Sistema de protensão: o que é, vantagens e características

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No concreto reforçado convencional, a elevada resistência à tração do aço é combinada com a grande resistência à compressão do concreto. Essa combinação forma um material estrutural que é forte em compressão e tensão. O princípio por trás do sistema de protensão é que esforços compressivos são induzidos pelos tendões de aço de alta resistência.

A indução ocorre em um membro do concreto onde cargas serão aplicadas para equilibrar as tensões de tração impostas ao membro durante o serviço.

O sistema de protensão

Protensão remove uma série de limitações de design nos lugares de concretos convencionais de extensão e de carga, e permite a construção de lajes, pisos, pontes e paredes com vãos mais suportados. Isso facilita que arquitetos e engenheiros projetem e construam estruturas de concreto mais leves e menos profundas, sem sacrificar a força.

O princípio por trás do pré-esforço (prestressing) é aplicado quando, por exemplo, uma fileira de livros é movida de um lugar para outro. Em vez de empilhar os livros verticalmente e transportá-los, os livros podem ser deslocados numa posição horizontal através da aplicação de pressão neles, nas extremidades da sequência.

Quando a pressão aplicada é suficiente, tensões de compressão serão induzidas ao longo de toda a linha, que pode ser levantada e transportada horizontalmente, de uma só vez.

Resistência à compressão

As tensões de compressão são induzidas em concreto pré-esforçado, quer por pré-tensão ou pós-tensionamento da armadura de aço.

Na pré-tensão, o aço é esticado antes de o concreto ser colocado. Tendões de aço de alta resistência são inseridos entre dois pilares e esticados até 70 a 80 por cento de sua força máxima. O concreto é vertido para dentro de moldes em torno dos tendões para “descansar”.

Uma vez que o concreto atinge a força necessária, as forças de alongamento são liberadas. Como o aço reage para recuperar o seu comprimento original, as tensões de tração são convertidas para uma tensão de compressão no concreto.

Os produtos típicos para concreto pré-esforçado são:

  • placas de telhado
  • estacas
  • postes
  • vigas de pontes
  • painéis de parede
  • dormentes

Na pós-tensão, o aço é esticado após o concreto endurecer. O concreto é lançado ao redor, mas não entra em contato com o aço não esticado.

Em muitos casos, as condutas são formadas na unidade de concreto, utilizando formas de aço de parede fina. Uma vez que o concreto tenha endurecido para a força necessária, os tendões de aço são inseridos e esticados contra as extremidades da unidade e ancorados externamente, transformando o concreto em compressão.

Aplicações de sistema de protensão

O concreto de pós-tensionado é usado para o concreto moldado no local e para as pontes, grandes vigas, lajes, conchas, grandes reservatórios, pré moldados em geral..

O sistema de protensão tem experimentado maior crescimento no domínio dos edifícios comerciais. Para prédios, tais como centros comerciais, o concreto protendido é uma escolha ideal porque fornece o comprimento do vão necessário para a flexibilidade e alteração da estrutura interna.

O concreto pré-esforçado também é usado em auditórios de escolas e ginásios, devido às suas propriedades acústicas e sua capacidade de fornecer espaços longos e abertos. Outro uso comum de concreto protendido é em pisos de estacionamentos.

Categorias do sistema de protensão

A estrutura de concreto protendido pode ser classificada em várias maneiras, dependendo de suas características de projeto e construção. Por exemplo:

  • Protensão externa ou internamente: é um termo aplicado a estruturas pré-esforçadas onde são aplicadas externamente. A maior parte das estruturas de concreto pré-esforçado são internas.
  • Protensão circulares e lineares: é um termo aplicado para pré-esforço estrutural em formato de tanques cilíndricos, silos e tubulações. Neste caso, os tendões são fornecidos sob a forma de anéis.
  • Pré e pós tensionamento: como já dito anteriormente, o pré-tensionamento é usado para descrever qualquer método de pré-esforço em que o reforço está esticado ou tensionado antes de o concreto ser colocado. As hastes de aço são temporariamente ancoradas quando tensionadas e o pré-esforço é transferido para o concreto depois de ter endurecido. Em contraste com pré-tensionamento, o pós-tensionamento é um método de pré-esforço no qual o reforço é submetido à tensão após o concreto ter endurecido.
  • Pré-esforço parcial ou totalmente: quando um membro é projetado de modo que sob a carga de trabalho não está em tensão. Diz-se que concreto é totalmente pré-esforçado. Agora, se algumas tensões de tração serão produzidas no membro sob carga de trabalho, em seguida, será denominado parcialmente protendido.

Vantagens do sistema de protensão

  • Redução da corrosão do aço
  • Aumento da durabilidade
  • Maior momento de inércia (maior rigidez)
  • Menos deformações (maior facilidade de manutenção)
  • Aumento da capacidade de cisalhamento
  • Adequado uso em vasos de pressão, estruturas de retenção de líquidos
  • Melhor desempenho (resiliência), sob carregamento dinâmico e fadiga
  • Maior utilização em construção de pontes, edifícios com grandes espaços sem colunas
  • Construção rápida
  • Melhor controle de qualidade
  • Manutenção reduzida
  • Adequado para a construção repetitiva
  • Uso múltiplo da cofragem
  • Redução de cofragem

Diferenciais no concreto protendido

Existe confusão sobre o que é concreto protendido e a diferença entre ele e o concreto armado. Em concreto protendido, o aço de alta resistência é usado e terá que ser alongado muito antes de sua força ser totalmente utilizada.

Se o aço de protensão simplesmente for enterrado com um concreto armado comum, o material ao redor quebrará muito antes de a força total do aço ser desenvolvida. Daí a necessidade de pré-esticar o aço em relação ao concreto. Ao pré-esticar e ancorar o aço contra o concreto, tensões e deformações desejáveis ​​são produzidas em ambos os materiais. O conjunto de estresse e tensões comprimidas configuram melhor na tração do aço de concreto.

Essa ação combinada, permite a utilização segura e econômica de dois materiais que não podem ser alcançados por aço enterrado em concreto como é feito no concreto armado comum. Portanto, o concreto protendido é nada mais que uma extensão das aplicações do tipo armado para incluir aços de elevada resistência à tração.

O sistema de protensão, por sua vez, garante muitas vantagens para a engenharia civil. Com esse sistema, a probabilidade de sucesso, segurança e resistência é muito maior. Se você aprecia posts como este, não deixe de acompanhar nosso blog!

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