados aditivos para o melhoramento datrabalhabilidade, aumento de resistncia, retardar reaes qumicas, etc.

    PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO:

    Cura: A principio as altas temperaturas so benficas pois aceleram o processo de ganho deresistncia, desde que se evite a evaporao da gua. Para as peas usuais de concreto armadoconvencional, utiliza-se o procedimento de molhar ou encharcar as superfcies aparentes doconcreto ou mesmo molhar as faces de frmas de madeira constantemente, colocandomateriais tais como esponjas encharcadas de gua. Para as peas pr-moldadas comum o usoda cura a vapor, em que se mantm o ambiente saturado e se aumenta a temperatura doambiente (no caso do vapor), acelerando-se o ganho de resistncia do mesmo.

  • Concreto

    Obtido pela mistura de cimento, agregado grado, agregado mido e gua. Emalgumas situaes podem ser adicionados aditivos para o melhoramento datrabalhabilidade, aumento de resistncia, retardar reaes qumicas, etc.

    PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO: As propriedades de maior interesse do concretoendurecido so as propriedades mecnicas, destacando-se as resistncias compresso etrao.

    Resistncia compresso simples: influenciada pela idade e pela dosagem dos componentes,determinada pela ruptura de corpos de prova padronizados.

    Para concreto protendido, o CEB recomenda fck 25 MPa = 250 kgf/cm.

    NBR 7222: moldagem dos corpos de prova

    NBR 5739: metodologia de ensaio

  • Concreto

    Obtido pela mistura de cimento, agregado grado, agregado mido e gua. Emalgumas situaes podem ser adicionados aditivos para o melhoramento datrabalhabilidade, aumento de resistncia, retardar reaes qumicas, etc.

    PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO: As propriedades de maior interesse do concretoendurecido so as propriedades mecnicas, destacando-se as resistncias compresso etrao.

    Resistncia trao: valores no significativos porm que devem ser conhecidos pois serelacionam com a capacidade resistente da pea.

    Ensaios:

    -flexotrao

    -compresso diametral

    -trao pura

  • Concreto

    Embora seja de baixo valor e muitas vezes desprezado no clculo dos ELU, aresistncia trao do concreto desempenha papel determinante nas anlises deELS, ou seja, na anlise de uso das peas de concreto. Em servio fundamentalconhecer a partir de que momento fletor uma seo poder ter iniciada umafissura devida trao nela provocada pela flexo. A este momento fletor, a partirdo qual se iniciar a fissurao por flexo, se d o nome de momento de fissurao.

    Tenso na borda mais tracionada de uma seo transversal submetida a um momento fletor M(Resistncia dos Materiais):

    =

  • Concreto

    Na iminncia de ocorrer a primeira fissura de trao, a tenso no concreto se iguala daresistncia trao do concreto (=), chegando expresso:

    =

    Colocando conforme a NBR 6118 (item 17.3.1), chega-se a:

    =

    Com valor igual a 1,2 para sees em forma de t e 1,5 para sees retangularesMr momento de fissuraoIc inrcia da seo bruta de concreto

  • Concreto

    A norma prescreve que a resistncia trao a ser considerada no clculo depende daverificao que se est efetuando:

    No estado de deformao excessiva (clculo de flecha), deve-se usar o valor da resistnciamdia:

    = 0,70 2 3 ()

    No estado de formao de fissuras, deve-se usar o valor da resistncia inferior:

    = 0,21 2 3 ()

  • Concreto

    Para as sees de peas protendidas, embora a NBR 6118 no explicite uma expresso, pode-seconsiderar de maneira similar as de concreto armado, podendo acrescentar o efeito da

    protenso centrada (

    ) e da sua excentricidade (

    ):

    =

    +

    +

    De onde se obtm:

    =

    +

    +

  • Concreto

    EXEMPLO NUMRICO: Calcular o valor do momento fletor de fissuraode uma seo retangular (20 x 40 cm) (para verificao de fissurao)em uma pea de concreto armado e depois em concreto protendido,considerando que o concreto tenha fck = 50 MPa e no caso de concretoprotendido haver duas cordoalhas de (rea total de 2 cm), comuma excentricidade de 15 cm uma tenso de = 114,4 kN/cm.

  • Concreto

    = 3

    12=

    0,20 0,403

    12= 1,067 1034

    = 0,20

    Resoluo:

    a) Concreto Armado

    = 0,21 2 3 = 0,21 50 2 3 = 2,85

    =

    =

    1,5 2,85 1,067 103

    0,20

    = 1,5 pois se trata de seo retangular

    = 0,00228 . 22,8 .

  • Concreto

    = 3

    12=

    0,20 0,403

    12= 1,067 1034

    = 0,20

    Resoluo:

    b) Concreto Protendido

    = 0,21 2 3 = 0,21 50 2 3 = 2,85

    =

    +

    +

    = 1,5 pois se trata de seo retangular

    = = 114,4 2 2 = 228,8

    = 22,8 +228,8 1,067 103

    (0,20 0,40) 0,20+ 228,8 0,15

    REA DE AO (ARMADURA ATIVA)

    REA DA SEO TRANSVERSAL

    = 72,25 . (cerca de 3 vezes o valor da pea em concreto armado convencional)

  • ConcretoO mdulo de elasticidade deve ser obtido segundo ensaio descrito na NBR8522. Quando no forem feitos ensaios e no existirem dados mais precisossobre o concreto usado na idade de 28 dias, pode-se estimar o valor do mdulode elasticidade usando a expresso:

    = 5600 1 2 ()

    O mdulo de elasticidade secante a ser utilizado nas anlises elsticas deprojeto, especialmente para determinao de esforos solicitantes e verificaode estados limites de servio, deve ser calculado pela expresso:

    = 4760 1 2 = 0,85 ()

  • Armaduras No-Protendidas

    Tambm conhecidas como armaduras suplementares, convencionaisou passivas, so geralmente formadas por vergalhes usualmenteempregados em concreto armado. As principais propriedadesmecnicas dos aos em geral, podem ser obtidas em ensaios de traosimples do material. Os aos empregados como armadura suplementarso designados pelas letras CA (Concreto Armado) seguidos do valorcaracterstico do limite de escoamento (fyk) em kgf/mm.

  • Armaduras Protendidas

    As armaduras protendidas por serem constitudas por aos de elevadaresistncia e pela ausncia de patamar de escoamento. Os aos deprotenso so geralmente designados pelas letras CP (ConcretoProtendido), seguidas da resistncia caracterstica ruptura por trao(fptk), em kgf/mm.

    Designao genrica dos aos de protenso:

    CP-175 (RN): ao para concreto protendido com resistncia mnima ruptura por traofptk = 175 kgf/mm, e de relaxao normal.

    NBR 7482 Fios de ao para concreto protendido

    NBR 7483 Cordoalhas de ao para concreto protendido

  • Armaduras Protendidas

    Relaxao: a perda de tenso com o tempo em um ao estirado, sobcomprimento e temperatura constantes. Quanto maior a tenso ou atemperatura, maior a relaxao.

    Modalidades de tratamento: Aos aliviados ou de relaxao normal (RN): so aos retificados por um

    tratamento trmico que alivia as tenses internas de trefilao; Aos estabilizados ou de relaxao baixa (RB): so aos que recebem um

    tratamento termomecnico que melhora as caractersticas elsticas e reduz asperdas de tenso por relaxao. O tratamento consiste em aquecimento a400C e tracionamento at a deformao unitria de 1%.

  • Armaduras Protendidas

    A corroso no ao de protenso um fator preocupante pelo menospor dois motivos. Em primeiro lugar porque normalmente o dimetrodos fios pequeno e em segundo lugar porque o ao quando sujeito aelevadas tenses fica mais susceptvel corroso. Um certo grau decorroso, considerado inofensivo para um ao de concreto armado,pode ser crtico no caso de fios de protenso com pequena seotransversal.

  • Armaduras Protendidas

    A chamada corroso intercristalina sob tenso (stress corrosion) e ofenmeno da fragilidade sob a ao do hidrognio, tambm conhecidocomo corroso catdica sob tenso, so mais perigosos que a corrosoordinria. Esses fenmenos podem ocorrer devido existnciasimultnea de umidade, tenses de trao e certos produtos qumicoscomo cloretos, nitratos, sulfetos, sulfatos e alguns cidos. Este tipo decorroso, que no detectada exteriormente, d origem a fissurasiniciais de pequena abertura e pode, depois de um certo tempo,conduzir a uma ruptura frgil. Pode levar um cabo de protenso aocolapso.

  • Armaduras Protendidas

    Devido sua sensibilidade corroso, os aos de protenso devem serprotegidos contra a corroso na fbrica, durante o transporte e naob