CONCRETO & Construções | 93
aproveitando-se dos três princípios de funcionamento das
peças de concreto armado (CA):
u
Concreto resiste à compressão e aço à tração;
u
Aderência entre os materiais aço e concreto;
u
Coeficiente de dilatação térmica dos dois materiais
são parecidos.
Porém, o grande inconveniente do CA é que a sua arma-
dura somente começa a trabalhar quando a peça é solicitada
e, com isso, pelo efeito da aderência, a deformação do con-
creto acompanha a do aço, acarretando tensões de tração
não só no aço como no concreto, que acaba por fissurar e,
com isso, perde duas capacidades vitais:
u
Proteção da armadura;
u
Seção colaborante para a inércia, acarretando maiores
tensões e deformações.
2.2 Noções básicas do concreto protendido
Como o fato da seção fissurar na peça de concreto arma-
do é prejudicial, a solução da protensão através da introdu-
ção de uma precompressão no concreto (o concreto trabalha
bem a compressão), combatendo as futuras tensões de tra-
ção e não deixando a seção ter tração, e sim descompres-
são, faz com que a peça não tenha fissura e permaneça com
as duas capacidades vitais descritas acima.
A introdução da precompressão é usualmente feita pelo
princípio da ação e reação, através do tensionamento de aço
de alta resistência (grande deformação específica) e bloqueio
deste pelas ancoragens; com isso, reagindo no concreto e
previamente o comprimindo.
Ao analisarmos as tensões na peça de concreto submeti-
da a um carregamento (na peça protendida, a seção perma-
nece íntegra), verificamos que o caminhamento das tensões
de compressão tem o aspecto de arco (isostáticas de com-
pressão) e o caminhamento das tensões de tração, ortogo-
nais as de compressão, tem uma forma parabólica com má-
ximo valor de excentricidade no 1/2 do vão e reduzindo-se
para a região do apoio. Logo, o traçado do aço de protensão
fica definido por este caminho e de preferência o cabo tendo
maior excentricidade no meio do vão e passando no centro
de gravidade da seção no apoio.
Este traçado faz com que se visualize fisicamente duas
grandes virtudes da protensão:
u
A inclinação do cabo na região do apoio fornece compo-
nentes que combatem ao mesmo tempo o esforço cor-
tante e o momento fletor;
u
A curvatura do cabo, através do seu tensionamento e
tendência a se retificar conduz a introdução de forças
verticais de baixo para cima (forças de desviação), que
combatem as cargas externas, reduzindo no todo o car-
regamento atuante na peça.
2.3 Análise das tensões na peça de CP
Vamos analisar de forma literal as tensões ocorridas em
uma peça de CP, para verificarmos suas limitações (Qua-
dro 1 e Figura 1).
Como o conceito da protensão é combater a futura
tensão de tração no concreto, o valor da prévia tensão de
compressão deverá ser no mínimo
i
i
η
σ
= S
e a tensão no
bordo superior de preferência ter alguma tração a fim de
descomprimir o bordo superior da tensão de peso próprio,
com o cuidado de não passar em muito da descompres-
são desta fibra quando somente da atuação do pp + pro-
tensão (Quadro 2).
Como observação fundamental, vemos que não pode-
mos dissociar as tensões de protensão e de peso próprio,
quando uma ocorre a outra atua em conjunto. Logo, isto pas-
sa a ser uma virtude e vantagem do concreto protendido,
pois o peso próprio não dimensionará a forma e a dimensão
da peça, e sim somente as sobrecargas (Quadro 2).
Vamos sempre analisar as fibras mais solicitadas em uma
dada seção e que são sempre as dos bordos superior e in-
ferior e, dentre essas tensões, as que apresentarem maio-
u
Figura 1
Esquema das tensões na peça
u
Quadro 1 – Tensões solicitantes
σ
i
σ
s
pp
σ
i-pp
σ
s-pp
sp
σ
i-sp
σ
s-sp
sa
σ
i-as
σ
s-sa
