PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS. Engº. Alexandre Anozé Emerick, MSc.

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1 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS Engº. Alexandre Anozé Emerick, MSc. Brasília, Dezembro de 00

2 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS APRESENTAÇÃO O presente texto representa o resultado de quase um ano de trabalho e pesquisa bibliográfica. Naturalmente, não é o objetivo aprofundar os tópicos abordados, mas sim apresentar uma visão eminentemente prática e direta, sem grandes aprofundamentos teóricos ideal para escritórios de projetos estruturais. Com esse texto eu tentei sintetizar os princípios do dimensionamento de lajes em concreto protendido, conciliando com algumas recomendações práticas. Dessa forma, o texto tem o caráter de uma revisão da literatura técnica. Espero que esse texto possa de alguma forma ajudar, sobretudo aqueles que estão iniciando no estudo de lajes em concreto protendido, servindo como uma orientação resumida, porém objetiva, sobre o assunto. Alexandre A. Emerick Brasília, Dezembro de 00

3 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 1 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 1. INTRODUÇÃO O uso da solução em concreto protendido para lajes de edifícios tem crescido nos últimos anos no Brasil. Fenômeno esse que se deve em grande parte à utilização do sistema de protensão não-aderente com a entrada da monocordoalha engraxada plastificada no mercado brasileiro. Segundo Franco [11] o concreto protendido vem encontrando uma aplicação cada vez maior em estruturas de edifícios devido à necessidade de vencer vãos livres de grandes dimensões com elementos de altura reduzida. A utilização do sistema de protensão com pós-tração em lajes apresenta algumas vantagens em relação ao sistema convencional em concreto armado, entre as quais cabe citar: Maior liberdade arquitetônica devido à possibilidade de vencer grandes vãos ou vãos fortemente carregados mantendo uma grande esbeltez na laje. Maior área útil do pavimento devido a menor quantidade de pilares. Economia em relação às estruturas em concreto armado para vãos superiores a 7,0 m conforme ilustra a Figura 1.1 extraída da referência [35]. Redução nas espessuras das lajes acarretando uma significativa diminuição na altura total do prédio e conseqüentemente um menor peso total da estrutura minimizando os custos nas fundações. Maior velocidade na desforma e retirada de escoramentos. Redução e até eliminação de flechas e fissuração nas lajes. Maior resistência ao puncionamento, em lajes lisas ou cogumelo, obtida pela colocação adequada dos cabos de protensão nas regiões próximas aos pilares. CUSTO LAJE PROTENDIDA LAJE EM CONCRETO ARMADO m 8 m 9 m 10 m VÃO Figura 1.1: Comparação de custos entre lajes protendidas e convencionais em concreto armado Fonte: Ref. [35]. PRINCÍPIO DA PROTENSÃO De acordo com Moraes [19], as normas atuais definem como peças estruturais de concreto protendido as peças de concreto nas quais através da introdução de forças torna-se comprimido de tal forma a eliminar as tensões de tração quando colocada em serviço, ou ainda, eliminar apenas uma parcela dessas tensões.

4 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS A Figura.1 ilustra a ação da protensão nas tensões atuante no concreto considerando protensão completa, ou seja, eliminando totalmente as tensões de tração na peça em serviço. M EXT W P A Pe W σ M EXT S + W P A Pe W ( ) (+) M EXT + ( ) + ( ) e P (+) ( ) Figura.1: Tensões atuantes no concreto protendido protensão completa. P Pe A W Segundo Moraes [19], a eliminação das tensões de tração que podem dar origem à formação de fissuras representava o principal objetivo da protensão, obtendo-se uma construção de maior qualidade reduzindo-se o perigo da corrosão através da protensão completa. Modernamente, com o desenvolvimento da teoria de fissuração, tornou-se possível conviver com o controle da abertura de fissuras, obtendo construções satisfatórias com custos menores, admitindo-se o Estado Limite de Utilização. De acordo com a NBR 7197 [3] a protensão pode ser completa, limitada ou parcial de acordo com as definições a seguir: Protensão completa: Existe protensão completa quando se verificam as duas condições seguintes: a) para as combinações freqüentes de ações, previstas no projeto, é respeitado o Estado Limite de Descompressão; b) para as combinações raras de ações, quando previstas no projeto, é respeitado o Estado Limite de Formação de Fissuras. Protensão limitada: Existe protensão limitada quando se verificam as duas condições seguintes: a) para as combinações quase permanentes de ações, previstas no projeto, é respeitado o Estado Limite de Descompressão; b) para as combinações freqüentes de ações, previstas no projeto, é respeitado o Estado Limite de Formação de Fissuras. Protensão parcial: Existe protensão parcial quando se verificam as duas condições seguintes: a) para as combinações quase permanentes de ações, previstas no projeto, é respeitado o Estado Limite de Descompressão; b) para as combinações freqüentes de ações, previstas no projeto, é respeitado o Estado Limite de Abertura de Fissuras com abertura característica menor ou igual a 0, mm. O projeto de revisão da NB-1 (NBR 6118) [] classifica os níveis de protensão permitidos em função da classe de agressividade ambiental definidos no item 9.4 dessa norma. A Tabela.1 extraída do PR NB-1 relaciona os níveis de protensão com as classe de agressividade ambiental e as exigências quanto aos Estados Limites relacionados com o nível de fissuração permitido. σ I M EXT W +

5 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 3 Tabela.1: Classes de agressividade ambiental e exigências relativas à fissuração excessiva e a proteção da armadura ativa Tipos de concreto estrutural Classe de agressividade ambiental Exigências relativas ao E.L. de fissuração excessiva Combinação de ações a considerar Concreto simples (sem protensão e sem armadura) I a IV Não há Concreto armado (sem protensão) I II a IV ELS-W ω k 0,4mm ELS-W ω k 0,3mm Freqüente Freqüente Concreto protendido nível 1 (protensão parcial) Pré-tração I Pós-Tração I e II ELS-W ω k 0,mm ELS-F Freqüente Quase permanente Concreto protendido nível (protensão limitada) Pré-tração II Pós-Tração III e IV ELS-F ELS-D Freqüente Quase permanente Concreto protendido nível 3 (protensão completa) Pré-tração ELS-F Rara III e IV ELS-D Freqüente Fonte: Projeto de revisão da NB-1 [] onde: ELS-W Estado Limite de Serviço Abertura de fissuras; ELS-F Estado Limite de Serviço Formação de fissuras; ELS-D Estado Limite de Serviço Descompressão; Classe de agressividade: I fraca; II média; III forte; IV muito forte. Dessa forma, de acordo com a Tabela.1, o PR NB-1 prescreve com relação a protensão parcial que para a combinação quase permanente das ações seja respeitado o Estado Limite de Formação de Fissuras (ELS-F), sendo portanto, menos rigorosa que a NBR 7197 [3], pois admite um pequeno nível de tração no concreto para a combinação quase permanente das ações.

6 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 4 3. MATERIAIS UTILIZADOS EM LAJES PROTENDIDAS Existem basicamente dois sistemas de protensão com pós-tração empregados em lajes protendidas em função da aderência ou não entre o cabo e o concreto: 3.1. PROTENSÃO ADERENTE Neste caso, os cabos são colocados dentro de bainhas metálicas, sendo essas injetadas com nata de cimento após a operação de protensão das cordoalhas. A solução com cordoalhas aderentes comporta-se melhor quanto à distribuição das fissuras e à segurança à ruptura para efeitos localizados (explosão, incêndios, demolição parcial, etc.). Entre os aços de protensão existentes atualmente distinguem-se os aços de relaxação normal (RN) e os de relaxação baixa (RB). Com relação à sua resistência a tração os mais comuns são o CP-175 e CP-190. Entretanto, nas obras com lajes protendidas o aço que vem sendo mais largamente empregado é o CP-190 RB, tanto para a protensão com ou sem aderência. A Tabela 3.1 apresenta as características técnicas das cordoalhas com aço CP-190 RB. Tabela 3.1: Propriedades das cordoalhas de 7 fios Aço CP190 RB Tipo de cordoalha 1,7mm (1/ ) 15,mm (5/8 ) Área mínima (mm ) (1) 98,7 140,0 Área aproximada (mm ) 101,4 143,5 Massa nominal (kg/m) 0,775 1,10 Carga de ruptura f ptk (kn) 187,3 65,8 Tensão de escoamento f pyk (MPa) Módulo de Elasticidade (GPa) Aproximadamente 196 Relaxação após 1000 horas a 0ºC para carga inicial de 70% da ruptura MÁX.,5% Fonte: Ref. [5] NOTA: 1. A área mínima deve ser considerada no cálculo A Tabela 3. apresenta as propriedades das bainhas achatadas para cordoalhas no sistema de protensão com aderência extraída da referência [35]. Tabela 3.: Propriedades das bainhas chatas corrugadas Tipo de cabo H (mm) B (mm) Peso linear (kg/m) Consumo de cimento p/ injeção (kg/m) Consumo de calda (L/m) 1 1, ,41 0,80 0,58 1, ,41 0,67 0,48 3 1, ,60 1,43 1,03 4 1, ,60 1,30 0, , ,43 0,90 0,65 15, ,6 1,77 1,8 3 15, ,6 1,56 1, , ,68 1,55 1,1 Fonte: Ref. [35] B Figura 3.1: Dimensões externas para bainhas achatadas H Os dispositivos de fixação das extremidades dos cabos são chamados de ancoragens. Essas ancoragens podem ser ativas, quando permite a operação de protender os cabos, ou passiva quando é fixa. Em geral, costuma-se projetar cabos com uma ancoragem ativa e outra passiva. Entretanto, especialmente para cabos longos, comprimentos maiores que 40 metros, pode ser

7 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 5 conveniente aplicar a protensão pelas duas extremidades do cabo, utilizando assim ancoragem ativa nas duas extremidades, de modo a reduzir as perdas por atrito. A Tabela 3.3 apresenta as dimensões dos nichos das ancoragens ativas do sistema de protensão aderente extraídas da referência [35]. Tabela 3.3: Dimensões dos nichos das ancoragens ativas protensão aderente Unidade de protensão A (mm) B (mm) a (mm) b (mm) 1 1, , , , , a 15, , A 4 15, Figura 3.: Nichos para ancoragens ativas b B VISTA EM PLANTA S/ ESC. CORTE A-A S/ ESC. Figura 3.3: Ancoragem ativa com armadura de fretagem para cabos com 4 cordoalhas Fonte: Ref. [35]

8 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 6 As ancoragens passivas podem ser em laço ou em bulbo conforme indicam as Figuras 3.4 e 3.5. Figura 3.4: Ancoragem passiva em laço com armadura de fretagem Fonte: Ref. [35] Tabela 3.4: Dimensões para as ancoragens passivas em laço Tipo A (mm) B (mm) 1 1, , , , , , Fonte: Ref. [35] Tabela 3.5: Dimensões para as ancoragens passivas em bulbo Tipo A (mm) B (mm) C (mm) 4 1, , Fonte: Ref. [35] Figura 3.5: Ancoragem passiva em bulbo Fonte: Ref. [35]

9 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 7 A finalidade da injeção é garantir uma proteção eficaz das armaduras de protensão contra a corrosão, além de permitir perfeita ligação mecânica da armadura e o concreto, preenchendo assim os vazios existentes entre a armadura e a parede da bainha. A nata de injeção deve ser dosada com vistas a atender as seguintes características: ausência de agentes agressivos fluidez exsudação expansão retração resistência mecânica pouca absorção capilar tempo de início e fim de pega adequados Para garantir essas características devem ser utilizados cimentos com: teor composto 10% teor de enxofre de sulfetos 0,% teor de cloro de cloretos 0,1% A água deve ser potável com uma porcentagem de cloro inferior a 500 mg/l e isenta de detergentes. Os aditivos podem ser plastificantes, retardadores de pega e expansores. Influenciam, ainda, na qualidade de injeção: natureza, temperatura e idade do cimento temperatura da água temperatura ambiente condições da mistura Fonte: Ref. [1] De modo a facilitar uma boa injeção devem ser adotados os seguintes cuidados: colocação de purgadores (respiro para a injeção) cuidadosamente e corretamente utilização de luvas de união entre trechos de bainhas que garantem estanqueidade perfeita fixação das ancoragens na fôrma no caso particular de cabos verticais o uso de dispositivos especiais que facilitem a injeção Fonte: Ref. [1] Para a operação de injeção com tempo quente, temperatura ambiente superior a 30 o C, a operação deve ser realizada com cuidados especiais para aumentar a vida útil da nata diminuindo o índice de fluidez. Portanto é recomendado o uso de aditivos apropriados e água em baixa temperatura (adicionando-se gelo). A operação de injeção só deve ser iniciada após a aprovação dos resultados da operação de protensão. A Figura 3.6 apresenta um detalhe de uma bainha metálica com purgador usada na protensão aderente.

10 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 8 Figura 3.6: Bainha metálica com purgador Fonte: Revista Téchne Janeiro PROTENSÃO NÃO ADERENTE O sistema de protensão não aderente é feito com cordoalhas engraxadas plastificadas. De acordo com o catálogo técnico da Belgo [5], as cordoalhas engraxadas são as mesmas cordoalhas tradicionais com a adição de um revestimento de PEAD-polietileno de alta densidade, impermeável à água, extremamente resistente e durável, extrudado diretamente sobre a cordoalha já engraxada em toda a sua extensão, o que permite a livre movimentação da cordoalha em seu interior, Figura 3.7. A graxa e o revestimento de PEAD devem atender as especificações do PTI (Post-tensioning Institute) [30]. As bitolas disponíveis são de 1,7 mm e 15, mm com massa aproximada (incluindo PEAD e graxa) de 890 kg/km e 140 kg/km, respectivamente. DIÂMETRO NOMINAL 1/ 1,7 mm 5/8 15, mm PEAD FIOS DE AÇO GRAXA Figura 3.7: Seção da monocordoalha engraxada com 7 fios Nesse sistema, deve ser dada especial atenção a conservação das cordoalhas, elas devem estar limpas e livres de corrosão. Rasgos ou falhas da cobertura de PEAD devem ser reparadas antes do lançamento do concreto com fita plástica para isolar a cordoalhas do concreto. Com relação ao sistema de protensão sem aderência, Moraes observações: [19] faz as seguintes

11 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 9 a) A protensão sem aderência ocorre quando as armaduras de protensão só estão ancoradas no concreto nas extremidades das peças estruturais. A falta de aderência pode prejudicar ou mesmo não impedir a fissuração da peça estrutural sendo necessário utilizar uma armadura aderente (passiva) para prevenir a fissuração. b) O comprimento dos cabos normalmente não deve ultrapassar 40 m. Acima desse valor, deve-se adotar ancoragens intermediárias, criando-se juntas de concretagem. c) Os cabos constituídos por cordoalhas engraxadas plastificadas oferecem as seguintes vantagens: rapidez na montagem; aumento da excentricidade que se obtém com a monocordoalha em relação à bainha achatada; diminuição das perdas por atrito; eliminação do serviço de injeção de calda de cimento; pode-se conseguir alguma economia em relação a protensão aderente; o aço devido à graxa fica protegido contra a corrosão; permite a reprotensão tomando-se cuidados especiais. A Tabela 3.6 apresenta uma comparação entre as características básicas dos sistemas de protensão com e sem aderência preparada pela Belgo Mineira. Tabela 3.6: Características básicas dos sistemas de protensão aderente e não aderente SISTEMA ADERENTE SISTEMA NÃO ADERENTE Usa bainha metálica para até quatro cordoalhas Sem bainha metálica. As cordoalhas vêm por bainha, em trechos de 6 m com luvas de de fabrica com graxa e bainha plástica emenda e vedação. contínua. O manuseio (enrolar e desenrolar) é feito com quatro cordoalhas ao mesmo tempo (aproximadamente 3, kg/m). Concretagem cuidadosa para evitar danos à bainha metálica (abertura da costura helicoidal). Usa macaco de furo central que precisa ser enfiado pela ponta da cordoalha (aproximadamente 50 cm da face do concreto). A protensão é feita em quatro níveis de pressão hidráulica, seguidas das respectivas leituras de alongamento, correção da tabela e medida da perda por acomodação da ancoragem. Exigem lavagem das cordoalhas por dentro para a diluição de eventual pasta de cimento que poderia ter entrado e prendido as cordoalhas. A água deve ser retirada por ar comprimido antes da injeção, para não haver diluição da pasta. Usa cimento em sacos para preparo da pasta de injeção, feito com misturador elétrico. A injeção é feita por bomba elétrica. Fonte: Revista Téchne Junho 1999 O manuseio é feito com uma cordoalha por vez (cerca de 0,89 kg/m). Concretagem sem maiores cuidados, pois a bainha plástica de PEAD é resistente aos trabalhos de obra. Usa macaco de dois cilindros que se apóia na cordoalha junto à face do concreto. A protensão é feita em uma só elevação de pressão, pois não há retificação da cordoalha (bainha justa). Lavagem desnecessária. Medida desnecessária. Medida desnecessária. A Tabela 3.7 apresenta as características para monocordoalhas engraxadas com aço CP 190 RB.

12 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 10 Tabela 3.7: Monocordoalhas engraxadas de 7 fios Aço CP190 RB Tipo de cordoalha 1,7mm (1/ ) 15,mm (3/8 ) Área mínima (mm ) 98,7 140,0 Área aproximada (mm ) 101,4 143,5 Peso linear com bainha e graxa (kg/m) 0,89 1,4 Carga de ruptura f ptk (kn) 187,3 65,8 Módulo de elasticidade (GPa) Aproximadamente 196 Alongamento após a ruptura 3,5 % φ cordoalha + bainha (mm) 15,4 18,1 NOTA: 1. A área mínima deve ser considerada no cálculo A Tabela 3.8 e a Figura 3.8 apresentam as características das ancoragens para monocordoalhas engraxadas do sistema Freyssinet. Tabela 3.8: Dimensões para as ancoragens ativas Tipo bloco (mm) A B (mm) 1 1, , Fonte: Ref. [35] Figura 3.8: Ancoragem ativa para monocordoalhas engraxadas Fonte: Ref. [35] A Figura 3.9 apresenta o detalhe das placas de ancoragem no padrão americano.

13 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS A A 57 VISTA EM PLANTA S/ESC. CUNHAS 38 CORTE A-A S/ESC. Dimensões em mm Figura 3.9: Detalhe das placas de ancoragem para 1,7 mm padrão americano PTI A Figura 3.10 apresenta o detalhe da montagem das ancoragens ativas na fôrma h/8 300 (MÍN) h - 60 FRETAGEM (Ø10mm) h/ h 30 CADEIRA DE SUPORTE POCKET FORMER REUTILIZÁVEIS h/ PLACA DE ANCORAGEM S/ESC. Dimensões em mm Figura 3.10: Detalhe da montagem da ancoragem ativa na fôrma A Figura 3.11 apresenta um detalhe da ancoragem ativa para monocordoalhas engraxadas.

14 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 1 LUVA TUBO DE TRANSIÇÃO CUNHA OU CLAVETE BLOCO DE ANCORAGEM FORMA PLÁSTICA REUTILIZÁVEL (POCKET FORMER) Figura 3.11: Detalhe dos elementos da ancoragem ativa Fonte: Ref. [9] A Figura 3.1 apresenta um esquema típico de montagem de uma laje lisa com monocordoalhas engraxadas. Figura 3.1: Esquema típico de montagem de uma laje lisa com monocordoalhas Fonte: Revista Téchne Janeiro 1997

15 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 13 Para o caso de monocordoalhas engraxadas utiliza-se como ancoragem passiva uma ancoragem igual à ativa pré-encunhada (pré-blocada). O pré-encunhamento das ancoragens passivas deve ser feito com o macaco para a força total de protensão prevista no projeto, caso contrário, existirá o risco de escorregamento durante a protensão na extremidade ativa EQUIPAMENTOS PARA A PROTENSÃO A operação de protensão é realizada por macaco hidráulico que, apoiado na borda da laje, estica as cordoalhas até atingirem a força prevista em projeto. Antes de retirar o macaco, cravam-se as cunhas de fixação das cordoalhas nas ancoragens. Com relação ao equipamento de protensão, os macacos devem ser calibrados antes do serviço de protensão. Deve-se observar que o macaco e o manômetro da bomba são calibrados conjuntamente, dessa forma, após a calibração é necessário assegurar que o macaco e o equipamento não sejam separados. O equipamento de protensão deve ser mantido em lugar limpo e seco, a operação do equipamento deve ser feita somente por pessoa com treinamento e qualificação.

16 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS E RECOMENDAÇÕES PARA PROJETO 4.1. PRINCIPAIS ESQUEMAS ESTRUTURAIS ADOTADOS EM LAJES PROTENDIDAS Os principais esquemas estruturais adotados atualmente para lajes protendidas são as lajes lisas, com ou sem engrossamento na região dos pilares, Figura 4.1 a 4.3, e as lajes nervuradas, Figura 4.4 e 4.5. As lajes lisas, Figura 4.1, apresentam vantagens em relação às demais sobretudo do ponto de vista da execução. Entretanto, sua capacidade resistente é em geral ditada pelo cisalhamento na região de ligação laje-pilar (puncionamento). A resistência ao puncionamento pode ser melhorada com o uso de engrossamento da laje na região do pilar, Figura 4., ou ainda com o uso de vigas faixa protendidas, Figura 4.3. A A PLANTA CORTE A-A Figura 4.1: Laje lisa

17 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 15 A A PLANTA CORTE A-A Figura 4.: Laje com engrossamento na região dos pilares A A PLANTA CORTE A-A Figura 4.3: Laje com vigas faixa Outra solução que tem sido bastante adotada é o uso de lajes nervuradas com faixas protendidas, Figura 4.4. Nestes casos, as nervuras podem ou não ser protendidas. Outra opção é o uso de capitéis e nervuras protendidas, Figura 4.5.

18 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 16 A A PLANTA CORTE A-A Figura 4.4: Laje nervurada com faixas protendidas A A PLANTA CORTE A-A Figura 4.5: Laje nervurada com engrossamento na região dos pilares (capitéis) De acordo com Cauduro e Leme [8], com o uso de lajes planas protendidas a distância entre pilares pode ser mantida entre 6 e 8 metros sem grandes traumas para a estrutura. Obviamente, sem vigas os pilares perdem a necessidade de estarem alinhados e também de ficarem totalmente na parte externa do edifício, aumentando a flexibilidade no lançamento, com

19 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 17 grandes vantagens na obtenção de varandas e fachadas mais simples para serem acabadas. Vão de 7,6 metros pode ser uma solução bastante interessante em edifícios comerciais, uma vez que essa distância pode acomodar três carros na garagem eliminando a necessidade de transições fazendo com que a distância entre pilares se mantenha constante da fundação até a cobertura. Entretanto, caso seja necessário, pode-se usar transições com vigas chatas ou capitéis que são mais fáceis de serem executados que as vigas convencionais. Um ponto importante diz respeito às dimensões dos pilares, deve-se convencer os projetistas de arquiteturas que pilares com larguras acima de 5 cm permite ganho no cálculo estrutural além de reduzir o risco de falhas de concretagem nas bases dos pilares, bastante comum nas estruturas convencionais. Nas estruturas sem vigas, é necessário recorrer a outros artifícios para garantir a estabilidade global. Nesses casos, é usual o emprego de paredes estruturais, posicionadas sobretudo nas caixas de escada e de elevador. 4.. ESPESSURA DAS LAJES PROTENDIDAS Para definir a espessura de lajes lisas protendidas em geral busca-se observações práticas. O ACI 43 [], por exemplo, recomenda adotar os seguintes valores: Lajes com sobrecargas entre kn/m e 3 kn/m :!! Lajes de cobertura: h a Entretanto, nada impede que sejam adotadas espessuras menores desde que sejam verificados as flechas máximas e o risco de vibração excessiva. A Figura 4.6 apresenta um gráfico obtido por Schmid [34] para a determinação da espessura das lajes cogumelo, em concreto armado ou protendido, com ou sem capitel, para pisos com sobrecarga total de até 3 kn/m (300 kgf/m ). ESPESSURA (cm) h! 40 a! 45 30! ! 30! 45! VÃO (m) LAJE COGUMELO (COM CAPITEL) EM C.P. LAJE LISA (SEM CAPITEL) EM C.P. LAJE COGUMELO (COM CAPITEL) EM C.A. LAJE LISA (SEM CAPITEL) EM C.A. Figura 4.6: Esbeltez de lajes cogumelo Na prática, para o projeto de lajes lisas protendidas com cordoalhas engraxadas têm sido adotadas as seguintes espessuras, Tabela 4.1:

20 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 18 Tabela 4.1: Espessuras de lajes lisas protendidas com cordoalha engraxada VÃO LIVRE ENTRE APOIOS (metros) ESPESSURA MÍNIMA (cm) até 7,0 16 de 7,0 até 8,0 18 de 8,0 até 9,0 0 de 9,0 até 10,0 de 10,0 até 11,0 4 Faixa econômica: 7,0 a 9,0 metros (h 18 a 0cm) A NBR 7197 nos subitem e estabelece valores mínimos para as espessuras de lajes cogumelo protendidas. De acordo com a NBR 7197: h > 16 cm! < h 60 caso geral 40 lajes de piso com q > 3 kn/m (300 kgf/m ) Permitindo-se exceder o limite de! / 40 se comprovada a segurança em relação aos estados limites de utilização, de deformações e de vibrações excessivas, sendo que! é o menor vão do painel. No caso de lajes nervuradas deve-se observar as prescrições normativas com relação às dimensões das mesmas. De acordo com o item do PR NB-1:!" "A espessura da mesa, quando não houver tubulações horizontais embutidas, deve ser maior ou igual a 1/15 da distância entre nervuras, e não menor que 3 cm.!" O valor mínimo absoluto deve ser 4 cm quando existirem tubulações embutidas de diâmetro máximo 1,5 mm (que corresponde a um eletroduto de 1/").!" A espessura das nervuras não deve ser inferior a 5 cm.!" Não é permitido o uso de armadura e compressão em nervuras de espessura inferior a 8 cm. Para o projeto das lajes nervuradas devem ser obedecidas as seguintes condições: a) para lajes com espaçamento entre eixos de nervura menor ou igual a 60 cm, pode ser dispensada a verificação da flexão da mesa, e para a verificação do cisalhamento da região das nervuras, permite-se a consideração dos critérios de lajes; b) para lajes com espaçamento entre eixos de nervuras entre 60 cm e 110 cm, exige-se a verificação da flexão da mesa e as nervuras serão verificadas ao cisalhamento como vigas; e c) para lajes nervuradas com espaçamento entre eixos de nervuras maior que 110 cm, a mesa deve ser projetada como laje maciça, apoiada na grelha de vigas, respeitandose os seus limites mínimos de espessura. Com relação ao item (a) a NB-1/78 é um pouco mais conservadora e adota um valor de 50 cm para o espaçamento entre nervuras. A Tabela 4. apresenta a relação vão/esbeltez usual para seções típicas de lajes protendidas

21 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 19 Tabela 4.: Relação vão/esbeltez usual para seções típicas de lajes protendidas TIPO DA SEÇÃO CARREGAMENTO TOTAL (kn/m) RELAÇÃO VÃO/ESPESSURA (6m < L < 13m) TIPO DA SEÇÃO CARREGAMENTO TOTAL (kn/m) RELAÇÃO VÃO/ESPESSURA (6m < L < 13m) 1) LAJE LISA,5 40 4) LAJE NERVURADA COM ENGROSSAMENTO,5 8 A A 5,0 36 A A 5,0 6 VISTA A-A 10,0 30 > L/3 VISTA A-A 10,0 3 ) LAJE C/ ENGROSSAMENTO A A > 3h 4,5 5, ) LAJE NERVURADA COM VIGAS NA ALTURA DA LAJE A A,5 5,0 8 6 > L/3 VISTA A-A 10,0 34 > L/6 VISTA A-A 10,0 3 3) LAJE MACIÇA COM VIGA FAIXA,5 LAJE 45 VIGA 5 3) LAJE COM VIGA CONVENCIONAL,5 LAJE 4 VIGA 18 A A 5,0 40 A A 5, > L/5 VISTA A-A 10, > L/15 VISTA A-A 10,

22 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS MODULAÇÃO DOS VÃOS Como em qualquer outro tipo de estrutura, deve-se procurar uma modulação econômica entre os vãos de uma laje cogumelo protendida, Souza e Cunha [36] apresentam a seguinte recomendação: vão intermediários iguais entre si; vão extremos com comprimentos da ordem de 80 a 85% dos vão internos; balanços da ordem de 5 a 35% do vão adjacente, dependendo se há ou não parede carregando a sua extremidade CONSUMO DE MATERIAIS A titulo indicativo, para as condições médias de projeto, a referência [18] apresenta o seguinte diagrama com os consumos de materiais: CONSUMO (kg/m²) AÇO CP-190 (aderente) 5 4 CA-50 ESPESSURA DA LAJE (cm) 3 CONCRETO (f ck 5MPa) VÃO (m) FAIXA ECONÔMICA Figura 4.7: Gráfico de consumo de materiais para lajes protendidas com cabos aderentes Fonte: Ref. [18] Para lajes lisas com vãos entre 7 e 9 metros, para edifícios residenciais e comerciais, o consumo de cordoalhas engraxadas gira em torno de 4 kg/m. De acordo com Schmid [34], a viabilidade econômica para lajes cogumelo protendidas prende-se fundamentalmente no parâmetro vão. Para vãos entre 7 e 10 metros, a solução com laje lisa será naturalmente competitiva. Para vão maiores começam a se tornar interessantes outras soluções como o uso de capitéis e lajes nervuradas. Deve-se ressaltar que na avaliação econômicas das alternativas estruturais não se deve comparar simplesmente o consumo dos materiais por metro quadrado. Mas sim o custo final, onde se considera também o menor tempo de execução, o melhor reaproveitamento das fôrmas e a própria aparência final da estrutura, por exemplo.

23 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS DISTRIBUIÇÃO DOS CABOS EM PLANTA Os esforços em um painel de laje cogumelo concentram-se com maior intensidade nas regiões das faixas dos apoios. Dessa forma, é naturalmente recomendável que essas regiões apresentem uma maior concentração de cabos. O ACI 43 [] apresenta a seguinte recomendação para a distribuição dos cabos em planta: Faixa dos pilares: 65 a 75% dos cabos Faixa central: 35 a 5% dos cabos. FAIXA CENTRAL FAIXA DOS PILARES FAIXA CENTRAL Figura 4.8: Distribuição dos cabos concentrando nas faixas dos pilares De acordo com Souza e Cunha [36], as vantagens de usar cabos concentrados nas faixas dos pilares, ao invés de uma distribuição uniforme são: uma melhor aproximação com a distribuição de momentos na laje; aumento da resistência à punção; aumento da resistência próximo ao pilar para a transferência de momentos de ligação laje-pilar. Entretanto, pode ser encontrada dificuldade para concentrar os cabos nas faixas dos pilares devido às altas taxas de armadura existentes nestes. Contudo, deve ser adotado o mínimo de cabos passando sobre os pilares. Dependendo da situação pode-se buscar distribuições alternativas dos cabos como, por exemplo, concentrar os cabos em faixas sobre os pilares em uma direção de distribuí-los na outra, ou ainda a colocação de cabos apenas sobre as faixas dos pilares e armando com ferragem passiva os painéis internos. Em geral, no detalhamento de lajes cogumelo com protensão não-aderente, é comum o uso de agrupamentos de cabos denominados feixes. O PR NB-1 indica que o número de cabos nãoaderentes dispostos em feixe deve ser de no máximo quatro, embora na prática sejam encontrados feixes com até cinco cabos. Segundo o PR NB-1, os cabos dispostos em faixas externas (faixa dos apoios) devem estar contidos numa porção de laje, de tal forma que a largura desta não ultrapasse a dimensão em planta do pilar de apoio, tomada transversalmente à direção longitudinal da faixa, acrescida de 3,5 vezes a espessura da laje, para cada um dos lados do pilar, conforme ilustra a Figura 4.9.

24 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS! onde: FAIXA DO PILAR a FAIXA CENTRAL FAIXA DO PILAR a largura do pilar na direção transversal à faixa; A largura da faixa para a distribuição dos cabos; h espessura da laje;! vão entre apoios na direção transversal à faixa. Figura 4.9: Largura para a distribuição de cabos nas faixas dos pilares A a + 3,5h Vale ressaltar que quando se calcula os esforços na laje pelo processo do pórtico equivalente, em geral adota-se a largura da faixa dos pilares como 5%!, sendo! dado de acordo com a Figura 4.9, conforme indica a NB-1 [1]. Ver mais detalhes no item desse texto. Quando existe a necessidade de fazer um desvio em planta do traçado dos cabos ou feixe de cabos, o projeto de revisão da NB-1 prescreve que o desvio deve produzir uma inclinação máxima de 1/10, na corda imaginária que une o início ao fim desse trecho, mantendo o seu desenvolvimento de acordo com uma curva parabólica em planta. Ao longo do desvio o conjunto de cabos ou feixes deve estar disposto de forma a manter uma distância de 5 cm entre cabos na região central da curva. Quando os desvio dos cabos exceder a inclinação de 1/10 deve-se utilizar armadura capaz de absorver a força de desvio, Figura Segundo o projeto de revisão da NB-1, o cobrimento mínimo do cabo em relação à face de aberturas nas lajes deve ser de 7,5 cm, conforme indicado na Figura O PTI [30] também apresenta recomendações semelhantes às do PR NB-1 para desvios de cabos. A Figura 4.10 apresenta as recomendações do PTI e do PR NB-1.

25 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 3 >7,5 cm (PR NB-1) >60cm (PTI) >1*D (PTI) >10*D (PR NB-1) 7,5cm (PTI) 5cm (PR NB-1) D ABERTURA BARRAS DE REFORÇO (Ø 1,5 mm) GANCHOS COLOCADOS PARA DESVIOS MAIORES QUE 1/10 (PR NB-1) Figura 4.10: Desvio da direção dos cabos em planta segundo o PR NB-1 e o PTI Outro ponto importante na distribuição dos cabos em planta diz respeito ao espaçamento entre os cabos. A NBR 7197 no subitem exige os seguintes espaçamentos horizontais mínimos medidos de face a face da bainha: a > EXT 4 cm s BAINHA EXT a EXT Figura 4.11: Espaçamento horizontal entre bainha Entretanto, o PR NB-1, adota um espaçamento mínimo de 5 cm entre cabos, ou feixes de cabos, ou entre cabos e armadura passivas, Figura 4.1. MÁXIMO 4 CABOS FEIXES DE CABOS 5 cm Figura 4.1: Espaçamento mínimo entre cabos ou feixes de cabos segundo o PR NB-1 Apesar do espaçamento mínimo entre feixes de cabos ser de 5 cm, é usual adotar espaçamentos maiores entre feixes de monocordoalhas, conforme ilustra a Figura 4.13:

26 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 4 15 cm 0 cm 5 cm FEIXES DE CABOS FEIXES DE 3 CABOS FEIXES DE 4 CABOS Figura 4.13: Espaçamento mínimo usual entre feixes de monocordoalhas Na região próxima das ancoragens as cordoalhas agrupadas em feixes deverão ser suavemente separadas, conforme ilustra a Figura FRETAGEM 3H/8 8cm 8cm D 8cm (MÍM) S/ESC. 1*D MÍNIMO 90 cm FACE DA FÔRMA Figura 4.14: Separação dos feixes de cabos na região das ancoragens Fonte: PTI [30] O espaçamento máximo dos cabos tem a função de garantir um comportamento adequado da laje, com esforços bem distribuídos em toda a sua extensão. Usualmente adota-se como o espaçamento máximo entre cabos o valor de 8d. Contudo, Park e Gamble [7] recomendam que esse espaçamento não exceda: s < 6h para faixas centrais s < 4h para as faixas dos pilares sendo h a altura da laje. Lin [15] recomenda um espaçamento máximo fixo de: s < 135 cm para lajes de cobertura s < 105 cm para lajes dos demais pisos Segundo o projeto de revisão da NB-1, o espaçamento entre cabos ou feixes de cabos deve ser no máximo 6h, não excedendo 10 cm.

27 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS TRAÇADO VERTICAL DOS CABOS O traçado vertical dos cabos é em geral parabólico principalmente quando se está equilibrado um carregamento externo distribuído. Esse traçado deve respeitar as exigências de cobrimentos mínimos da NBR 7197 que estabelece os seguintes valores: em função do meio ambiente: c >,5 cm ambiente não agressivo 3,5 cm ambiente pouco agressivo 4,5 cm ambiente muito agressivo em função do diâmetro da bainha c > EXT (se EXT < 4 cm) 4 cm (se EXT > 4 cm) em função do diâmetro do agregado c > d g (se d g < 3, cm) d g + 0,5cm (se d g > 3, cm) Por condições econômicas e executivas, é comum adotar para as flechas dos cabos os maiores valores possíveis, atendendo as condições de cobrimento mínimo. Essa colocação implica em carregamentos equilibrados diferentes nos vãos, conforme será abordado com maiores detalhes no item 5.3. α! PONTO DE INFLEXÃO DO CABO c h/ h/!! 1! 3 TRECHO RETO Figura 4.15: Traçado vertical dos cabos TRECHO RETO Com relação à curvatura dos cabos sobre os pilares deve-se respeitar o raio de curvatura mínimo permitido pela NBR 7197 no subitem que é de,5 metros. O ponto de mudança da curvatura (ponto de inflexão - Figura 4.15) é assumido como uma porcentagem do vão ( α! ) sendo que o valor de α é em geral adotado variando entre 5% a 15%. As coordenadas do ponto de inflexão podem ser calculadas usando as expressões apresentadas com a Figura 4.16:

28 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 6 PONTO DE INFLEXÃO y MÁX y C y MÍN d 1 d d y C y MÍN d + d ( y y ) MÁX MÍN PONTO DE INFLEXÃO y C y MÁX y MÍN d 1 d d y y C MÍN d1 + d ( y y ) MÁX MÍN Figura 4.16: Cálculo das coordenadas dos pontos de inflexão concordância entre duas parábolas do º grau Conforme se pode observar na Figura 4.15 os cabos são ancorados nas extremidades passando pela semi-espessura da laje. Essa disposição dos cabos tem por objetivo não introduzir momentos fletores devido a protensão nas seções de extremidade, onde os momentos devidos os carregamentos externos também são nulos. Segundo o PR NB-1, nas lajes protendidas com monocordoalhas não-aderentes, deve-se dispor ancoragens ativas preferencialmente no baricentro da seção transversal da laje. Na região de ancoragem ativa, deve-se manter o cabo reto e paralelo ao plano médio da laje nos seus primeiros 50 cm.

29 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 7 Na execução, o perfil dos cabos deve ser garantido com o uso de suportes plásticos ou metálicos (caranguejos). O espaçamento desses suportes varia de acordo com o projeto sendo recomendável, no caso de lajes, ser inferior a 1 metro. Contudo, deve-se evitar o aparecimento de curvaturas inversas conforme ilustra a Figura 4.17, com o uso de suportes adicionais. PERFIL DO CABO CURVATURA INVERSA TRAÇADO ESPERADO PARA O CABO TRAÇADO ESPERADO PARA O CABO CURVATURA INVERSA Figura 4.17: Curvatura inversa do perfil dos cabos A ponta exposta da ancoragem passiva deve apresentar um cobrimento mínimo de,5 cm. Contudo, é recomendável um cobrimento de 5 cm, Figura 4.18, com o objetivo de prolongar sua durabilidade com relação ao processo de corrosão. RECOMENDÁVEL 5 cm MÍNIMO,5 cm FRETAGEM Ø1,5mm h/ h h/ Figura 4.18: Cobrimento da ancoragem passiva A Figura 4.19 apresenta um exemplo de detalhamento de perfil dos cabos em um projeto com monocordoalhas engraxadas.

30 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 8 Figura 4.19: Detalhamento do perfil dos cabos

31 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS ARMADURAS PASSIVAS ARMADURA PASSIVA MÍNIMA POSITIVA A NBR 7197 no subitem exige que em lajes lisa protendidas seja colocada uma porcentagem de armadura passiva mínima igual a: ρ,15 0,50ρ 0,05% (4.1) s 0 p onde ρ s e ρ p representam, em porcentagem, respectivamente as taxas de armadura passiva e ativa, referidas à altura total da seção de concreto. O espaçamento máximo entre essas barras deve ser inferior a 33 cm ARMADURA PASSIVA MÍNIMA NEGATIVA SOBRE OS PILARES A NBR 7197 nos subitens e exige uma armação negativa mínima indicada pela Figura ρ s 0, 15% ρ s 0,30% ρ s 0, 15% 010!, 0,0! 010!, 010!, 010,! 0,0! Figura 4.19: Armadura passiva mínima sobre os pilares segundo a NBR 7197

32 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 30 Com relação à distribuição da armadura passiva em lajes lisas e cogumelo, Fusco [13] recomenda (Figura 4.0): L x (37,5%) (7,5%) (37,5%) L y /4 (45%) L y (5%) (5%) L y / 0,3L x 0,3L x 0,3L x 0,3L x (37,5%) (7,5%) (37,5%) L y /4 Figura 4.0: Distribuição da armadura passiva em lajes lisas e cogumelo Fonte: Fusco [13] ARMADURA DE REFORÇO DE BORDA DA LAJE Nas bordas da laje é recomendável o uso de vigas. Essa recomendação torna-se ainda mais necessária quando não há balanço, para se evitar problemas com punção dos pilares de canto e extremidade. Entretanto, nem sempre é projetada essa viga de borda, nestes casos, deve-se colocar uma armação passiva, como indicada na Figura 4.1, ao longo de todo o perímetro da laje, conforme exige a NBR 7197 no subitem ou 1.5 mm corridos 6.3 ou 8mm ESPAÇAMENTO h h ESPESSURA DA LAJE h AS BITOLAS INDICADAS SÃO APENAS ILUSTRATIVAS, SENDO VÁLIDAS SOMENTE PARA AS LAJES CORRENTES. Figura 4.1: armadura de reforço de borda da laje

33 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS ARMADURA CONTRA COLAPSO PROGRESSIVO O projeto de revisão da NB-1 prevê no subitem para lajes apoiadas diretamente sobre pilares a colocação de uma armadura na região do pilar para combater o risco de colapso progressivo. Entretanto, o subitem prevê que se pode prescindir dessa armadura quando pelo menos um cabo em cada direção ortogonal da laje, passar pelo interior da armadura da armadura longitudinal contida na seção transversal do pilar ou elemento de apoio em lajes de edifícios residenciais ou comerciais ARMADURA DE FRETAGEM A armadura de fretagem tem por objetivo combater as tensões de tração introduzidas no concreto devido à força de protensão. Essas tensões de tração surgem em decorrência da área deduzida de contato entre a ancoragem e o concreto. Maiores detalhes sobre o cálculo dessas tensões podem ser obtidos na Referência [13]. Na prática, para lajes com monocordoalhas engraxadas, recomenda-se adotar no mínimo as seguintes armaduras de fretagem: A) FRETAGEM PARA CONCENTRAÇÃO DE CABOS (FEIXES) N1 > 8 > 8 > 8 > 5 N1 15 N 3h/8 FACE DA FÔRMA S/ ESC. DIMENSÕES EM CENTÍMETROS 5 h/ h/ h N Ø10 N1 Ø10 Figura 4.: Fretagem para feixes de cabos ancoragem ativa sistema com monocordoalhas engraxadas

34 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 3 N1 > 8 > 8 > 8 > 5 N1 15 N 3h/8 FACE DA FÔRMA S/ ESC. DIMENSÕES EM CENTÍMETROS 5 h/ h/ h N Ø10 N1 Ø10 Figura 4.3: Fretagem para feixes de cabos ancoragem passiva sistema com monocordoalhas engraxadas B) FERRAGEM DE REFORÇO PARA CABOS ISOLADOS >30 BARRAS DE REFORÇO N1 Ø1.5 FACE DA FÔRMA S/ ESC. DIMENSÕES EM CENTÍMETROS N1 h/ h/ SUPORTE Figura 4.4: Ferragem de reforço para cabos isolados ancoragem ativa sistema com monocordoalhas engraxadas

35 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 33 >30 BARRAS DE REFORÇO N1 Ø1.5 FACE DA FÔRMA S/ ESC. DIMENSÕES EM CENTÍMETROS N1 h/ h/ SUPORTE Figura 4.5: Ferragem de reforço para cabos isolados ancoragem passiva sistema com monocordoalhas engraxadas 4.8. RECOMENDAÇÕES PARA EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS Nos próximos itens serão apresentadas algumas recomendações de procedimentos de campo para a execução de lajes protendidas. Essas recomendações são baseadas nas referências [14] e [7] direcionadas para o sistema não aderente com monocordoalhas engraxadas CONTROLE DE DOCUMENTOS Certos documentos são fundamentais para o sucesso da execução de estruturas protendidas, e devem estar à disposição do pessoal responsável pela execução e fiscalização da obra. Estes documentos são: a) Desenho de execução e detalhamentos (projetos). b) Documentos com a especificação dos materiais usados. c) Certificados dos materiais recebidos. d) Certificado de calibragem do equipamento de protensão. e) Tabelas de alongamentos obtidos com aprovação do engenheiro responsável, em geral, o engenheiro projetista MANUSEIO E ARMAZENAMENTO a) Durante o manuseio dos cabos deverão ser tomados cuidados para não danificar a capa de plástico (PEAD) que envolve as cordoalhas, no caso da protensão não aderente, ou amassar as bainhas metálicas para o sistema aderente. b) A fabricação dos cabos, ou seja, o corte nos comprimentos do projeto e cravação das ancoragens passivas (pré-blocagem), deverá ser feito em local abrigado e limpo. Quando possível, deve-se evitar a fabricação no local da obra. A fabricação deve ser supervisionada por pessoal habilitado. Para o serviço de pré-blocagem dos cabos deve ser seguida a seguinte metodologia:

36 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 34 i) Desencapar cerca de 450 mm de cordoalha, de modo a providenciar comprimento suficiente de cordoalha para ser segura pela garra do macaco. ii) Colocar a ancoragem com a cunha encostada manualmente em uma placa de reação (peça de pré-blocar). iii) As cunhas deverão ser cravadas com o macaco para a força total de protensão prevista no projeto, em geral 15 tf para a cordoalha de 1,7 mm e 0 tf para a de 15,mm, caso contrário existirá o risco de escorregamento durante a protensão na extremidade ativa. c) Todos os materiais deverão ser armazenados em local seco e sobre estrados. O local escolhido deverá ser convenientemente ventilado para evitar possível corrosão por condensação de umidade. Deverá ser evitada a exposição dos materiais a qualquer tipo de elemento corrosivo. Se o armazenamento for prolongado, deverão ser usadas embalagens especiais que protejam convenientemente os materiais da umidade e exposição ao sol. d) No recebimento dos equipamentos, os macacos nunca deverão ser separados das bombas para as quais foram aferidos MONTAGEM DOS CABOS a) A montagem dos cabos de protensão deverá ser feita antes da colocação de condutores de eletricidade e outros dispositivos mecânicos. O perfil vertical e em planta dos cabos deverá ser mantido em prejuízo ao posicionamento de outros dispositivos, inclusive armadura passiva, exceto quando o engenheiro responsável pelo projeto autorizar o reposicionamento dos cabos. b) A tolerância de colocação no traçado vertical dos cabos deverá ser de ± 5 mm para lajes com espessuras de até 5 cm, podendo ser de ± 10 mm para estruturas com espessuras de 5 a 60 cm. c) A marcação na fôrma de borda deve ser feita de acordo com o detalhamento indicado no projeto. Se algum conflito ocorrer, e as placas não puderem ser colocadas conforme mostrado nos desenhos, deve ser consultado o engenheiro projetista ou o engenheiro responsável pelo serviço de protensão. d) Os furos na fôrma lateral deverão ter diâmetro de 19 mm para a cordoalha de 1,7mm ou 5 mm para a cordoalha de 15, mm. A colocação dos nichos de ancoragem nos furos da fôrma lateral deve ser feita de forma a garantir a perpendicularidade entre o nicho e a fôrma, Figura 4.6. Deverá ser rejeitada qualquer forma de nicho que apresente risco de entrada de nata de cimento na cavidade da placa de ancoragem.

37 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 35 PREGO PARA FIXAR NA FÔRMA POCKET FORMER FÔRMA CORRETO ERRADO ERRADO Figura 4.6: Detalhe da fixação dos nichos na fôrma, sistema não aderente e) Na montagem a ligação das cordoalhas aos suportes deverá ser suficientemente firme de modo a evitar que se desloquem durante a concretagem. Contudo, a ligação das cordoalhas com os suportes não deve causar desvios localizados no seu traçado. f) Seqüência recomendável para montagem dos cabos: f.1) Lajes planas projeto com faixas em uma direção e cabos distribuídos na direção transversal: #"Coloque todos os cabos das faixas. Use um mínimo de dois cabos sobre cada pilar. #"Coloque os cabos uniformes. f.) Lajes com vigas #"Coloque todos os cabos das vigas. #"Coloque todos os cabos uniformes. #"Coloque os cabos restantes na outra direção. f.3) Lajes com vigas e nervuras #"Coloque os cabos das nervuras sobre as linhas de pilares. #"Coloque todos os cabos das vigas. #"Coloque os cabos restantes das nervuras. g) A fiscalização da montagem é uma das operações mais importantes na execução. Essa inspeção deverá ser feita por engenheiro especializado. Os pontos mais importantes a serem verificados são: #"Firmeza da fixação das ancoragens passivas. #"Comprimento do cabo exposto na ancoragem passiva. #"Comprimento dos trechos de transição com tubo plástico suficiente e bem vedado de forma a não permitir trechos de contato direto dos cabos com o concreto, sobretudo na região das ancoragens ativas. #"A cordoalha não deve apresentar pontos de corrosão nas regiões em que se encontra desencapada. #"Posicionamento em perfil dos cabos dentro das tolerâncias. #"Aspecto das curvas entre pontos de transferências, essas devem ser suaves.

38 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 36 #"Alinhamento horizontal dos cabos. #"Integridade do capeamento plástico. No caso de danos cuidar dos respectivos reparos. #"Tipo de armadura de suporte de acordo com o projeto. #"Rigidez da ligação das ancoragens ativas na fôrma do nicho. #"Colocação da armadura de fretagem. #"Verificação da quantidade de cabos conforme o projeto. #"Perpendicularidade das cordoalhas na sua ligação com as ancoragens. #"Verificação do espaço útil para colocação dos macacos para a operação de protensão LANÇAMENTO DO CONCRETO a) O lançamento do concreto deve ser acompanhado por um responsável pelo serviço de protensão. Não deverá ser iniciado o lançado antes da inspeção das armaduras. b) Qualquer aditivo contendo cloretos deve ser formalmente proibido. c) Se houver algum deslocamento de armadura, essa deverá ser corrigida antes de prosseguir com o lançamento do concreto. d) 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. e) A altura de lançamento deverá ser tal que evite a segregação e alteração na posição das armaduras. f) Os tubos da bomba de concreto não deverão ser apoiados nas armaduras. g) Deverá ser evitado o contato de vibradores com as cordoalhas. h) No caso particular do sistema aderente deve se ter um cuidado adicional com os purgadores no momento da concretagem, esse devem estar com as mangueiras vedadas e bem fixadas PROTENSÃO DOS CABOS a) A fôrma da lateral da laje deve ser removida o mais cedo possível, de modo a permitir a fácil remoção das fôrmas de plástico (pocket formers) e a limpeza da cavidade da placa de ancoragem. Deve-se tomar cuidado para não danificar as fôrmas plásticas no momento da retirada permitindo sua reutilização. b) Devem ser inspecionadas as cavidades das placas de ancoragem para verificar se estão limpas antes da colocação das cunhas. As cunhas devem ser inseridas uniformemente dentro da placa de ancoragem, efetuando uma cravação inicial manual. Quando estiverem sendo utilizadas cunhas bi-partidas com o macaco de protensão no padrão americano com dois cilindros, a posição correta para a colocação das cunhas é a indicada na Figura 4.7, para que o pistão de retorno do macaco (batedor de cunhas) crave igualmente as cunhas.

39 PROJETO E EXECUÇÃO DE LAJES PROTENDIDAS 37 CUNHAS FIOS DE AÇO SEÇÃO TRANSVERSAL Figura 4.7: Posição correta de colocação das cunhas bi-partidas c) Deve ser verificada a integridade do concreto nos nichos e em toda as superfícies aparentes. Se for detectada qualquer anormalidade como vazios ou porosidade anormal a operação de protensão deverá ser suspensa e avisado o pessoal responsável. d) Deve ser feita uma marca com tinta, preferencialmente spray, a uma distância constante da face do concreto, que servirá como referência para medir o alongamento do cabo. Esta marca deverá ser efetuada em ambas as extremidades se a cordoalha tiver ancoragem ativa em ambos os lados. e) A protensão não deverá ser efetuada enquanto a resistência do concreto não atingir o valor mínimo especificado, comprovado com ensaios de corpos de prova. f) Uma área apropriada deve ser liberada ou um andaime seguro erguido para os trabalhadores que irão executar a protensão. A medição dos alongamentos deverá ser feita concomitantemente com a protensão. g) O manuseio inadequado do equipamento de protensão poderá danificá-lo e causar acidentes pessoais. Assim somente pessoal treinado poderá usar esses equipamentos. Deverá ser tomado o cuidado para que ninguém permaneça na frente da cordoalha a ser tracionada ou entre o macaco e a bomba, de modo a evitar acidente no caso de mau funcionamento de qualquer equipamento. h) 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. i) Medir o alongamento obtido desde a face do concreto até a marca na cordoalha feita anteriormente. Se a cordoalha é tracionada das duas extremidades, os alongamentos deverão ser somados. j) Os registros dos alongamentos e respectivos desvios percentuais com relação aos valores teóricos deverão ser submetidos ao responsável pela obra ou ao projetista estrutural para aprovação. As causas mais prováveis de valores de alongamentos errados são: #"Marca a cordoalha com tinta fraca tendo-se apagado, ou ainda, fora do gabarito padronizado. #"Medição errada, seja devido ao instrumento de medida ou pelo posicionamento desse (régua formando ângulo junto ao cabo). #"Equipamento fora de aferição.