ESTRUTURAS DE CONCRETO PROTENDIDO

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1 ESTRUTURAS DE CONCRETO PROTENDIDO 5 DURABILIDADE E ESTADOS LIMITES

2 ESTADOS LIMITES ELU (Estado Limite Último: estado-limite relacionado ao colapso, ou a qualquer outra forma de ruína estrutural, que determine a paralisação do uso da estrutura. ELS (Estados Limites de Serviço): estão relacionados à durabilidade das estruturas, aparência, conforto do usuário e à sua boa utilização funcional seja em relação aos usuários, às máquinas e aos equipamentos utilizados. 2 (NBR 6118:2014)

3 ESTADOS LIMITES ELS-D (Estado Limite de Descompressão): estado no qual em um ou mais pontos da seção transversal a tensão normal é nula, não havendo tração no restante da seção. ELS-DP (Estado Limite de Descompressão Parcial): estado no qual garante-se a compressão na seção transversal, na região onde existem armaduras ativas. 3 (NBR 6118:2014)

4 ESTADOS LIMITES ELS-F (Estado Limite de Formação de Fissuras): estado em que se inicia a formação de fissuras. Admite-se que este estado-limite é atingido quando a tensão de tração máxima na seção transversal for igual a f ct,f. ELS-W (Estado Limite de Abertura das Fissuras): estado em que as fissuras se apresentam com aberturas iguais aos máximos especificados (ver NBR 6118:2014, item ). 4 (NBR 6118:2014)

5 ESTADOS LIMITES ELS-CE (Estado Limite de Compressão Excessiva): estado em que as tensões de compressão atingem o limite convencional estabelecido. Usual no caso do concreto protendido na ocasião da aplicação da protensão. (ver NBR 6118:2014, item a) ELS-DEF (Estado Limite de Deformações Excessivas): estado em que as deformações atingem os limites estabelecidos para a utilização normal. (ver NBR 6118:2014, item ) 5 (NBR 6118:2014)

6 ESTADOS LIMITES ELS-VE (Estado Limite de Vibrações Excessivas): estado em que as vibrações atingem os limites estabelecidos para a utilização normal da construção. 6 (NBR 6118:2014)

7 DURABILIDADE Importante! Identificação da Classe de Agressividade Ambiental (CAA). Outros parâmetros a serem definidos dependem da CAA: concreto estrutural cobrimentos nominais aberturas de fissuras 7 (NBR 6118:2014)

8 DURABILIDADE 8 Figura 1: Classes de agressividade ambiental (CAA). Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

9 DURABILIDADE 9 Figura 2: Correspondência entre a classe de agressividade ambiental e o cobrimento nominal para c = 10 mm. Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

10 DURABILIDADE 10 Figura 3: Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do concreto. Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

11 DURABILIDADE A abertura máxima característica w k das fissuras sob ação das combinações frequentes não tem importância significativa na corrosão das armaduras passivas, desde que não exceda valores da ordem de 0,2 mm a 0,4 mm. Entretanto, para as armaduras ativas existe a possibilidade de corrosão sob tensão, então, esses limites devem ser mais restritos e considerados como função direta da agressividade do ambiente. 11 (NBR 6118:2014)

12 DURABILIDADE Figura 4: Exigências de durabilidade relacionadas à fissuração e à proteção da armadura, em função das classes de agressividade ambiental. Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:

13 NÍVEIS DE PROTENSÃO Protensão completa (nível 3) Para elementos de Concreto Protendido prétracionados, em classes de agressividade ambiental III e IV. Exigências a serem atendidas: Estado-limite de descompressão (ELS-D) com combinação frequente de ações (ELS-D pode ser substituído por ELS- DP com ap = 50 mm); Estado-limite de formação de fissuras (ELS-F) com combinação rara de ações. 13 (NBR 6118:2014)

14 NÍVEIS DE PROTENSÃO Protensão limitada (nível 2) Para elementos de Concreto Protendido prétracionados em classe de agressividade ambiental II ou pós-tracionados em ambientes III e IV. Exigências a serem atendidas: Estado-limite de descompressão (ELS-D - ou ELS-DP com ap = 50 mm), com combinação quase permanente de ações; Estado-limite de formação de fissuras (ELS-F) com combinação frequente de ações. 14 (NBR 6118:2014)

15 NÍVEIS DE PROTENSÃO Protensão parcial (nível 1) Para elementos de Concreto Protendido prétracionados em classe de agressividade ambiental I ou pós-tracionados em ambientes I e II. Exigência a ser atendida: Estado-limite de abertura de fissuras (ELS-W), com w k 0,2 mm, para combinação frequente de ações. 15 (NBR 6118:2014)

16 NÍVEIS DE PROTENSÃO Observações: Na protensão completa não se admitem tensões normais de tração, a não ser em combinações raras (ocorrência de apenas algumas horas na vida útil), até o ELS-F (início de formação de fissuras); Na protensão limitada admitem-se tensões normais de tração, sem ultrapassar o ELS-F (início de formação de fissuras). Podem surgir fissuras somente para a combinação rara, que seriam fechadas após cessada essa combinação; Na protensão parcial admitem-se tensões normais de tração e fissuras com aberturas de até 0,2 mm. 16 (NBR 6118:2014)

17 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Um carregamento é definido pela combinação das ações que têm probabilidades não desprezíveis de atuarem simultaneamente sobre a estrutura, durante um período preestabelecido. A combinação das ações deve ser estabelecida de maneira que possam ser determinados os efeitos mais desfavoráveis para a estrutura. 17 (NBR 6118:2014)

18 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES A verificação da segurança em relação aos estados-limites últimos e aos estados-limites de serviço deve ser realizada em função de combinações últimas e de combinações de serviço, respectivamente. 18 (NBR 6118:2014)

19 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Combinações Últimas Normal Especial ou de construção Excepcional 19 (NBR 6118:2014)

20 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Figura 5: Combinações últimas. Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:

21 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Normal: ações permanentes e a ação variável principal, com seus valores característicos e as demais ações variáveis, consideradas secundárias, com seus valores reduzidos de combinação. 21 (NBR 6118:2014)

22 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Especial ou de construção: ações permanentes e a ação variável especial, quando existir, com seus valores característicos e as demais ações variáveis com probabilidade não desprezível, de ocorrência simultânea, com seus valores reduzidos de combinação. 22 (NBR 6118:2014)

23 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Excepcional: ação variável excepcional, quando existir, com seus valores representativos e as demais ações variáveis com probabilidade não desprezível de ocorrência simultânea, com seus valores reduzidos de combinação 23 (NBR 6118:2014)

24 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Figura 6: Coeficiente γ f2. Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:

25 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Figura 7: Coeficiente γ f. Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:

26 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Combinações de Serviço Quase permanentes Frequentes Raras 26 (NBR 6118:2014)

27 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Figura 8: Combinações de serviço. Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:

28 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Quase permanentes: podem atuar durante grande parte do período de vida da estrutura, e sua consideração pode ser necessária na verificação do estado limite de deformações excessivas. 28 (NBR 6118:2014)

29 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Frequentes: repetem-se muitas vezes durante o período de vida da estrutura, e sua consideração pode ser necessária na verificação dos estados-limites de formação de fissuras, de abertura de fissuras e de vibrações excessivas. Podem também ser consideradas para verificações de estadoslimites de deformações excessivas decorrentes de vento ou temperatura que podem comprometer as vedações. 29 (NBR 6118:2014)

30 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Raras: ocorrem algumas vezes durante o período de vida da estrutura, e sua consideração pode ser necessária na verificação do estado limite de formação de fissuras. 30 (NBR 6118:2014)

31 COMBINAÇÕES DAS AÇÕES Figura 6: Coeficiente γ f2. Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:

32 RESISTÊNCIA Para o caso de estados limites últimos (ELU) os coeficientes de ponderação das resistências são tabelados. Para verificações no estado limite de serviço (ELS) deve-se adotar γ m =1,0. Figura 9: Coeficiente γ c. e γ s. Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:

33 BIBLIOGRAFIA ARAÚJO, José Milton de. Curso de Concreto Armado. vol. 1, 4ª ed. Rio Grande: Dunas, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6118:2014: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, p. CARVALHO, Roberto Chust. Estruturas em Concreto Protendido: Póstração, pré-tração e cálculo e detalhamento. São Paulo: Pini HANAI, João Bento. Fundamentos do Concreto Protendido [E-Book]. São Carlos: