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Concreto protendido: por que usá-lo em pontes.

Este material é uma boa opção para estruturas com grandes vãos, como a ponte estaiada Octavio Frias de Oliveira, em São Paulo

Por ser mais resistente à tração do que o concreto armado, o concreto protendido é a solução ideal para obras de pequeno, médio ou grande porte com esforços de flexão elevados; estruturas localizadas em áreas industriais ou costeiras – onde a atmosfera agressiva pode causar a corrosão das armaduras –; e projetos arquitetônicos ousados com grandes vãos, como pontes, por exemplo.

A protensão reduz ou elimina completamente as pequenas fissurações (quase imperceptíveis a olho nu) que podem surgir mesmo quando o concreto é armado. “Parte das armaduras protendidas são alongadas com a finalidade de comprimir o concreto nas regiões onde ele está sujeito à tração após a finalização da obra”, explica o engenheiro Mauro Lemos de Faria, da Enescil Engenharia de Projetos, empresa responsável pelo projeto estrutural da ponte estaiada Octavio Frias de Oliveira, em São Paulo, na qual o concreto protendido foi empregado.

Concreto protendido: por que usá-lo em pontes?Na ponte estaiada Octavio F rias de Oliveira o mastro em “X” atende uma necessidade estrutural e não arquitetônica

Ponte Octavio Frias de Oliveira

Inaugurada em 2008, a estrutura construída sobre o Rio Pinheiros, em São Paulo, é composta por duas pontes estaiadas curvas, suspensas por cabos de aço e um único mastro em formato de ‘X’. Nesta obra, o concreto protendido foi usado nas vigas pré-moldadas dos vãos de acesso ao trecho estaiado e nas peças mais esbeltas, como a laje do tabuleiro, que trabalha transversalmente à direção do tráfego de veículos. Os vãos dessa laje têm, aproximadamente, a largura da obra (cerca de 15 metros) e 48 cm de espessura. Para viabilizar a execução dessa espessura, foi preciso usar a protensão.

“Se a laje fosse de concreto armado, sua espessura teria de ser maior e, consequentemente, seria necessário mais concreto. O aumento da quantidade de concreto geraria um acréscimo de aço nos estais – que suportam o peso do tabuleiro –, assim como mais fundações e etc.”, afirma Faria. Para ele, o concreto protendido tornou a obra mais econômica.

O material também foi aplicado nas peças que receberam solicitações muito grandes e concentradas, como a parte mais alta dos mastros, onde os cabos dos estais (144, no total) estão fixados. “A ancoragem, peça que fica na extremidade dos estais, transmite a força do estai para as paredes do mastro, que é oco. Essa é uma carga muito grande e concentrada em paredes não muito espessas. Por isso, elas têm vários cabos de protensão – que funcionam no sentido oposto às forças dos cabos de estais e garantem que a força de cada estai seja devidamente passada para o mastro”, esclarece Faria.

A protensão

Existem dois tipos de protensão: pré-tração e pós-tração. Em ambos, as armaduras são alongadas com macacos hidráulicos. Na pré-tração, o alongamento é feito antes de o concreto ser executado. Quando o material atinge resistência, os dispositivos que estavam segurando as armaduras em estado alongado são liberados. Com isso, as armaduras tendem a voltar ao seu estado inicial (não alongado). Porém, como elas estão envolvidas pelo concreto, e devido à aderência entre o aço de protensão e o concreto, essa tentativa do aço de voltar ao estado não alongado acaba comprimindo o concreto.

Já na pós-tração, as armaduras protendidas são alongadas com o concreto pronto e endurecido, usando ancoragens. Os macacos hidráulicos puxam as armaduras protendidas pelos furos existentes nas ancoragens, comprimindo o concreto. Segundo Faria, quando se opta pela utilização do concreto protendido, alguns fatores devem ser considerados no projeto.

Entre eles, os mais importantes são:

  1. As perdas de protensão (redução parcial da força) durante o processo de execução e ao longo da vida útil da obra devido às características do concreto.
  2. As etapas de protensão, pois, em alguns casos, os esforços na fase de protensão são maiores do que na fase de serviço.
  3. Os efeitos hiperestáticos que a protensão pode gerar, já que em estruturas hiperestáticas, a protensão pode gerar esforços internos (momentos fletores, forças cortantes etc.) mesmo em peças não protendidas.
Referência: CONTEÚDO TIRADO DO BLOG MAPA DA OBRA | DISPONÍVEL NO LINK