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Guias e Dicas
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Manual para a boa execução de estruturas protendidas, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Civil

Um ótimo manual que trata da protensão com cordoalhas engraxadas.

Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas

2010

Compartilhado em 02/09/2010

marcio-sousa-2
marcio-sousa-2 🇧🇷

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Baixe Manual para a boa execução de estruturas protendidas e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas. 2º Edição Engº Eugenio Luiz Cauduro 1 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Apresentação Este manual não se refere ao cálculo. Fornece informações úteis tanto para o principiante quanto para o engenheiro experimentado, mas viciado pelo procedimento indiscriminado de mestres e operários antigos que já conhecem tudo sobre protensão. Poderia ser interpretado como "Faça você mesmo, apesar de não ter tido um curso completo sobre protensão". Ou então: "Torne a pro- tensão uma atividade simples e sem mistérios". É realmente a finalidade deste manual. Tira toda sua inibição contra algo que lhe possa parecer intransponível. Torna tudo tão simples que você só precisa saber ler. As figuras mostram tudo de maneira tão clara e simples que até mesmo um leigo consegue entender como se faz. Não saberá, entretanto, projetar uma obra ou conceber algo com a segurança exigida, mas poderá perceber alguns erros que chamem bastante a atenção ou exageros que fujam à prática usual. O Capítulo 2 serve como complementação ao que o engenheiro de obra já conhece. É uma espé- cie de recordação dos conceitos. Ele pode executar bem uma obra, seguindo todas as recomen- dações, como se estivesse diante de uma receita sem se interessar pela sua origem. Desejando se aprimorar, o engenheiro pode voltar ao manual e ler esse capítulo para relembrar os conhecimentos. Os Capítulos 3 a 6 mostram alguns erros que ocorrem com maior freqüência e que podem ser evi- tados, desde que se saiba que possam ocorrer. Alguns desses erros já vêm do projeto e podem ser detectados antes da execução deficiente. Para isso, a leitura do item 6.8.2 pode ser útil tanto para o projetista quanto para o executor. Os Capítulos 9 e 10 se referem à aplicação da protensão e sua medida. Alerta ao executor sobre o que nunca deve ser feito. Pode parecer óbvio para o engenheiro experimentado, mas ele mesmo não se lembraria de alertar seus auxiliares, pois nem passaria pela sua mente que alguém pudesse cometer tais barbaridades. Quando algo não dá certo na obra, muitas vezes o engenheiro fica atordoado e sem saber o que fazer. Sua tendência natural pode não ser a melhor solução. Quebrar o concreto para substituir um cabo pode ser pior do que aceitar uma protensão deficiente. É necessário colocar nos pratos de uma balança os prós e os contras de qualquer procedimento, levando em consideração o custo e o tempo perdido. A substituição de um cabo por outro de menor diâmetro pode ser a melhor solução, mesmo que a protensão efetiva aplicada seja inferior à prescrita pelo cálculo. Neste caso é indispensável ouvir a opinião do projetista. O manual fornece "dicas" para resolver muitos casos freqüentes, mas não pode prever tudo o que acontece. O leitor, diante dos conhecimentos adquiri- dos com a leitura do manual, pode e deve raciocinar e criar seu próprio julgamento. Apresentação MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 1 4 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas O principal mercado que se abriu foi o da construção de edifícios residenciais, que encontrou na protensão leve uma alternativa prática, rápida e econômica para o tradicional concreto armado. Edifícios com vãos de 3 a 5 metros feitos em laje maciça sem vigas tornaram-se competitivos e de maior qualidade executiva que os de concreto armado. Viabilização surpreendente aconteceu no mercado de pisos comerciais, industriais e de “radiers” para fundações, desde os para residências populares e de classe média até os edifícios de mais de 15 andares. O baixo coeficiente de atrito (0,07) cabo/bainha plástica auxiliado pela graxa protetora encontrou um uso ideal nos silos e reservatórios cilíndricos, nos quais o formato circular dos cabos provo- cava grandes perdas por atrito quando era usada a protensão tradicional (coeficiente de atrito igual a 0,24). Com a cordoalha engraxada os cabos agora podem percorrer 360º sem perda de força significativa. Nesses cinco anos, desde o lançamento dessa cordoalha no mercado brasileiro, diversas novas empresas de protensão surgiram em quase todos os Estados do Brasil, as quais, junto com as empresas tradicionais de protensão, dão cobertura às obras em todo o território nacional. Isso mostra a extrema simplicidade do sistema não aderente. A facilidade executiva desse sistema, no entanto, pode levar à errada suposição de que qualquer pessoa mediamente iniciada no processo pode tocar uma obra de protensão com segurança. No entanto, a protensão continua sendo um assunto técnico e assim deve ser tratado. A mão-de-obra envolvida deve ser muito bem treinada e orientada por um profissional experiente que tenha somente essa incumbência na obra e que nela permaneça durante todo o tempo de construção da estrutura. A improvisação pode ser muito perigosa. O objetivo deste manual é fornecer informações sobre a protensão não aderente ao projetista estrutural, ao engenheiro responsável pela obra, às empresas de protensão, aos encarregados da obra e aos fiscalizadores/laboratórios. As sugestões aqui apresentadas representam a experiência do autor no assunto protensão e são baseadas em diversos artigos e publicações inglesas e norte-americanas, principalmente as do PTI – Post-Tensioning Institute, entidade dos Estados Unidos da América que congrega projetis- tas, usuários e empresas de protensão de todo o mundo. Prefácio MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 4 5 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Responsabilidades Responsabilidades Projetos específicos e práticas de montagem, de protensão e de acabamento são únicos para cada obra e são de responsabilidade dos engenheiros e proprietários. Este manual não pretende ser especificação detalhada a respeito de procedimentos seguros em canteiros de obras, manuseio e montagem. A colocação e montagem de sistemas de protensão em monocor- doalhas não aderentes pós-tracionadas são sujeitas a avaliações e critérios pessoais. As práticas de segurança de projeto e montagem dos engenheiros, empreiteiros e proprietários deve, em cada instância, controlar toda a atividade do pessoal de obra. O autor não dá nenhuma garantia a respeito das recomendações contidas neste manual, incluin- do as de qualidade, de manufatura e de segurança, expressas ou implícitas. O autor não é res- ponsável por qualquer dano, incluindo aqueles conseqüentes do uso das recomendações deste manual. A incorporação como referência ou citação deste manual de instrução em quaisquer especifi- cações, documentos de contrato, ordens de aquisição, desenhos ou detalhamentos de obra deve ser feita sob risco daqueles que estão fazendo tal referência ou citação e não deve sujeitar o autor a qualquer responsabilidade, direta ou indireta; e aqueles que fazem qualquer referência ou citação devem deixar de lado qualquer reivindicação contra o autor. ácio MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 5 6 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Ao José Geraldo Lúcio, dedicado funcionário da Cia. Siderúrgica Belgo-Mineira, que despendeu seu tempo livre por vários meses, traduzindo do inglês dezenas de páginas de lite- ratura técnica americana. Ao vanguardista projetista estrutural cearense Marcelo Silveira, que gentilmente cedeu diversos desenhos com detalhes loca- lizados das armações e ancoragens, os quais fazem parte deste manual. Ao Dr. Bijan O. Aalami, professor emérito da San Francisco State University e presidente da ADAPT Corporation, que cedeu inúmeros desenhos detalhados de projetos das Armaduras. À minha esposa Regina Helena, por sua paciência, compreensão e pelo sacrifício de muitas horas de convívio e lazer. Eng.° Eugenio Luiz Cauduro Agradecimentos Agradecimento Especial MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 6 9 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Conteúdo 9. PROTENSÃO DO CABO 9.1. Geral 71 9.2. Preparação para protensão 71 9.3. Protendendo os cabos 72 9.4. Protensão de cabos em lajes sobre o solo 77 9.5. Procedimentos de segurança 77 9.6. Nunca faça 78 9.7. Perguntas a serem respondidas com “sim” para inspeção antes, durante e depois da protensão dos cabos 78 10. ALONGAMENTO 10.1. Geral 80 10.2. Preparação 80 10.3. Medição 80 10.4. Registro 81 11. ACABAMENTO DOS CABOS 11.1. Corte da ponta dos cabos 82 11.2. Grauteamento do nicho de protensão 83 12. SISTEMAS ENCAPSULADOS 12.1. Geral 84 12.2. Propósito e finalidade 84 12.3. Fabricação de cabos encapsulados 84 12.4. Descarregamento de cabos encapsulados 84 12.5. Manuseio de cabos encapsulados no canteiro de obra 84 12.6. Instalação de sistemas encapsulados 84 12.7. Acabamento do sistema encapsulado 85 13. CABOS BARREIRA 13.1. Geral 86 13.2. Instalação dos cabos através dos pilares 86 13.3. Instalação dos cabos na borda dos pilares 88 13.4. Considerações sobre protensão especial 89 14. SOLUÇÃO DE PROBLEMAS NO CANTEIRO DE OBRAS 14.1. Riscos 91 14.2. Prevenção dos problemas mais freqüentes 91 14.3. Escorregamento da cordoalha e/ou macaco preso 92 14.4. Bicheira no concreto 93 14.5. Estouros (rompimentos do concreto) 94 14.6. Ruptura da cordoalha (um ou mais fios) 94 14.7. Cabos curtos demais para serem protendidos usando o procedimento normal de protensão 95 14.8. Emendando cabos 95 14.9. Cunhas fissuradas 97 14.10. Procedimentos para verificação da força no cabo 97 14.11. Equipamento para reparo de cabos monocordoalha 98 15. APÊNDICE 15.1. Exemplo - Certificado do Aço 101 15.2. Exemplo – Gráfico/tabela de calibração do macaco 102 15.3. Exemplo – Relatório das Operações de Protensão 103 15.4. Exemplo – Lista de verificação para inspetores 104 15.5. Reparo de cabos danificados em ambiente agressivo 108 údo MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 9 10 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Capítulo 1Introdução 1. INTRODUÇÃO 1.1 PROPÓSITO Este manual foi desenvolvido: • Para fornecer informações básicas e desenhos detalhados para uso de projetistas • Para equalizar a linguagem entre projetistas, proprietários e executores de obras, interve- nientes diversos, fiscalizadores e laboratórios • Para fornecer orientação ao pessoal de campo envolvido na instalação, protensão e aca- bamento dos cabos monocordoalhas não aderentes • Para fornecer informações para inspeção de construções que utilizam cabos monocor- doalhas não aderentes e contém extensas explanações sobre problemas de canteiro de obras com este tipo de construção Deve ser entendido que enquanto os detalhes e recomendações apresentados neste ma- nual pretendem representar a prática geralmente aceita pelo mercado, as práticas das diferentes empresas de protensão em itens específicos (em particular procedimentos de operação de equipamentos de protensão) podem variar em relação às recomendações aqui apresentadas. Caso ocorra qualquer conflito entre este manual e os documentos contratuais ou instruções da empresa de protensão, estes devem sempre prevalecer, devido à responsabilidade das empresas de protensão e seu envolvimento nas obras. 1.2 RESPONSABILIDADES Responsabilidades pela instalação, protensão, acabamento de cabos não aderentes e super- visão técnica do canteiro de obras devem estar claramente estabelecidas nos documentos de contrato, especificações especiais do projeto e nos termos do contrato entre a construtora, a empresa de protensão e o instalador. 1.3 DEFINIÇÕES As definições dos termos usados neste manual são as seguintes: Aço de Fretagem Aço de reforço usado para controlar as forças de tração desenvolvidas no concreto atrás das ancoragens, devido à compressão provocada pelo cabo, que se distribuem em todas as direções. Aço para Protensão Aço de alta resistência que é usado para protender o con- creto, normalmente cordoalha formada por 7 (sete) fios. É o elemento do cabo que é alongado e ancorado para pro- mover a necessária força de protensão. Ao ser tracionado a 75% da carga de ruptura, ou seja, perto de 15 toneladas, esse aço se alonga entre 6 e 7 milímetros por metro. Assim esticado é fixado pelas ancoragens. Tentando voltar ao comprimento inicial, ele comprime o concreto através das ancoragens. MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 10 11 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Alongamento Acréscimo de comprimento do aço de protensão (cordoalha) que ocorre sob aplicação da força de protensão. Ancoragem Conjunto de peças mecânicas incluindo todos os componentes requeridos para ancorar (fixar) o aço para protensão e transmitir permanentemente a força de protensão ao concreto. Ancoragem Ativa/Passiva Ancoragem da extremidade ativa do cabo que é usada para tensionar e fixar o aço para protensão (cordoalha). A mesma ancoragem, mais cunha, mais fôrma plástica é utili- zada como ancoragem passiva: quando a ancoragem fica visível, mas nela não se coloca o macaco. Ancoragem Intermediária Uma ancoragem localizada em qualquer ponto ao longo do comprimento do cabo, que pode ser usada para tensio- nar um dado comprimento do cabo sem a necessidade de cortá-lo. Normalmente usada em intervalos de concretagem para possibilitar a antecipação da protensão e remoção da fôrma. Ancoragem Morta Ancoragem da ponta final do cabo, normalmente colocada e fixada numa das extremidades do cabo antes de este chegar ao local da obra; não é usada para aplicar a protensão ao cabo. Atrito Devido às Oscilações Inevitáveis É o atrito causado por desvios horizontais e verticais não intencionais do cabo. Bainha Plástica Material de cobertura formando um revestimento no qual o aço de protensão (cordoalha) fica contido para evitar a aderência durante a colocação do concreto, para promover proteção contra a corrosão e conter o envolvimento de graxa inibidora de corrosão. É feita de polietileno de alta densidade, que é extrudado diretamente sobre a cordoalha envolvida em graxa. Balanço Qualquer peça estrutural horizontal, projetada além do seu apoio vertical. Capítulo 1Introduçãoo 1 MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 11 14 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Cordoalha Arames de aço de alta resistência enrolados entre si ou ao redor de um fio central. Em cabos não aderentes, a cordoalha de sete fios é usada quase que exclusivamente. Cunhas Peça de metal tronco-cônico com dentes que mordem o aço de protensão (cordoalha) durante a transferência da força de protensão do macaco hidráulico para a ancoragem. Os dentes são adoçados na ponta mais fina para assegurar o desenvolvimento gradual da força do cabo sobre o comprimento da cunha. Cunhas bipartidas são normalmente usadas para cabos monocordoalhas. Deformação Lenta Deformação dependente do tempo (encurtamento) do concreto sob tensão constante. Desenhos de Instalação Desenhos detalhados fornecidos pela firma de protensão ou projetista, contendo informações como: número, diâmetro, comprimento, marcação, localização, alongamento e perfil de cada cabo a ser colocado. Desprotensão Meio de liberar a força de protensão do cabo. Dispositivo de Ancoragem Provisória ou de Supressão de Cabos Placa de ancoragem especial usada para mudanças estru- turais ou reparos dos cabos existentes. Tem um segmento removível que permite colocá-la sobre a cordoalha existente. O segmento é então recolocado e apertado com parafusos. Documentos do Contrato Além do próprio contrato, são as instruções, regras, desenhos de montagem, manuais, etc., que são referidos no contrato entre o proprietário/construtor/empreiteiro/montador e outros. Emenda Peça normalmente feita com molas que unem duas pontas de cordoalhas e assim emendam e transferem a força de protensão de ponta a ponta do cabo. Encurtamento Elástico Encurtamento da peça de concreto que ocorre imediatamente após a aplicação da força de protensão. Capítulo 1Introdução MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 14 15 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Equipamento de Tensionamento Consiste normalmente de macaco, bomba hidráulica de alta pressão, mangueiras e manômetro de pressão. Estouro É o colapso (rompimento) do concreto durante ou após a protensão, devido a diversas causas. Pode ser considerado como uma explosão. Espaçador Contínuo Dispositivo contínuo usado para suportar os vergalhões e os cabos na parte inferior das lajes e promover seu cobrimento adequado. Extremidade Ativa Ponta do cabo na qual a força de protensão é aplicada. Na foto ao lado, pontas de cabos em colocação através das ancoragens e da fôrma de borda metálica. Ferramenta de Fixação Manual Uma pequena peça manual usada para alinhar corretamente (fixar) as cunhas na placa de ancoragem antes da colocação do macaco na cordoalha para protensão. Fôrma de Borda Usada para limitar a distribuição horizontal do concreto fresco em superfícies planas. Fôrma para Nicho Peça plástica de utilidade temporária usada na extremidade ativa durante o lançamento do concreto para moldar uma abertura (nicho) nele, que permita ao equipamento de pro- tensão acessar a cavidade da placa de ancoragem. Na foto ao lado, uma fôrma plástica para cabo utilizada para atravessar a fôrma de borda com ângulo de 45º. Força É o produto da massa de um objeto pela sua aceleração. Capítulo 1Introduçãoo 1 MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 15 Força do Macaco Força temporária exercida pelo macaco quando se introduz a força de protensão no concre- to, tracionando-se o cabo. Fôrma para Nicho Dividida Peça plástica de uso temporário composta de duas partes. Usada em ancoragens interme- diárias durante a moldagem do concreto para promover um nicho no concreto, permitindo que o equipamento de protensão acesse a placa de ancoragem. Instalador (Armador, “Gato de Armação”) Empresa fornecedora de mão-de-obra de armadores, que pode ser a mesma que corta, do- bra e/ou monta (instala) as armaduras passivas de aço CA-50 e CA-60 da obra. Kip Um Kip = 1.000 libras força (um Kip = 4,44 kN). Laço Tipo de ancoragem passiva (também chamada de “morta”, pois é embutida no concreto sem possibilidade de ser acessada) formada por uma cordoalha praticamente dobrada ao meio fazendo um arco de circunferência de perto de 30 cm de diâmetro, muito usada na protensão aderente. Não deve ser usada com cordoalhas engraxadas e plastificadas, a não ser que sejam totalmente retiradas a capa plástica e a graxa em um comprimento de perto de 1,50 m de cordoalha, para garantir sua aderência ao concreto. Luva de Emenda Multiuso Uma emenda que usa uma cunha tripartida e é feita de material resistente o suficiente para uso repetido. Macaco Dispositivo mecânico (normalmente hidráulico) usado para aplicar força no cabo de protensão. Mandíbulas do Macaco Cunhas usadas no macaco para segurar a cordoalha durante a operação de protensão. 16 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Capítulo 1Introdução MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 16 2. PROTENSÃO 2.1 CONHECIMENTO PRÁTICO DO CONCRETO PROTENDIDO 2.1.1 Concreto Protendido é o concreto armado ao qual se acrescenta mais um carregamen- to através de cabos de protensão. São peças de concreto, tais como vigas e lajes, nas quais tensões internas são induzidas por meio de aço de protensão. 2.1.2 Para entender os princípios do concreto protendido é importante estar ciente das capaci- dades estruturais do aço e do concreto. O concreto é muito resistente à compressão, mas relativamente fraco na tração. Uma viga comum de concreto armado suporta uma carga através de tensões de compressão desenvolvidas na sua parte superior e não resiste às tensões de tração na parte inferior; assim, ela fissura (Figura 2-1). Barras de aço de reforço são colocadas na zona inferior para resistir à tração e controlar a fissuração. 2.1.3 Olhando o corte transversal dessa mesma viga de concreto armado, a parte superior está comprimida e a parte inferior, fissurada, está apenas segurando as barras de aço na posição (Figura 2-2). As barras são bastante longas e freqüentemente determinam quão larga a viga deve ser. O diagrama de tensões (Figura 2-2) dará a você uma boa idéia do que está acontecendo com essa viga. O concreto na parte superior não fissu- rada da viga está comprimido, partindo de zero onde a fissura se inicia até o seu valor máximo junto à face superior. O concreto na parte inferior da viga está tracionado e toda essa tração é suportada pelos vergalhões. 19 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Capítulo 2Protensão Figura 2-1 Viga comum de concreto armado o 1 Compressão Seção transversal Diagrama de tensões Aço tracionado Concreto comprimido Tração Figura 2-2 Seção transversal e diagrama de tensão de uma viga comum de concreto armado MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 19 20 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 2.1.5 Em concreto pós-tracionado, até que o concreto durante a cura atinja aproximada- mente 75% de sua resistência total, o cabo não é puxado (tensionado). Entretanto, ambos, concreto e cabo, não têm qualquer tensão (Figura 2-4.1 ). Figura 2-4 Força e tensão em vários estágios de tensionamento Figura 2-4.1 Figura 2-4.2 Figura 2-4.3 Figura 2-4.4 Capítulo 2 Figura 2-3 Tracionamento de uma cordoalha de sete fios categoria 190 kgf/mm2 (1860 MPa), Ø 12,7 mm. Protensão Tensão nula Tensão de 1490 MPa Tensão (MPa) 0.0 MPa 0.0 kN 1490 MPa 147 kN 1350 MPa 128 kN 1195 MPa 118 kN Estado antes da protensão Estado quando protendido Estado após fixação das cunhas Estado final Cabo tracionado Concreto comprimido Força (kN) 2.1.4 Considere uma cordoalha de aço de alta resistência com tensão de ruptura de 190 kgf/mm2 [ 1860 MPa ], que tracionamos dentro do seu limite elástico de aproxi- madamente 142 kgf/mm2 [ 1490 MPa ] (Figura 2-3). Se tivéssemos que liberar essa tensão, o aço retornaria ao seu comprimento original. MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 20 21 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Capítulo 2Protensãoo 2 Tracione (alongue) o cabo até 147 kN (1490 MPa para a cordoalha de 12,70 mm), que é o seu limite elástico, apoiando o macaco hidráulico no concreto e reagindo contra ele, comprimindo-o. Agora o cabo está tracionado e o concreto comprimido (Figura 2-4.2). No próximo passo, as cunhas das ancoragens mordem o cabo quando o macaco o solta. Nessa transição, o alongamento inicial do cabo é parcialmente diminuído devido à cravação das cunhas ("Perda por Acomodação da Cunha”), assim como uma pequena porção da força inicial aplicada é perdida pelo encurtamento elástico do con- creto e do atrito do cabo. Isso reduz a tensão do cabo para aproximadamente 128 kN (1305 MPa para a cordoalha de 12,70 mm) (Figura 2-4.3). Então, por um longo período de tempo (de 1 a 5 anos), outro volume de mudanças ocorre no concreto. O aço irá relaxar ligeiramente, resultando em uma tensão final depois de todas as perdas de aproximadamente 118 kN (1195 MPa para a cordoalha de 12,70 mm) (Figura 2-4.4). 2.1.6 Um diagrama de tensão ilustraria alguma coisa como o esboço mostrado na parte superior da Figura 2-5. Aplicamos uma força horizontal no centro da viga, que resultou em uma tensão de compressão uniforme na seção transversal. Cada cm2 está resistin- do a uma mesma força. Nota-se que, ao contrário da distribuição de tensão no con- creto armado, a viga protendida utiliza a totalidade da seção. No diagrama inferior, a força de protensão é movida para baixo, a 1/3 da altura. O resultado é tensão zero na parte superior e duas vezes a compressão original na parte inferior. Assim, criamos uma reserva considerável de tensão de compressão na parte inferior da viga, que pode ser usada para contrabalançar as tensões de tração resul- tantes das cargas que forem aplicadas. Figura 2-5 Diagrama de tensões da força de protensão h/2 h h h/3 (0.7 MPa) (0 MPa) (1.4 MPa) MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 21 2.1.10 A seqüência de construção em pós-tração também é diferente daquela usada na pré- tração. Primeiro, conforme mostrado na Figura 2-8, as fôrmas são erguidas e os cabos de pós-tração ainda não tensionados são colocados na fôrma em seus devidos lugares. As barras de aço comum aderente também são colocadas nos locais especificados e todo o aço é seguramente amarrado na posição definida pelo engenheiro estrutural. Nesse caso foram usadas as cordoalhas com graxa inibidora de corrosão e revestidas com uma bainha de polietileno de alta densidade. 2.1.11 No próximo passo, o concreto é colocado na fôrma envolvendo os cabos até atingir o grau de endurecimento necessário (por exemplo, o concreto é colocado na sexta-feira e protendido na segunda-feira) (Figura 2-9). 24 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Figura 2-9 Lançamento do concreto Capítulo 2Protensão Figura 2-8 Cabos posicionados nas fôrmas em faixas e distribuídos regularmente MANUAL.QXD 12/17/03 5:19 PM Page 24 25 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 2.1.12 Depois que o concreto endureceu, o aço de protensão (separado do concreto pela bainha de polietileno) é tensionado por um macaco hidráulico que se apóia diretamente na placa de ancoragem embutida no concreto endurecido (Figura 2-10). A força no aço é então transferida para o concreto através dos dispositivos de ancoragem nas extre- midades do elemento estrutural. 2.1.13 Algumas vantagens do concreto protendido pós-tracionado: 1. Efetivo e eficiente uso de materiais de alta resistência (concreto e aço) 2. Seções mais esbeltas e leves, permitindo estruturas mais atraentes 3. Redução da altura total do edifício pela ausência de vigas (economizando revesti- mentos externos e outros materiais e serviços) 4. A redução do peso total ou de partes do edifício diminui o custo das fundações 5. Redução do número de pilares e das cargas nas paredes de contraventamento, economizando material 6. O peso menor permite que as cargas devidas a abalos sísmicos sejam reduzidas 7. Vãos longos mais econômicos (menor número de pilares) 8. Melhor controle das flechas 9. Redução das fissuras 10. Construção impermeável 11. Baixo custo da construção resistente ao fogo 12. Custos de manutenção reduzidos 13. Custo de vida útil mais baixo 14. Fôrmas simples e de fácil montagem/desmontagem, resultando em menos mão-de- obra, rapidez na execução e enorme economia 15. A ausência de vigas e a concretagem dos pilares antes da laje resulta em aumento da precisão e da qualidade da estrutura 16. Facilidade de execução dos processos a jusante da estrutura, resultando em menor custo do edifício (muito importante) Figura 2-10 Tracionamento dos cabos Capítulo 2Protensãoo 2 MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 25 2.1.14 O concreto protendido pós-tracionado proporciona as seguintes vantagens em relação ao concreto protendido pré-tracionado: 1. Continuidade estrutural dos componentes (difícil de executar na pré-tração) 2. Protensão em estágios 3. Protensão no campo 4. Perdas de protensão reduzidas 5. Conexões em campo para elementos pré-moldados 6. Construção em áreas limitadas ou de acesso restrito 7. Uso de mão-de-obra e materiais locais 8. Uso de cabos com catenária, diminuindo o custo da armadura frouxa 2.2 TEORIA As estruturas de concreto em pórtico são basicamente de dois tipos: 1. Laje armada em uma direção ou nervuras apoiadas em vigas suportadas por pilares/ paredes. 2. Lajes armadas em duas direções, com ou sem capitéis, suportadas por pilares/paredes. Os elementos ou componentes dessas estruturas, sejam lajes, nervuras, vigas, pilares e pare- des, suportam as cargas neles colocadas e permanecem tensionados em cortante, tração e/ou compressão. O concreto usado nesses elementos é naturalmente eficiente em relação às tensões de com- pressão, enquanto os cabos pós-tracionados e as barras de aço comum são naturalmente eficientes em relação às tensões de tração (Figura 2-2). Deste modo, usando esses dois materiais em combinação, pode-se criar uma estrutura econômica, segura e muito compe- titiva em relação a outros materiais. 2.3 PROTENSÃO PARA SE OBTER UM BALANCEAMENTO DE CARGAS Um conceito útil é principalmente visualizar a protensão como uma tentativa de balancear as cargas sobre um componente da estrutura (Figura 2-11). Um componente tal como uma laje ou viga, sob a ação de seu peso próprio ou sob a ação de seu peso e de uma carga uniforme ( Waplicada ), sofre flecha para baixo. Quando os cabos são colocados em um determinado componente formando uma curva parabólica e tracionados, eles exercem uma carga uni- forme para cima ( Wbalanceada ) sobre o componente. Pode ser calculado o montante de tracionamento ou o número de cabos requeridos para contrabalançar toda ou parte da carga da gravidade para baixo. 26 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Figura 2-11 Conceito de forças em um componente em concreto protendido Capítulo 2Protensão Cabo parabólico ( Wbalanceadas ) ( Waplicadas ) Cargas balanceadas uniformes MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 26 29 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Fabricação 3. FABRICAÇÃO 3.1 FABRICAÇÃO DAS CORDOALHAS Os procedimentos de fabricação de cabos não aderentes devem estar de acordo com as exi- gências do Instituto da Pós-Tração americano (PTI), "Especificações para Cabos Monocor- doalha Não Aderentes", publicado em julho de 1993. O primeiro passo no processo de fabricação é o cobrimento da cordoalha com graxa (Figura 3-1). A cordoalha de aço é a mesma utilizada na protensão aderente. Depois de fabricada em com- primento de aproximadamente 11.000 metros, ela é levada ao equipamento de engraxa– mento e extrusão do plástico (Figura 3-2). Capítulo 3 Figura 3-1 Cordoalha coberta de graxa revestida com bainha plástica Figura 3-2 Rolo de cordoalha nua o 2 Bainha Graxa Cordoalha MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 29 30 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas A cordoalha nua é coberta com graxa inibidora de corrosão e então revestida com a bainha plástica (Figura 3-3). O processo começa passando a cordoalha por um aplicador de graxa que recobre a cordoalha uniformemente com a quantidade exata de graxa inibidora de cor- rosão. A cordoalha coberta de graxa segue pela máquina extrusora, que aplica e regula a espessura adequada de plástico derretido. Posteriormente a cordoalha passa por uma canaleta de água para que seja resfriada antes de ser novamente enrolada. A bobina de 11 t com a cordoalha revestida pela bainha plástica (Figura 3-4) é então transferi- da para a linha de corte, onde é cortada em bobinas menores, de até 3 t, para despacho aos clientes (Figura 3-4A). 3.2 FABRICAÇÃO DOS CABOS Recebidas as bobinas, a firma de protensão ou a própria obra providencia o corte das cor- doalhas nos comprimentos do projeto. Em seguida recebem uma ancoragem pré-cravada em uma das extremidades formando cabos monocordoalhas. São então etiquetados e iden- tificados para transporte. Fabricação Capítulo 3 Figura 3-3 Processo de extrusão Figura 3-4A Bobina com 3 t de cordoalha plastificada pronta para despacho Figura 3-4 Bobina com 11 t de cordoalha MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 30 31 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Todo cuidado deve ser tomado para assegurar que as ancoragens passivas estejam fixadas de acordo com as diretrizes da firma de protensão. Os cabos cortados e enrolados são cin- tados juntos usando uma amarração de aço com um material de proteção entre os cabos enrolados e a amarração, pois, assim, a bainha plástica não será danificada (Figura 3-5). Todos os cabos enrolados devem ser identificados com o nome da obra, número do pavi- mento, concretagem, etc. Só então os cabos enrolados são carregados em caminhões e remetidos para o canteiro de obras (Figura 3-6). Uma vez entregues, o armazenamento, o manuseio e a colocação dos cabos é de responsabilidade da construtora e/ou do instalador. Para facilitar a identificação dos cabos e seus respectivos comprimentos, alguns projetistas estruturais já definem em seus projetos a marcação dos cabos com tinta spray por meio de uma combinação de três cores. Assim o instalador pode identificar mais facilmente a dife- rença de comprimento entre os cabos (Figura 3-7). Fabricação Capítulo 3 Figura 3-5 Estoque de cabos cortados e enrolados, com ancoragens pré-blocadas, devidamente etiquetados. Amarração com arame cabo a cabo. Para amarração de conjuntos de cabos deve ser usada cinta protetora para não danificar a bainha plástica Figura 3-6 Má condição do estoque na obra dos cabos cortados Figura 3-7 Cores identificam comprimentos o 3 MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 31 34 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 5. ENTREGA, RECEPÇÃO, MANUSEIO E ESTOCAGEM 5.1 ENTREGA E ACEITAÇÃO 1. Quando o aço é cortado fora do local da obra, todos os cabos enrolados devem ser iden- tificados com o nome da obra, número do pavimento, número da concretagem, etc. 2. Após a entrega é responsabilidade do comprador zelar pela integridade dos materiais e equipamentos para satisfazer as especificações e documentos de contrato. O com- prador normalmente transfere a responsabilidade ao instalador. 3. É responsabilidade do instalador conferir o material entregue em relação à lista de remessas no momento em que ele é descarregado. Discrepâncias quanto ao mate- rial entregue devem ser relatadas pelo construtor ou seu designado imediatamente após a descoberta. Falha em providenciar a notificação em tempo hábil pode limitar os direitos do comprador de recorrer e resultar em extensão do prazo da obra. 5.2 MANUSEIO E ESTOCAGEM 1. Durante o processo de descarga tenha cuidado para não danificar a bainha plástica. É recomendado o uso de correia de náilon durante a descarga e manuseio dos materiais. A correia de náilon nunca deve estrangular no manuseio dos cabos de aço de protensão enrolados, sempre envolvendo o rolo com a correia e passando-a pelo centro dele. Enganche cada alça da correia no equipamento de içamento. Não use correntes ou gan- chos para descarregar os cabos, pois isso pode resultar em danos severos a eles. 2. O processo de descarga deve ser efetuado tão próximo quanto possível da área de armazenamento para evitar manuseio excessivo dos materiais. Múltiplas movimentações de estoque aumentam a possibilidade de danificar a bainha plástica e outros compo- nentes do sistema. 3. Todos os cabos devem ser estocados em uma área seca sobre um estrado para mantê- los isolados do solo. Se forem usadas lonas plásticas para cobri-los, é responsabilidade do instalador mantê-los cobertos. Quando usadas lonas para proteção dos cabos, elas devem ser colocadas formando uma tenda para permitir a livre circulação do ar por entre os cabos enrolados para evitar a corrosão em conseqüência da condensação que se forma embaixo da lona. Os cabos não devem ser expostos à água, sal ou outro tipo de elemento corrosivo. Quando o armazenamento por um longo prazo é necessário, os cabos devem ser protegidos da exposição à luz do sol por longos períodos de tempo. O correto armazenamento do material no canteiro de obras é fundamental para a integridade dos sistemas de pós-tração não aderente. 4. As cunhas e as ancoragens devem ser estocadas em uma área limpa e seca e identifi- cadas por pavimento e/ou sequência de concretagem. Esses materiais somente devem ser usados na concretagem programada para elas. Caso as peças programadas para uma concretagem sejam usadas em outra concretagem, o instalador deve notificar a mudança com o propósito de rastreamento. Qualquer movimento de ancoragens e cunhas no can- teiro de obras deve ser feito com cuidado para preservar o rastreamento do lote. 5. O macaco e o manômetro da bomba não podem ser separados. Ambos são calibrados como se fossem um só equipamento. Entrega, Recepção, Manuseio e Estocagem Capítulo 5 MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 34 35 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 6. Confira imediatamente os registros de calibração do macaco, os quais podem ser enviados separadamente ou podem estar com o romaneio. Localize no manômetro da bomba e no macaco o número correspondente ao registro de calibração. Macacos e manômetros das bombas devem ser calibrados antes de remetidos à obra. Caso haja qualquer discrepância, contate a firma de protensão para resolução. Não espere até o dia da protensão para iden- tificar um problema. 7. Guarde o equipamento de protensão em um lugar seguro, limpo e seco e permita que o acesso aos equipamentos seja feito apenas por pessoal treinado e qualificado. 8. Siga as regras da firma de protensão e instruções relativas ao cuidado, ao uso e à manu- tenção desses equipamentos. Os equipamentos de protensão não devem ser usados em qualquer outra operação que não a protensão dos cabos. Entrega, Recepção, Manuseio e Estocagem Capítulo 5o 5 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 35 36 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 6. MONTAGEM DO SISTEMA NA OBRA 6.1 GERAL A montagem dos cabos monocordoalha não aderentes é crítica para a performance da estru- tura na qual eles estão incorporados. O uso de tais cabos proporciona muitas vantagens tanto no custo quanto no nível de melhora da performance das estruturas de concreto, quan- do elas são propriamente projetadas e montadas. Este capítulo fornece informações aos profissionais de campo envolvidos no processo de montagem. 6.2 COORDENAÇÃO DAS FUNÇÕES RELACIONADAS Enquanto este capítulo trata da instalação de cabos monocordoalha não aderentes, a mon- tagem propriamente dita requer cuidado coordenado de muitas funções independentes, abordadas em vários capítulos deste manual. Indiferentemente de quem assumiu a respon- sabilidade pela montagem (firma de protensão, construtora ou subcontratada), é impor- tante que as seguintes áreas de responsabilidade sejam incluídas no controle das partes nomeadas: 1. Conferência e aceitação dos materiais entregues 2. Manuseio e armazenamento no local 3. Revisão de todos os documentos pertinentes antes da montagem e coordenação com outros empreiteiros 4. Segurança relativa ao local 5. Montagem dos cabos monocordoalha não aderentes, ancoragens e acessórios. Os insta- ladores são responsáveis por todo o esquema de montagem 6. Montagem de todo o aço de reforço 7. Inspeção da montagem antes da concretagem (ver seção 6.7) 8. Supervisão das operações de lançamento do concreto 9. Protensão – inclui preparação, protensão e corte da ponta dos cabos 10. Guarda dos registros gerais – inclui registro de etiquetas de remessas e entregas, de- senhos de construção, desenhos e relatórios de “como construída” e manutenção de re- gistros de protensão. Quando um laboratório de inspeção é contratado para manter uma supervisão e anotação da operação de protensão, a firma de protensão pode manter (se desejar) registros de protensão independentes com o propósito de auxiliar Se qualquer uma das responsabilidades acima estiver sendo compartilhada ou organizada por diferentes partes, a coordenação e garantia da qualidade podem ficar comprometidas, devendo ser, em princípio, função da Construtora. Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 Nota O item 7 deve ser executado pelo instalador antes de outras inspeções (por arquitetos, engenheiros, inspetor, laboratório independente, etc.), para assegurar que esteja em completa concordância com os projetos e especificações. MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 36 39 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 9. Selecione os cabos para locação pelo número marcado e/ou código de cores, conforme mostrado nos desenhos de instalação. 10. Nas lajes cogumelo armadas em duas direções de cabos em faixa, a menos que os desenhos de montagem especifiquem o contrário, coloque primeiro os cabos de dis- tribuição uniforme sobre cada pilar, conforme mostrado nos desenhos de montagem da pós-tração (mínimo de dois cabos). Desenrole os cabos em faixa seguidos dos cabos uniformes restantes. Estenda os cabos no local próprio iniciando pela extremidade pas- siva em direção à extremidade ativa. Se o cabo não for tracionado em ambos os lados, ao desenrolá-lo você deve deixar uma ponta suficiente do lado de fora da fôrma de borda de cada extremidade ativa (300 mm, a menos que esteja especificado o contrário). Se mais de 300 mm forem deixados em uma das extremidades, a outra extremidade pode ficar curta. Verifique nos desenhos de montagem da pós-tração a respeito destas dimensões. Se os cabos tiverem uma ancoragem ativa intermediária, eles devem ser estendidos até este local. O resto do cabo deve permanecer enrolado, amarrado e protegido até que tenha início a preparação para a próxima concretagem. Nos casos em que a seção do meio é concretada primeiro, como por exemplo em uma laje com três seções, uma ponta do cabo deve ser montada na fôrma de borda da primeira ou da última seção, para assegurar que a ponta estará disponível para tracionamento pela outra extremidade da seção. 11. Depois que os cabos estiverem distribuídos, remova a bainha do final do cabo na extre- midade ativa para permitir que a cordoalha seja colocada através da placa de ancoragem e da fôrma para nicho (Figura 6-2). Recolha a bainha até que não fique mais do que 25 mm de cordoalha exposta com graxa atrás da placa de ancoragem. Para ambientes agressivos, uma luva de conexão impermeável é requerida entre a parte revestida com bainha plástica e a face da placa de ancoragem. Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 Figura 6-2 Montagem do cabo na extremidade ativa Nota Em regiões ou aplicações onde uma proteção para a parte exposta da cordoalha na extremidade ativa é indicada, o tubo deve começar a ser colocado a partir da anco- ragem até atingir a parte revestida da cordoalha. o 6 Bainha cortada atrás da placa de ancoragem (assegure-se de que a bainha não penetre na placa de ancoragem) Barra complementar já posicionada 25 mm (máx.) Fôrma de madeira MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 39 12. A menos que os desenhos dos projetos ou os desenhos de montagem da armadura de pós-tração detalhem o contrário, as zonas de ancoragem dos cabos em faixa, para gru- pos de 6 (seis) ou mais cabos monocordoalhas com diâmetro de 12,70 mm, com placas de ancoragem espaçadas a cada 300 mm ou menos, devem ser reforçadas de acordo com a Figura 6-3 ou com um detalhe similar usando estribos fechados. 13. As fôrmas para nicho são projetadas para evitar que a pasta de concreto entre na cavi- dade da placa de ancoragem. Não deve haver mais do que 25 mm de cordoalha não revestida exposta atrás da ancoragem na extremidade ativa (caso contrário, pode resul- tar em alongamento insuficiente e outros problemas durante a protensão). Para evitar que a cordoalha revestida fique excessivamente exposta, coloque um tubo plástico, uma luva de proteção ou um pedaço da própria bainha plástica retirada da ponta de tracionamen- to e insira apertadamente contra a face da placa de ancoragem (Figura 6-4). Fixe com um arame ou fita plástica. 40 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 Figura 6-3 Placas de ancoragem em uma laje, com reforços na zona de ancoragem, para grupos de cabos monocordoalhas não aderentes CP190RB com diâmetro de 12,70 mm Figura 6-4 Montagem completa da extremidade ativa 23 cm (mín.) 3/8 h 15 cm (mín.) 15 cm (mín.) Espaçamentos entre ancoragens: 30 cm ou menos Duas barras horizontais de 12,50 mm prolongadas no mínimo 15 cm de cada lado do grupo de placas de ancoragem Grampos confeccionados com barras de 10 mm. A quantidade total é igual ao número de placas de ancoragem mais uma Tracione um mínimo de dois cabos, perpendiculares aos cabos em faixa, situados logo atrás das ancoragens, tanto ativas quanto passivas, antes de iniciar a protensão dos cabos em faixa 40 cm Nota: Fôrma para nicho Fôrma de madeira Barras complementares não mostradas para melhor visualização 1” (25 mm máx.) Corte o plástico aqui MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 40 41 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 14. Os cabos agora estão prontos para serem amarrados no seu respectivo lugar. Os cabos em faixa devem ser amarrados entre si formando grupos de acordo com os desenhos de montagem. Não mais do que 5 (cinco) cabos com diâmetro de 12,70 mm nem mais do que 4 (quatro) cabos com diâmetro de 15,20 mm devem ser cintados em grupos. Amarre o grupo de cabos no cruzamento com o sistema de apoio trabalhando fora da ancora- gem passiva. Esteja atento ao amarrar os cabos para não apertar demais com o arame e cortar a bainha plástica. Certifique-se de que os cabos estejam planos e paralelos (não remontando um sobre o outro). Mantenha os grupos na posição indicada nos desenhos de montagem da pós-tração e tão retos quanto possível. Curvas (oscilações) nos cabos podem criar atrito maior do que o normal, o que poderá se refletir em cabos com alon- gamento baixo. 15. Os cabos devem ser suavemente deslocados na direção das placas de ancoragem (Figura 6-5). Amarre o grupo de cabos no sistema de apoio conforme mostrado nos desenhos de montagem da pós-tração. Verifique a colocação perpendicular dos cabos dentro das placas de ancoragem vertical e horizontalmente. Se isto não for feito correta- mente o resultado poderá ser uma ruptura da cordoalha, um estouro do concreto, uma falha na cravação das cunhas, alongamento baixo, perda excessiva na cravação ou ou- tros problemas na protensão. Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 Figura 6-5 Cabos deslocados para as ancoragens Nota Reforço na zona das placas de ancoragem e cadeiras de apoio não mostrados para deixar o desenho mais claro. o 6 * Fora de escala 400 mm (mín.) 12∆* ∆* MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 41 Esteja certo de que as barras de apoio estão firmes e dentro das tolerâncias verticais dadas na Seção 6.3, item 6 ou nos documentos de contrato. Para facilitar a colocação, as barras de apoio podem ser amarradas na gaiola de armação antes de abaixá-la para dentro da fôrma (Figura 6-8). Os cabos devem ser cintados em grupos, de maneira que permitam o lança- mento e adensamento do concreto. 44 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Figura 6-8 Apoio dos cabos na viga Figura 6-9 Perfil do cabo na viga Espaçamento mínimo recomendado de 40 mm Barras de apoios Barras de 12,50 mm (mín.) Perfil do cabo Figura 6-8 Apoio Curvatura reversa Curvatura reversa Ponto baixo Perfil do cabo especificado no projeto Perfil do cabo especificado no projeto Nota Atenção especial é requerida se o montador das fôrmas colocar contraflechas nelas. A colo- cação dos cabos é crítica em pontos baixos. As barras de apoio dos cabos serão mostradas (a cada metro) na posição +/- central da viga ou laje nos desenhos de instalação. Mas bar- ras adicionais podem ser requeridas para evitar que problemas de curvatura reversa do cabo (Figura 6-9) ocorram. Curvaturas reversas de cabos podem causar estilhaçamento do con- creto durante a operação de protensão. Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 44 45 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 2. Os principais cabos da laje são colocados depois que os cabos da viga são montados. Nos casos em que são utilizados cabos para combater a retração, tome como referência os desenhos de montagem para determinar a altura em que eles ficarão posicionados em relação aos cabos da laje. A altura dos cabos para combate da retração irá deter- minar se eles serão colocados antes ou depois da colocação dos cabos da laje. 3. Para projetos de vigas e lajes nos quais os cabos não aderentes são usados como armadura de reforço e combate à retração, os detalhes recomendados para apoio dos cabos da laje são mostrados na Figura 6-10. Em todos os casos, a maioria dos cabos da laje perpendiculares às vigas devem ser apoiadas em cadeiras sobre as fôrmas, conforme mostrado na Figura 6-10. 4. Coloque o reforço da zona de ancoragens da viga de acordo com a distribuição de anco- ragens mostrada nos desenhos de montagem. A distribuição das ancoragens em uma viga pode conflitar com os vergalhões dos pilares e a armação de vigas. Consulte o engenheiro de projeto e a firma de protensão antes de modificar as posições das ancoragens. O aço de reforço da zona de ancoragem é crítico, para evitar os estouros/rompimentos do concreto durante o tracionamento. O aço de fretagem é detalhado nos desenhos de mon- tagem da pós-tração. 5.Siga os procedimentos gerais dos itens 10 a 21 da Seção 6.4. Figura 6-10 Detalhes do uso de cabos não aderentes como armadura de reforço e de combate à retração Cabos para combater retração Cabos para combater retração Barras/cabos apoiados em cadeirinhas sobre as fôrmas da laje próximas de uma viga típica Cabo para combater retração Apoio contínuo para laje Cabo para amarração da laje Cadeirinhas com altura especificada Detalhe 1 Detalhe 2 Cabo para amarração da laje Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6o 6 MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 45 46 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 6.6 MONTAGEM DE ANCORAGENS MORTAS NO CAMPO A colocação das ancoragens mortas nos cabos (pré-blocagem) é normalmente efetuada na empresa de protensão ou fornecedora dos cabos cortados. O corte dos cabos a partir das bobinas e a montagem das ancoragens mortas em uma das pontas de cada cabo podem também ser feitos na própria obra. Essa operação é possível quando a obra possui espaço suficiente para: estoque e manuseio das bobinas; mesa/estra- do com comprimento suficiente para estender os cabos; estoque e manuseio dos cabos cor- tados. Além disso, os envolvidos nessas operações devem estar aptos para tal e orientados por encarregado experiente nesse tipo de serviço. Deve ser feito o registro dos cabos cor- tados para permitir a rastreabilidade. Outra situação em que a colocação das cunhas no campo poderá ocorrer é em juntas inter- mediárias de construção. A razão disto ser especificado nos desenhos de montagem é primeiramente eliminar a demora do tracionamento dos cabos em juntas de construção. Isto permite que o empreiteiro faça sua próxima concretagem independentemente da primeira concretagem ter sido protendida e desde que o tracionamento seja externo à laje. Os procedimentos para as duas condições são similares. Primeiro tire de 300 a 400 mm de capa plástica exatamente do lado de trás da placa de ancoragem, para deixar suficiente com- primento para as garras do macaco. Coloque a placa de ancoragem no local desejado e assente as cunhas manualmente com uma ferramenta de assentamento manual. A firma de protensão normalmente fornece uma peça especial para apoio da placa de anco- ragem passiva. Nunca instale uma placa de ancoragem passiva na posição sem a peça especial para apoio da ancoragem ou outro procedimento recomendado e usado pela firma de protensão, já que este procedimento poderá fissurar ou destruir o nariz do macaco, além de ocasionar ferimentos no operário. A seguir, encoste a peça de fixação da ancoragem passiva instalada no macaco, no lado de apoio ao concreto, da placa de ancoragem. Posicione o macaco sobre a cordoalha e acione-o até a força máxima. Revise os desenhos de montagem para determinar qual a força do macaco que está especificada (ela é normalmente de 147 kN para a cordoalha de 12,70 mm ou 1860 MPa). É sempre necessário tracionar essas placas de ancoragens com a força máxima do maca- co. Falhas no processo podem levar ao escorregamento da cordoalha quando esta estiver sendo tracionada na outra extremidade, após o concreto ter adquirido a resistência necessária. Nota Durante a colocação das ancoragens mortas no campo, a pressão manométrica subirá rapidamente. Use um registro extra na bomba, se necessário. Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 46 49 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 6.8.2 EXEMPLOS DE DETALHES TÍPICOS DE MONTAGEM Desenho modelo n°1 Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6o 6 Detalhes das ancoragens ativas Cabos concentrados (com fretagem) sem escala N2 25 cm 25 cm 15 cm 10 cm 5 cm ≥ 40 cm4 N1 Ø 10 C= N1 h h/2 h/2 h/2 h/2 Cabo engraxado h - 6 cm h e plastificado 25 25 ≥ 6 cm Nicho ≥ 6 cm ≥ 40 cm Ponta para protensão MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 49 50 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 Desenho modelo Nº 2 Detalhes das ancoragens mortas Cabos concentrados (com fretagem) sem escala N2 25 cm 25 cm ≥ 6 cm 15 cm 10 cm 3 cm h h/2 3 cm 3 cm h/2 h/2 h/2 N2 Ø 8 Cabo engraxado e plastificado Ancoragem 25 25 h - 6 cm h ≥ 6 cm 4 N1 Ø 10 C= MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 50 51 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 Desenho modelo Nº 3 o 6 Detalhes das ancoragens ativas Cabos isolados (sem fretagem) sem escala h > 30 cm ≥ 40 cm h/2 h/2 h Cabo engraxado e plastificado Ponta para protensão AncoragemSuporte > 30 cm h/2 h/2 Reforço obrigatório Nicho 2 Ø 10 C= Reforço obrigatório MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 51 54 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 Desenho modelo Nº 7 Desenho modelo Nº 8 Desenho modelo Nº 9 Posicionamento das cordoalhas em curvas horizontais sem escala Dupla morta desviada na borda de laje sem escala Dupla ativa desviada na borda de laje sem escala Fe ixe d e co rd oa lha s Feixe de cordoalhas 1 N8 Ø 10 5 50 10 5 1 N8 Ø 10 1 N8 Ø 10 3 N8 Ø 10 C= 115 40 240 40240 Mín. 5 cm Mín. 5 cm 1.6 1.6 Face da fôrma Face da fôrma 22 ≥ 6 22 ≥ 6 MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 54 55 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 Desenho modelo Nº 10 Desenho modelo Nº 11 o 6 Posicionamento dos cabos em curvas maiores que 1:12 Corte: grampos típicos em curvas de cabos Nota 1- Manter cabos afastados 5 cm uns dos outros 2- Colocar grampos 5 cm entre cabos 12 <1 5 cm Face da abertura 45 cm Abertura ou centro da curva do cabo Eixo dos cabos Laje pós-tracionada A A Cabo Grampo Grampos Ø 12,5 mm colocados radialmente para manter os cabos no plano. Grampos colocados em todo comprimento curvo dos cabos, afastados no máximo 45 cm um do outro MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 55 56 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 Desenho modelo Nº 12 Desenho modelo Nº 13 Ancoragem monocordoalha genérica Corte dos cabos uniformemente distribuídos na região dos pilares Face superior Cabos uniformemente distribuídos Cabos em faixa Cobrimento Cadeirinha para apoio Mín.= 5 cm Vergalhão Ø 16 mm para apoio da armadura Vergalhões paralelos aos cabos uniformemente distribuídos Vergalhões paralelos aos cabos em faixa ~ 13 cm (a) Planta (b) Cunhas (c) Corte ~ 6 cm ~ 4 cm ~ 33 m m MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 56 59 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 6.9.2 FABRICAÇÃO DOS CABOS 2.1 Após o recebimento dos desenhos aprovados, a lista de corte dos cabos deverá ser emitida para fabricação. As entregas devem ser solicitadas com um prazo mínimo de 14 dias, quando a fabricação dos cabos for feita em outro local que não a própria obra. 2.2 Os cabos deverão ser fabricados com comprimento maior que a fôrma de borda para permitir a protensão. Uma ponta de no mínimo 300 mm é requerida em cada ponto de protensão. 2.3 Para facilitar a identificação, os cabos são marcados com diferentes combinações de cores, conforme mostrado nos desenhos de disposição dos cabos. Por outro lado, os cabos também devem ser embalados em conjunto e etiquetados de acordo com a peça ou laje a ser concretada. 6.9.3 ENTREGA DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS, MANUSEIO E ARMAZENAGEM 3.1 Os cabos deverão ser fabricados e entregues em quantidades que completem a carga do caminhão. Divergências em relação a este procedimento deverão ser uma opção da empresa que cortou os cabos. 3.2 A lista de corte de fabricação deverá sempre acompanhar as remessas de material de pós-tração. O romaneio deve indicar as quantidades de cabos, comprimentos, número total de ancoragens ativas e ancoragens intermediárias, cunhas e fôrmas para nicho. O comprador deve ser responsável por inspecionar o material entregue e noti- ficar imediatamente a empresa de protensão sobre qualquer discrepância. 3.3 Uma vez entregue, é responsabilidade da construtora proteger e supervisionar os materiais e equipamentos para que mantenham sua integridade até o momento de utilização. 3.4 Na chegada do material a construtora deve descarregar e armazenar adequadamente os cabos. Somente correias de náilon devem ser usadas para descarregar, de modo a evitar danos na bainha plástica. As correias de náilon nunca devem estrangular no manuseio dos rolos de cabo de aço de protensão. Envolva os rolos com a correia pas- sando-a pelo centro deles. Enganche cada alça da correia no equipamento de içamento. Não use correntes ou ganchos para descarregar os cabos, pois pode resultar em dano severo às bainhas e até aos cabos. 3.5 Os cabos, acessórios e cadeirinhas de apoio dos cabos devem ser armazenados em área seca e segura contra danos. As cunhas, ancoragens e cadeirinhas de apoio devem ser armazenadas em área seca e limpa e identificadas individualmente por seqüência de concretagem e/ou pavimentos. Estes itens devem ser usados somente em suas concretagens programadas. Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6o 6 Nota Caso as peças programadas para uma concretagem sejam trocadas por peças de outra concretagem, é responsabilidade do comprador notificar a mudança com o propósito de rastreamento e garantia de estoque adequado. CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 59 60 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 3.6 Após a recepção do equipamento, verifique se o macaco e o manômetro da bomba não foram separados. Macaco e manômetro são calibrados conjuntamente. Confira os registros de calibração (os macacos devem ser calibrados antes de serem remeti- dos para a obra). Caso haja qualquer discrepância (incluindo a validade da tabela de calibração), contate imediatamente a empresa de protensão para solução. 3.7 Guarde o equipamento de protensão em local limpo e seco e permita que o acesso aos equipamentos seja feito somente por profissionais treinados e qualificados. Siga o "manual de procedimentos de operação de equipamentos de protensão da empre- sa de protensão", que fornece regras e instruções relativas ao cuidado, ao uso e à manutenção do equipamento de protensão. 6.9.4 MONTAGEM DOS CABOS 4.1 Centralize cada cabo ou faixa de cabos na fôrma de borda de acordo com os espaça- mentos mostrados na planta de locação dos cabos. 4.2 Marque na fôrma de borda o local de cada ancoragem ativa, espaçando-as de acor- do com o detalhamento das ancoragens mostrado nesses desenhos. Se algum con- flito ocorrer e as placas de ancoragem não puderem ser colocadas como nos dese- nhos, consulte o engenheiro de projetos e a firma de protensão. 4.3 Perfure orifícios na fôrma de borda onde as ancoragens ativas forem requeridas. Um separador ou anteparo deve ser usado na região das ancoragens intermediárias para facilitar a montagem dos cabos. 4.4 Engraxe a ponta cônica estreita das fôrmas plásticas para nicho e encaixe-as dentro das placas de ancoragem de 12,70 mm. Insira cada conjunto no orifício perfurado de 19 mm (ou 25 mm para ancoragens de cordoalhas de 15,20 mm) e pregue o conjun- to perpendicularmente à fôrma de borda com pregos, conforme mostrado nos desenhos. Rejeite qualquer fôrma para nicho que permita a entrada de pasta de cimento na cavi- dade da placa de ancoragem. 4.5 Em lajes, coloque toda a armadura de reforço inferior e amarre no lugar as barras auxi- liares inferiores ao longo da fôrma da laje, conforme requerido nos desenhos. 4.6 Em vigas, coloque toda a armadura de reforço inferior, estribos e barras de apoio (con- forme mostrado nos desenhos). O sistema de apoio para a armação da viga deve ser montado previamente e colocado dentro da fôrma. 4.7 Selecione os cabos para cada local conforme marcação efetuada pelo projetista nos desenhos. Desenrole os cabos corretamente começando pela extremidade morta (se aplicável) em direção à extremidade ativa. Cabos adicionais com extremidade passiva devem ser montados como nos desenhos. Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 60 61 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 4.8 A menos que haja uma orientação contrária, a seqüência de montagem dos cabos deve observar os seguintes procedimentos: • Lajes planas com cabos uniformemente distribuídos em ambas as direções 1) Coloque os cabos seguindo os números de seqüência mostrados nos desenhos de distribuição dos cabos • Lajes planas com cabos em faixa e uniformemente distribuídos 1) Coloque os grupos de cabos uniformes (uniformemente distribuídos) sobre ou dentro de 90 cm dos eixos dos pilares. Use no mínimo dois cabos sobre cada pilar 2) Coloque todos os cabos de faixa. Use no mínimo dois cabos sobre cada pilar 3) Coloque o resto dos cabos uniformes • Vigas e lajes 1) Coloque todos os cabos das vigas 2) Coloque todos os cabos para combate à retração da laje que tenham centro de gravidade mais baixo que os cabos de distribuição uniformes da laje (se houver) 3) Coloque todos os cabos de distribuição uniformes da laje 4) Coloque o resto dos cabos para combate à retração da laje, dispondo-os sobre os cabos de distribuição uniformes (se houver) • Vigas e nervuras 1) Coloque os cabos das nervuras sobre as linhas de pilares (se houver) 2) Coloque todos os cabos da viga 3) Coloque o resto dos cabos das nervuras 4.9 Remova a bainha da extremidade ativa para permitir que a cordoalha seja colocada através da ancoragem. Somente o comprimento suficiente de bainha deve ser removido, porém não exponha mais de 25 mm de cordoalha atrás da placa de anco- ragem. Note que toda a bainha deve ser removida da área de fixação das cunhas na placa de ancoragem e nas regiões onde existam ancoragens intermediárias. 4.10 Coloque a cordoalha através do conjunto de ancoragem. Permita que um mínimo de 30 cm de cordoalha transpasse a fôrma de borda para que se possa fazer a proten- são. Quando os cabos forem protendidos por ambas as extremidades, esteja certo de que há uma ponta mínima de 30 cm em ambas as extremidades do cabo. 4.11 A cordoalha não deve ficar exposta atrás da ancoragem na extremidade passiva (pois pode resultar em problemas de alongamento durante a protensão). Para evitar que isso aconteça, coloque fita ou proteção plástica sobre ela e pressione-a contra a placa de ancoragem. 4.12 Junte os cabos em feixes para formar grupos de cabos conforme os desenhos. Os cabos devem ser suavemente desligados das placas de ancoragem (ver figura 6-5, página 41). Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6o 6 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 61 64 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 6.11 Limpe o excesso de graxa da cordoalha. Usando um gabarito, marque a cordoalha com pintura spray ou outro sistema de marcação permanente. Se os cabos forem dupla- mente ativos, marque ambas as extremidades antes da protensão. Não é necessária pro- tensão simultânea de ambas. 6.12 Verifique se o pistão de cravação do macaco está completamente retraído. Posicione o macaco de protensão sobre a cordoalha assegurando-se de que o nariz dele está apoiado sobre o centro da placa de ancoragem. Encaixe a mandíbula do macaco uni- formemente sobre a cordoalha, caso contrário as mandíbulas podem ser danificadas ou romper a cordoalha. 6.13 Protenda com a pressão requerida conforme gráfico de calibração fornecido pela empresa de protensão. Crave as cunhas e retraia o macaco de protensão. Remova o macaco da cordoalha, meça e registre o alongamento com uma tolerância de +/- 3 mm. 6.14 Alongamentos sob tensão devem ser calculados pela seguinte fórmula: Onde E = módulo de elasticidade do aço. . 6.15 Se o alongamento calculado for maior do que o curso do macaco, puxadas adicionais deverão ser efetuadas. Cuidado para não prender o macaco na primeira puxada. Quando estiver usando um macaco com curso de 200 mm, tente deixar 150 mm para a puxada final. 6.16 Em protensões pelas duas extremidades, registre o alongamento de cada extremidade e some-as para obtenção do alongamento total. Faça um registro do manômetro e do alongamento obtido para cada cabo. 6.17 Procedimento de registro dos alongamentos: usando um gabarito que estabeleça uma dimensão constante em relação à face do concreto, pinte a cordoalha com tinta spray de secagem rápida (não use lápis de cera) para estabelecer um ponto de referência nas medições de alongamento. Não pinte por cima de outra pintura para não comprometer a marcação. Protenda cada cabo adotando o procedimento de protensão adequado. Normalmente, a protensão é introduzida levando-se a pressão de zero à pressão final total não sendo necessário parar a protensão em pressões intermediárias de alongamento. Depois de remover o macaco da ponta da cordoalha, coloque o gabarito contra a superfí- cie do concreto, meça a distância entre o gabarito e a marca de referência com precisão de 3,00 mm e registre no modelo de registros de protensão fornecido pela empresa de protensão. Nota Importante Após o cálculo do alongamento, diminua desse valor 7 mm para cada ancoragem ativa, o que corresponde ao recuo da cunha ao final da protensão. Esse deverá ser o alongamento teórico fornecido pelo projetista. Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 Força (em kgf) X Comprimento (em mm) Área do aço (em mm) X E (em kgf/mm2) ∆ l = CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 64 65 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 6.18 Submeta os registros de alongamentos, pressões e desvios percentuais computados à construtora ou designado (para aprovação). 6.19 Depois que a aprovação do engenheiro foi obtida, as pontas do lado ativo devem ser cortadas. Cuidado para que a chama do maçarico não atinja as cunhas. A cordoalha deve ser cortada deixando-se uma pequena ponta de 13 a 20 mm fora da cunha e permitindo que haja um cobrimento de 25 mm em relação à face do concreto. 6.20 Depois que as pontas de cordoalhas do lado ativo foram cortadas, a parte exposta da placa de ancoragem deve ser coberta com um material preventivo contra corrosão. Os nichos de protensão devem ser preenchi- dos com aplicação de graute que não sofra retração e não contenha metálicos. A mistura de graute não deve conter cloretos, sulfatos ou nitratos. 6.21 Os nichos de protensão das ancoragens intermediárias devem ser preenchidos com graute. 6.22 A seqüência de protensão deve ser a seguinte: • Lajes planas com cabos uniformemente distribuídos em ambas as direções - Protenda 50% dos cabos uniformes em uma direção - Protenda 100% dos cabos uniformes na direção oposta - Protenda os 50% finais dos cabos uniformes na direção oposta • Lajes planas com cabos em faixa e uniformemente distribuídos - Protenda todos os cabos uniformes - Protenda todos os cabos em faixa • Vigas e lajes - Protenda todos os cabos uniformes da laje - Protenda todos os cabos da viga - Protenda todos os cabos de combate à retração (se houver) • Vigas e nervuras - Protenda todos os cabos das nervuras (se houver) - Protenda todos os cabos das vigas - Protenda todos os cabos uniformes da laje e de combate à retração (se houver) 6.9.7 PRECAUÇÕES 7.1 Remova todas as obstruções que impeçam a acomodação adequada da fôrma para nicho na fôrma de borda da laje. 7.2 A interposição de vergalhões não pode impedir que as placas de ancoragem sejam pregadas corretamente na fôrma. De maneira alguma a posição da placa de ancoragem deve ser alterada verticalmente para cima ou para baixo, a não ser que autorizada pelo engenheiro responsável. Desvios horizontais das placas de ancoragem podem ser aceitos desde que seja mantido o cobrimento adequado de concreto e o engenheiro seja notificado da mudança. Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6o 6 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 65 66 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 7.3 Os cabos devem sempre ser colocados perpendicularmente às placas de ancora- gem, caso contrário poderá resultar em alongamento baixo, rompimento dos fios da cordoalha, rompimento do cabo ou assentamento impróprio das cunhas. 7.4 O cabo não deve ser protendido se houver graute na cavidade da placa de ancora- gem. O graute na cavidade de alojamento da cunha pode impedir seu assentamen- to adequado ou provocar um rompimento repentino do cabo. 7.5 Remova as obstruções que estejam na área de protensão antes de iniciá-la. 7.6 Precauções especiais de segurança devem ser tomadas durante o uso do equipa- mento de protensão: - Posicione-se ao lado do equipamento - Não permita que alguém permaneça à frente ou atrás do macaco hidráulico 7.7 Insertos para sustentação de instalações elétricas, hidráulicas e arquitetônicas devem ser colocados nas fôrmas antes do lançamento do concreto. Não permita chum- badores colocados por furadeiras, a menos que precauções especiais sejam tomadas para assegurar que os cabos não serão danificados. 7.8 Cuidado para que faíscas de solda e corrente elétrica perdida não entrem em conta- to com os cabos e as placas de ancoragem, nem que chamas de maçarico entrem em contato com as cunhas. 7.9 Verifique os desenhos de arquitetura e estrutura para saber a exata localização das fôrmas de borda, aberturas e quaisquer condições especiais. 7.10 A bomba e o macaco devem ser amarrados a um objeto sólido quando estiverem trabalhando em um piso elevado. 7.11 Se o concreto estiver com bicheiras ou fissuras visíveis, não protenda até que esteja adequadamente reparado e inspecionado. 6.9.8 GERAL 8.1 Esses desenhos contêm informações próprias válidas somente para aplicação neste projeto. Tais desenhos não podem ser reproduzidos - por inteiro ou em parte - para nenhum uso sem a expressa permissão escrita do engenheiro estrutural. Montagem do Sistema na Obra Capítulo 6 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 66 69 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas cordoalha enquanto tentam se moldar à superfície irregular da cordoalha de sete fios dentro de uma forma cilíndrica perfeita. Isto é acompanhado pelo movimento do aço sob força tentan- do eliminar todos os espaços vazios, até que os valores finais da protensão tenham sido realizados. Como mencionado anteriormente, a cunha é projetada para compensar o movimento deste tipo de aço, portanto tem características únicas. A cunha tem superfície externa e dentes extremamente duros (para ter resistência e capacidade de penetrar na cordoalha quando a força de protensão for aplicada). O núcleo, entretanto, é relativamente macio e permite que a cunha exerça a necessária flexibilidade para se conformar à sua posição de fixação cir- cunferencial final quando sob tensão. Se ela fosse totalmente rígida poderia tornar-se frágil e quebrar quando sob tensão. Se a cunha não fosse suficientemente rígida, os dentes não poderiam penetrar na cordoalha. Note que as fissuras longitudinais na cunha irão freqüente- mente ocorrer (devido à quantidade de movimento a que a cunha será submetida confor- mando-se até a posição final). Isto é aceitável e não deve ser confundido com fragilidade (Figura 8-1). 8.4 PROTENSÃO Em operações de protensão em que dois ou mais cursos do macaco de protensão são neces- sários para se alcançar o alongamento requerido, a tensão final deverá ser pré-calculada a fim de se usar aproximadamente 60% do curso total do macaco na puxada final. Isto irá con- servar a vida e o funcionamento dos dentes da cunha até o estágio final de carga. Em situa- ções de protensão tais como ancoragem de cabos barreira em que uma força relativamente leve é aplicada na cordoalha (usualmente de 9 a 22 kN (dependendo do projeto) é interessante pré-blocar as cunhas a 80% da carga mínima de resistência à ruptura ou usar peças de ancoragem especiais, projetadas para pressionar as cunhas até a força total sem tracionar a cordoalha, de forma a assegurar o completo assentamento da cunha. Figura 8-1 Interação cunha cordoalha Ancoragens Capítulo 8o 8 A = Penetração dos dentes na cordoalha B = Fissura longitudinal C = Linha de fundo dos dentes D = Linha de borda dos dentes A A A A B B C D MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 69 70 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 8.5 CONSIDERAÇÕES DE SEGURANÇA Os seguintes fatores de segurança devem ser sempre considerados antes que qualquer tipo de ancoragem seja protendida: 1. Assegure a integridade do sistema verificando se os componentes e equipamentos pas- saram por adequada manutenção. Todo o material deve ser rastreável desde a origem. Componentes de diferentes sistemas nunca devem ser misturados e combinados. 2. As cunhas devem ser uniformemente espaçadas e ajustadas antes da protensão (altura e espaçamento/cunha bipartida). 3. Alinhe as cunhas até que o dispositivo de cravação do macaco encoste igualmente as duas (ou três – cunha tripartida) partes da cunha. 4. No uso de uma emenda ou outra peça de ancoragem em que a cordoalha não pode ser observada sendo empurrada através da cunha antes da protensão, a cordoalha deve sempre ser marcada primeiro para assegurar um comprimento suficiente dentro do corpo da emenda. A cordoalha deve estar completamente introduzida para mover-se através de todo o comprimento da cunha (mínimo) assegurando que a implantação da força total na emenda foi realizada. 5. Se ocorrer uma falha, todas as condições visuais dos componentes e do equipamento devem ser notificadas. Números rastreáveis devem ser registrados. Todos os fragmentos de componentes devem ser recolhidos para análise. Ancoragens Capítulo 8 MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 70 71 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 9. PROTENSÃO DO CABO 9.1 GERAL A operação de protensão não deve começar até que os testes dos corpos de prova de con- creto curado, sob as condições do canteiro de obras, indiquem que ele tenha atingido a resistência mínima à compressão especificada para protensão, de acordo com os Documentos de Contrato ou com o Projeto. Enquanto as recomendações apresentadas abaixo são consideradas para refletir segurança e são práticas industriais geralmente aceitas para protensão dos cabos, as práticas de com- panhias individuais podem variar em relação a essas recomendações. Em caso de conflito, as recomendações do fornecedor da pós-tração devem prevalecer sobre as recomen- dações deste manual. 9.2 PREPARAÇÃO PARA PROTENSÃO 1. As fôrmas de borda devem ser retiradas tão logo quanto possível para permitir a remoção mais fácil da fôrma plástica para nicho e limpeza da cavidade da placa de ancoragem enquanto o concreto ainda está verde. Outras fôrmas são deixadas no lugar até o final da protensão. 2. Remova as fôrmas para nicho. 3. Limpe totalmente a cavidade da placa de ancoragem e remova qualquer pasta de con- creto ou matéria estranha. 4. Confira a integridade do concreto tanto dentro do nicho quanto em todas as superfícies expostas. Se fissuras, vazios, bicheiras ou quaisquer outras anormalidades são vistas, NÃO PROTENDA. Se bicheiras são suspeitadas, sonde com um martelo e notifique a construtora ou designado. 5. Confira se o cabo está perpendicular à placa de ancoragem e se a placa de ancoragem está paralela à face do concreto (a menos que se fixe um ângulo diferente no projeto). Se qualquer uma delas estiver fora de alinhamento, notifique a construtora ou a firma de pro- tensão para instruções. 6. Remova o excesso de graxa e qualquer sujeira, areia ou nata de cimento das pontas dos cabos. Não é necessário limpar totalmente as pontas, mas somente remover os materi- ais da superfície da área a ser pintada (marca para leitura dos alongamentos). É muito importante limpar esta área para que a marca não se apague durante a protensão. 7. Nas placas de ancoragem intermediárias onde a graxa é removida para que se faça a marcação, reaplique a graxa depois da protensão para restaurar o sistema de proteção. 8. Instale as cunhas uniformemente. Verifique se o ajuste das cunhas é perfeito e se o dis- positivo de cravação do macaco está encaixado nas duas (ou três) partes da cunha. 9. Fixe as cunhas na posição com uma ferramenta de assentamento manual. 10. Marque o cabo com tinta spray usando uma pequena tábua como gabarito para ter uma referência constante em relação à borda da laje. Se os cabos forem protendidos pelas duas extremidades, é importante que ambas sejam marcadas (pintadas) antes do início da protensão. 11. Confira o equipamento de protensão: a. Tenha certeza de que o equipamento está limpo, especialmente nas mandíbulas do macaco e nas áreas do pistão de cravação. Protensão do Cabo Capítulo 9o 8 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:20 PM Page 71 13. Em bombas operadas com válvula de cravação manual (Figura 9-2): a. Com a válvula de quatro vias na posição de protensão, verifique o pistão de cravação; ele deverá estar totalmente retraído. b. Feche a agulha da válvula do dispositivo de cravação. c. Acione o motor da bomba (usando o interruptor remoto) até que a pressão prevista seja indicada no manômetro. d. Pare a bomba e abra imediatamente a agulha da válvula do pistão de cravação (uma pequena quantidade de pressão escapará do macaco para alimentar o pistão de cravação). e. Mude a válvula de quatro vias para a posição de retorno. f. Acione a bomba para retornar o macaco (este passo não é necessário em macacos com retorno por mola). g. Quando o macaco estiver quase totalmente retraído (2 cm), pare a bomba e mude a válvula de quatro vias para a posição de tracionamento. Verifique o dispositivo de cravação para ter certeza de que retornou completamente. Feche a agulha da válvula do dispositivo de cravação. É importante parar a bomba e interromper a válvula rapi- damente para evitar pressão excessiva acumulada no macaco depois que tiver retor- nado completamente. A pressão excessiva acumulada pode causar falha prematura das juntas de vedação do macaco, mangueiras e conexões. h. Deslize o macaco para frente para liberar as mandíbulas que seguravam a cordoalha e remova-o. 74 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Figura 9-2 Macaco de protensão e bomba com válvula de cravação manual Protensão do Cabo Capítulo 9 Engate rápido Mangueiras conectadas diretamente no macaco Alavanca empurradora das mandíbulas do macaco Mandíbulas embaixo do macaco Mangueiras conectadas diretamente no macaco Nariz removível Pistão de cravação Engate rápido Engate rápido Engate rápido Válvula de 4 vias Engate rápido Interruptor remoto Manômetro Bomba Válvula de agulha Engate rápido Engate rápido Mangueira de retorno Mangueira de cravação Alça do macaco CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 74 75 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 14. O manômetro deve estar visível e perpendicular ao operador que o está monitorando. Leitura lateral do medidor ou em ângulo implicará leituras defeituosas. 15. Se o alongamento calculado for maior do que o curso do macaco, puxadas adicionais serão necessárias. Cuidado para não dar pressão em excesso no macaco depois que o cilindro estiver completamente aberto. Quando estiver usando um curso de macaco de 205 mm, tente deixar aproximadamente 125 mm para a puxada final. Isto manterá as pressões tão baixas quanto possível nas cunhas da ancoragem durante os cursos ini- ciais e evitará que a cordoalha escorregue através das cunhas de ancoragem na última puxada. 16. Verifique o alongamento medido (a distância da borda do concreto até a marca pintada na cordoalha, menos a dimensão da tábua/gabarito usada para marcar os cabos). Em protensões pelas duas extremidades, sempre puxe ambas as pontas aplicando toda a pressão e adicionando o alongamento de cada uma delas para obter o alongamento total. 17. O alongamento medido deve ser de +/- 7% dos valores mostrados nos desenhos de montagem. A medição do alongamento deve ter uma precisão de +/- 3 mm. Se houver discrepâncias que excedam a 7% de tolerância, NÃO PROTENDA MAIS qualquer cabo até que o problema seja identificado e corrigido (revise o item 18). Um registro da pressão do manômetro, da força do macaco e do alongamento medido deve ser mantido para cada cabo. Uma forma simples de registro da protensão é mostrada no Apêndice da Seção 15.3. Submeta os registros completos da protensão ao engenheiro para aprovação antes do corte das pontas dos cabos. 18. Causas de alongamento inadequado: a. Procedimento de marcação precário. Quando realizar a marcação, verifique se está usando um ponto de referência conhecido e fazendo uma marca visível na cordoalha. b. Medição imprecisa. Verifique sua trena/metro de medição. Tenha certeza de que o instrumento não está quebrado. c. Leitura imprecisa do manômetro. Tenha certeza de que você tem uma tabela de cali- bração adequada para o manômetro que está sendo usado. Tente outro conjunto de equipamentos para determinar se o manômetro inicial está medindo corretamente. d. Procedimento de protensão inadequado. Tenha certeza de que não existe qualquer obstáculo no caminho do macaco estendido e que ele está apoiado perpendicular- mente sobre a placa de ancoragem. e. Erros matemáticos. Verifique suas adições e subtrações, especialmente em proten- sões pelas duas extremidades. f. Perda de cravação excessiva. Esteja certo de que a cavidade da placa de ancoragem está perfeitamente limpa. Verifique na placa de ancoragem se as cunhas foram empurradas para dentro uniformemente. g. Mau funcionamento do equipamento. Teste o macaco para determinar se ele supor- ta a pressão sem perder alongamento antes das cunhas serem fixadas. h. Acúmulo excessivo de atrito. Isto pode ser causado por falta de graxa na cordoalha, colocação imprópria do cabo ou da placa de ancoragem ou por movimento do cabo enquanto o concreto é lançado. i. Colocação inadequada do cabo ou mudança do local da junta intermediária de cons- trução e de protensão. Protensão do Cabo Capítulo 9o 9 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 75 76 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas j. Colocação inadequada das cunhas. As cunhas devem ser colocadas de tal forma que o pistão de cravação se apóie uniformemente em todas as seções da cunha. k. Detritos ou pasta de concreto na cavidade da placa de ancoragem. Destensione o cabo e limpe a cavidade da placa para permitir que as cunhas sejam fixadas ade- quadamente. l. Cordoalha exposta entre a placa de ancoragem e o final da bainha na extremidade ativa. Se uma boa conexão da bainha plástica não foi feita com a placa de anco- ragem, a cordoalha exposta pode aderir ao concreto causando atrito excessivo. m. Mandíbulas do macaco desapertadas. Se as mandíbulas do macaco estão balan- çando, isto pode fazer com que a cordoalha se arraste, provocando um excessivo atrito ou possível dano para o cabo e podendo causar a fissuração ou a quebra da mandíbula do macaco. n. Variação nas propriedades do material (módulo de elasticidade e/ou área da cordoalha). o. Alongamento excessivo pode significar baixo atrito, coeficiente de oscilação ou pro- tensão excessiva dos cabos. p. Equipamentos de protensão desregulados. Macaco e manômetro devem ser regula- dos de acordo com os registros de calibração (veja seção 15.2). q. Escorregamento da cordoalha. As cunhas da extremidade oposta à ancoragem ativa podem não ter sido fixadas adequadamente, permitindo que a cordoalha escorregue. Isto é mais provável de ocorrer em puxadas pelas duas extremidades, mas pode ocorrer em ancoragens passivas caso a pré-blocagem não tenha sido feita ade- quadamente. r. Bicheira no concreto da zona de ancoragem pode aparentar excessivo alongamento quando as ancoragens, tanto a ativa quanto a passiva, podem "andar" para dentro do concreto. 19. Problemas que podem ocorrer durante a protensão: a. O macaco não consegue se estender ou retrair. Verifique depressa se todas as liga- ções hidráulicas estão conectadas. Se elas não estiverem conectadas adequadamen- te ou estiverem danificadas, impedirão a passagem do óleo e a movimentação do macaco para dentro e para fora. Uma indicação disto é verificar se as mangueiras estão rígidas, o que indica que a pressão está acumulada, mas não tem para onde ir. b. Quando a bomba é equipada com um bloqueador de seqüência ou uma válvula de cravação automática. O macaco se estende, mas não se retrai e a pressão se acu- mula em todas as mangueiras. Isto pode ser causado por uma esfera de aço (no blo- queador de seqüência ou na válvula de cravação automática) que não foi empurrada para fora de sua posição (reparos no campo não são recomendados). c. O macaco se estende ou se retrai vagarosamente. 1. O cabo de força não é grosso o suficiente. Ele deve ter 6 mm 2 . 2. O cabo de força é muito comprido. Ele não deve ter mais de 30 m. 3. Energia insuficiente no canteiro de obras. 4. As juntas de pressão do macaco na válvula de quatro vias estão provocando um desvio. Isto pode ser testado elevando-se a pressão no macaco até 22 kN enquanto está completamente estendido; pare a bomba e veja se a pressão se sustenta no manômetro. Se a pressão não se sustentar, o equipamento deve ser reparado. Protensão do Cabo Capítulo 9 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 76 79 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 9.7 PERGUNTAS A SEREM RESPONDIDAS COM “SIM” PARA INSPEÇÃO ANTES, DURANTE E DEPOIS DA PROTENSÃO DOS CABOS 1. A cavidade da placa de ancoragem da extremidade ativa está livre de pasta de concre- to, sujeira ou plástico? 2. A peça usada para pintar a cordoalha/gabarito como referência na medida de alonga- mentos está definida (a precisão da marcação é crítica para se alcançar medições de alongamentos precisos. A mesma peça deve ser usada ao longo de toda a obra)? 3. As cunhas são novas, os dentes não estão deformados? Estão livres de ferrugem e rebar- bas de aço? São de qualidade? 4. As cunhas são de tamanho e comprimento adequados para a cordoalha e a placa de ancoragem que estão sendo usadas? 5. As cunhas foram colocadas e assentadas uniformemente (todos os pares devem ser adequadamente alinhados e igualmente espaçados)? 6. Você usou uma ferramenta de assentamento manual de cunhas? 7. Foi feita a manutenção dos equipamentos de protensão e os certificados de calibração atualizados estão disponíveis? 8. O operador do macaco de protensão é experiente e cuidadoso com o equipamento man- tendo coerência de cabo para cabo? 9. Os alongamentos medidos estão de acordo com os valores calculados indicados nos desenhos de montagem? 10. Os alongamentos medidos estão registrados adequadamente? 11. Os alongamentos medidos estão aprovados? 12. Depois de os alongamentos medidos terem sido aprovados, as pontas dos cabos estão sendo cortadas com a profundidade adequada? 13. Para sistemas encapsulados, as tampas para proteção da parte externa da placa de ancoragem estão sendo instaladas conforme desenhos de montagem ou instruções do fabricante? 14. As superfícies dos nichos estão suficientemente limpas para proporcionar boa aderência durante e após o grauteamento? Protensão do Cabo Capítulo 9o 9 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 79 80 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 10. ALONGAMENTO 10.1 GERAL Depois que as fôrmas de borda foram removidas, os cabos devem ser preparados para pro- tensão. Uma parte significativa do procedimento de protensão é a marcação, medição e re- gistro dos alongamentos. O procedimento seguinte deve ser seguido passo a passo com o objetivo de obter resultados de protensão e registros adequados. 10.2 PREPARAÇÃO 1. A fôrma para nicho deve ser removida. 2. A limpeza da cavidade da placa de ancoragem deve ser feita suavemente para que não seja danificada. 3. A cavidade da placa de ancoragem, cunhas e a cordoalha devem estar isentas de qual- quer pasta de concreto, pedrisco, sujeira ou material estranho, caso contrário as cunhas podem não se assentar eficazmente e/ou a cordoalha pode escorregar durante ou depois da cravação da cunha. 4. As cunhas devem ser colocadas e assentadas com uma ferramenta de assentamento manual. 5. Usando um gabarito (peça de 10 cm de largura, por exemplo) para estabelecer uma medida de referência constante em relação à face do concreto, marque com tinta spray de secagem rápida. Não pinte por cima de outra pintura para não comprometer a pre- cisão da atual. Por exemplo, se a pretensão é ter uma marca a 100 mm de distância da borda da laje, então a marcação deve ter exatamente 100 mm. 6. Para qualquer condição de ângulo da laje, a marca deve ser considerada a partir da placa de ancoragem. A dimensão final também é medida da placa de ancoragem para se cal- cular o alongamento. 7. A marcação deve estar clara. Uma marca larga ou manchada resultará em uma medida de alongamento imprecisa. 8. Antes da protensão das duas extremidades ativas do cabo, as cunhas da extremidade oposta em relação à primeira extremidade ativa devem ser bem batidas e posicionadas. Se isso não for feito, a cordoalha pode escorregar e resultar em medição de alongamento imprecisa. As marcações devem ser aplicadas em ambas as extremidades antes da operação de protensão. 9. O equipamento de protensão deve ser mantido em bom estado. O conjunto de equipa- mentos de protensão - incluindo o manômetro - deve ser verificado antes da operação de protensão. Um jogo de equipamentos de protensão que não trabalhe adequadamente pode resultar em alongamentos irregulares. Atenção especial às mandíbulas do macaco, que devem ser mantidas limpas por todo o tempo. As placas dos fixadores das mandíbulas do macaco não devem estar soltas, pois isto fará com que as mandíbulas do macaco se movam desigualmente resultando num possível rompimento de um dos fios ou da cordoalha. 10. A escala de medição (metro, trena) deve ser rígida e estar sempre limpa. 10.3 MEDIÇÃO 1. Protenda cada cabo adotando o procedimento de protensão adequado conforme resu- mido no Capítulo 9. 2. Nunca protenda cabos com manômetro em que a leitura seja maior do que o equivalente a 147 kN ou 1860 Mpa para a cordoalha de CP 190 RB 12,7. Consulte a tabela de calibração do seu equipamento de protensão. Dar uma força excessiva no cabo para se tentar obter um alongamento maior não é permitido. A tabela de calibração enviada pela firma de protensão deve ser seguida estritamente. Alongamento Capítulo 10 MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 80 81 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 3. Depois de remover o macaco da ponta do cabo, coloque a peça de marcação contra a superfície do concreto, meça a distância da peça de marcação até a marca de referência, com precisão de 3 mm, e registre no modelo de registros de protensão (Apêndice 15.3) encaminhado pelo fornecedor da pós-tração. Essa distância será o "alongamento medi- do". Esse alongamento deverá ser comparado com +/- 7% do alongamento calculado, mostrado nos desenhos de montagem. 4. Atenção às medições de alongamentos em cabos com pontas longas (> 2 m). Esses cabos normalmente se curvam devido ao seu próprio peso. O alongamento deve ser medido enquanto o cabo estiver reto e não curvado. 10.4 REGISTRO 1. A medição do alongamento deve ser registrada quando o cabo acabou de ser protendido e não ao final da protensão de um determinado número de cabos. 2. A menos que as especificações requeiram o contrário, o modelo de registros de proten- são encaminhado pela firma de protensão ou pelo inspetor deve ser usado para registrar os alongamentos atuais. 3. Os registros de protensão devem mostrar os seguintes dados: a. Número de identificação dos cabos b. Número do pavimento da concretagem c. Data da protensão d. Número de identificação dos equipamentos de protensão e. Pressão requerida no manômetro conforme tabela de calibração encaminhado pela firma de protensão f. Seqüência da protensão por vigas g. Qualquer dado especial/observações relacionadas à protensão h. Nome da obra i. Nome da construtora j. Nome do operador k. Alongamento medido l. Número e data dos desenhos de montagem usados para montagem e protensão 4. Registre essas medições e compare com o alongamento calculado. 5. Se o alongamento medido estiver dentro da variação permitida, mova o equipamento para o próximo cabo e continue a operação de protensão. 6. Se o alongamento medido não estiver dentro da variação permitida, pare de protender e contate a construtora ou seu designado. 7. Verifique possíveis causas de alongamentos inadequadamente (conforme resumido na Seção 9.3, item 18). 8. A firma de protensão deverá participar ativamente na resolução de problemas de alongamento. 9. O registro completo da protensão deve ser remetido à construtora (ou seu designado) para que seja repassado ao engenheiro do projeto. Alongamento Capítulo 1010 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 81 84 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 12. SISTEMAS ENCAPSULADOS 12.1 GERAL O uso de monocordoalha pós-tracionada tem aumentado ao longo das últimas décadas, da mesma forma que os sistemas de pós-tração têm evoluído ao longo do mesmo período. Os sistemas de pós-tração, como muitos outros sistemas de construção, estão continuamente sendo melhorados tanto do ponto de vista da qualidade quanto da economia. Alguns dos sistemas instalados recentemente têm mostrado à indústria da construção que um melhor sistema de proteção contra a corrosão se faz necessário para ambientes agressivos (corrosivos). 12.2 PROPÓSITO E FINALIDADE O propósito deste capítulo é explicar a necessidade e o método de proteção contra a cor- rosão por longo prazo. Um entendimento claro do sistema completo é essencial para uma proteção adequada, treinamento e certificação do pessoal de campo envolvido em qualquer aspecto da aplicação desses sistemas. A finalidade deste capítulo é tratar todos os passos essenciais na montagem de um sistema adequado, para treinamento dos envolvidos na aplicação desses sistemas no campo. Para executar um sistema encapsulado efetivo, o responsável deve ter bom entendimento do processo completo, desde a cordoalha nua até a estrutura de concreto concluída. 12.3 FABRICAÇÃO DE CABOS ENCAPSULADOS A proteção das ancoragens mortas é efetuada através da instalação de componentes especiais de encapsulamento de ancoragens mortas. O sistema deve ser montado por completo antes de ser expedido do canteiro de fabricação. Isto evita que elementos corro- sivos penetrem nas ancoragens passivas. Verifique se as ancoragens mortas estão sendo montadas de acordo com as diretrizes do fabricante do sistema. Durante todas as fases de fabricação, mantenha a integridade da proteção contra a cor- rosão conforme o Instituto da Pós-Tração e as especificações do fabricante do sistema de ancoragem. Uma vez entregue na obra, a responsabilidade passa a ser do instalador. 12.4 DESCARREGAMENTO DE CABOS ENCAPSULADOS O descarregamento de cabos encapsulados por meio de equipamento deve ser supervi- sionado e executado com extremo cuidado. Somente alças de náilon devem ser usadas para suspender os cabos. Empilhadeiras desprotegidas ou correntes não devem ser usadas. Cuidado para não arrastar os materiais pela carroceria do caminhão ou qualquer outro tipo de assoalho. Isto pode causar um dano extremo para a bainha plástica do cabo. 12.5 MANUSEIO DE CABOS ENCAPSULADOS NO CANTEIRO DE OBRAS A movimentação e manuseio dos cabos devem ser efetuados tendo em mente que qual- quer dano ao material da bainha implicará substituição ou reparo do cabo. 12.6 INSTALAÇÃO DE SISTEMAS ENCAPSULADOS Todo o material deve ser estendido e montado de acordo com os desenhos de instalação. Sistemas Encapsulados Capítulo 12 MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 84 85 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas Sistemas Encapsulados Capítulo 1212 Atenção para montar todos os sistemas encapsulados em estrita concordância com as especificações do projetista e com as diretrizes e instruções do fabricante do sistema encapsulado. Todo o sistema foi projetado para ser à prova d’água. Entretanto, todo dano ou material instalado inadequadamente deve ser inspecionado, reparado e/ou substituído antes do lançamento do concreto. Sistemas de ancoragens encapsuladas com tubos, selos, tampas e/ou placas de ancoragem revestidas devem ser inspecionados de acordo com especifi- cações do projetista e diretrizes do fabricante do sistema. Os reparos devem ser executa- dos de acordo com as recomendações do Instituto da Pós-Tração americano e com as diretrizes do fabricante do sistema. Muito cuidado durante o lançamento do concreto para não mover ou danificar qualquer parte do sistema de pós-tração. 12.7 ACABAMENTO DO SISTEMA ENCAPSULADO O passo final de um sistema encapsulado é a protensão, o corte, a proteção com tampa e o grauteamento dos nichos de protensão. A proteção da extremidade passiva deve ser feita limpando-se o nicho e instalando-se uma tampa cheia de graxa protetora aprovada, de acordo com as diretrizes do fabricante do sistema. O grauteador deve inspecionar a tampa verificando se a montagem está adequada antes de grautear o nicho de protensão. MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 85 86 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 13. CABOS BARREIRA 13.1 GERAL Os cabos barreira são usados principalmente em prédios de estacionamento. Os cabos são instalados ao longo das rampas, ao redor do perímetro de um prédio ou em qualquer lugar onde um carro ou uma pessoa possa transpor a borda da laje. A cordoalha mais usada como cabo barreira é a de sete fios com diâmetro de 12,70 mm. É geralmente galvanizada ou revestida com plástico, epóxi ou poliéster. Em um prédio de estacionamento típico, o primeiro cabo é colocado 100 mm acima da laje. Então, os cabos são colocados a cada 100 mm até uma altura de aproximadamente 1,10 m ou o equivalente a 11 cordoalhas. Estes espaçamentos e/ou alturas podem variar dependendo dos códigos locais de construção. Existem dois métodos de montagem. O primeiro consiste em passar os cabos através das luvas plásticas localizadas nos pilares internos e ancorá-los nos pilares de extremidade. O segundo consiste em fixar os cabos na borda interior dos últimos pilares com tubos de aço estrutural e cantoneiras. Em projetos com cabos extremamente longos, pode ser necessário ancorar o cabo em um dos pilares centrais para descontinuar seu comprimento e assim reduzir a sua flecha. É muito importante que o sistema de ancoragem seja compatível com o cabo fornecido. 13.2 INSTALAÇÃO DOS CABOS ATRAVÉS DOS PILARES 1. No interior dos pilares coloque um tubo de PVC na fôrma do pilar antes da colocação do concreto. Consulte os desenhos para o correto espaçamento e locação. 2. Nos pilares extremos, dois métodos de ancoragem dos cabos podem ser usados (Figura 13-1): 1º. Método - A ancoragem travada atrás do pilar normalmente emprega uma placa de ancoragem em cada extremidade. Uma fôrma para nicho, uma placa de ancoragem e um tubo de PVC são colocados nas fôrmas dos pilares antes do lançamento do concreto. Isto é necessário para acessar a placa de ancoragem atrás do pilar. Depois que as fôr- mas e a fôrma para nicho são removidos, o cabo é passado pelo interior dos pilares até o último pilar. Coloque a cunha bipartida (ou tripartida) dentro de cada ancoragem. Tenha certeza de que as cunhas estão uniformemente colocadas. Cabos barreira no Shopping Center Iguatemi de Fortaleza - CE Cabos Barreira Capítulo 13 MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 86 89 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 13.4 CONSIDERAÇÕES SOBRE PROTENSÃO ESPECIAL 1. É recomendado que a ancoragem do lado não ativo seja pré-blocada com uma força igual a 80% do limite de resistência da cordoalha. Esta protensão deve ser executada por pré-blocagem, usando uma placa de aço provisória com uma abertura (fenda) contra a face do pilar (Figura 13-3). Isto deve ser feito antes da protensão (a menos que o cabo seja protendido pelas duas extremidades). 2. Tenha extremo cuidado ao executar a operação de protensão. Em muitos casos, a força lateral requerida para fixar adequadamente as cunhas pode exceder os critérios estabelecidos no projeto do pilar e causar sérios danos a ele (IMPORTANTE: veja o item 3 abaixo relativo à protensão lateral excessiva). Muitos sistemas de cabos barreira são projetados para serem tracionados com uma força relativamente baixa, mesmo que forças maiores sejam previstas no futuro. 3. Protenda os cabos somente com a força requerida nos desenhos de montagem. Use equipamentos calibrados para protensão. Pare de protender se os perfis, suportes, pilares, etc. mostrarem qualquer sinal de destracionamento durante a protensão. Qualquer problema deste tipo deve ser levado ao conhecimento da construtora ou seu designado. Sérios danos podem ocorrer ao pilar se houver protensão em excesso. 4. Ao protender cabos barreira os registros de alongamento não são requeridos. Não existe uma forma de determinar em que ponto a catenária do cabo foi eliminada e quando você realmente começa a alongar o cabo. Cabos Barreira Capítulo 13 Figura 13-3 Pré-blocagem do cabo barreira 13 Cabo barreira protendido Cabo barreira não tracionado Macaco hidráulico Placa de aço para auxiliar a pré-blocagem Placa de aço auxiliar MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 89 90 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas So 5. Mantenha a cordoalha, as cunhas e a cavidade da placa de ancoragem livres de conta- minação durante a montagem e protensão. 6. Use cunhas bipartidas (ou tripartidas) na cavidade da placa de ancoragem para cabos barreira. Existem duas escolhas básicas a considerar: cordoalha revestida com capa de PEAD com ou sem galvanização. Retire o revestimento desses cabos e use uma cunha normal com bons dentes que sustentem a cordoalha. O processo de retirada do revesti- mento plástico é normalmente feito com uma faca. É muito importante que todo o reves- timento seja removido ao usar este método, que permite que as cunhas sejam fixadas adequadamente. 7. As pontas dos cabos devem ser cortadas usando tocha oxiacetilênica, disco de corte, tesoura de corte ou corte a plasma. 8. O acabamento do cabo barreira é igual ao do cabo comum (veja capítulo 11, página 83). Isto não é aplicável onde o método da ancoragem embutida é usado ou onde os cabos são instalados na borda dos pilares. Quando usada cordoalha galvanizada, uma cama- da extra de proteção deve ser aplicada onde os dentes das mandíbulas do macaco deixaram a marca do cabo barreira durante a pré-blocagem. Cabos Barreira Capítulo 13 MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 90 91 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas 14. SOLUÇÃO DE PROBLEMAS NO CANTEIRO DE OBRAS 14.1 RISCOS Os procedimentos descritos nesta seção podem ser arriscados, portanto somente profis- sionais qualificados e com experiência mínima de 5 (cinco) anos em instalação e reparo de sistemas pós-tracionados não aderentes devem tentar estes procedimentos. Notifique a construtora ou o seu designado cuja assistência deve ser requerida. 14.2 PREVENÇÃO DOS PROBLEMAS MAIS FREQÜENTES Antes do lançamento do concreto, faça uma checagem da montagem do sistema de pós- tração verificando os seguintes itens: 1. Tenha certeza de que a área compreendida desde a parte de trás das placas de anco- ragem até 50 cm para dentro, com um ângulo de abertura de 45º de cada lado da placa, esteja isento de luvas inadequadas, “block outs”, grandes conduítes ou qualquer outro vazio que possa permitir que o concreto se esmague nesta zona de alta tensão. 2. Verificando as zonas de ancoragem, tenha certeza de que todas as cordoalhas têm ponta suficientemente para fora da fôrma de borda. É melhor mover o cabo alguns centímetros além da borda da fôrma antes da colocação do concreto do que ter de usar luvas e equipamentos especiais para protender um cabo curto mais tarde. Solução de Problemas no Canteiro de Obras Capítulo 14 Figura 14-1 Passagens próximas da zona de ancoragem do cabo Precaução Freqüentemente os eletricistas, encanadores e empreiteiros de estruturas metálicas fazem suas montagens antes da concretagem, porém depois da inspeção da pós- tração. Previna-se contra a possibilidade de eles colocarem seus dutos e passagens na zona perigosa através de instrução, treinamento, verificação posterior, etc. 13 Fôrma de borda 50 cm mín. 45 Tubos de passagem fora da zona Passagens nesta região devem ser feitas com tubo de aço (shedule 40) de grande compressão podem ser de plástico CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 91 94 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas So 5. Reparar as bicheiras nas zonas de ancoragem é essencial para evitar estouros (rompi- mentos) do concreto. 6. Antes da protensão, verifique a qualidade do remendo batendo com um martelo para sondar sobre vazios. Um som oco indica um remendo pobre, inadequado para protensão. 14.5 ESTOUROS (rompimentos do concreto) 1. As causas mais comuns de estouros são devidas à existência de bicheiras, falta de reforço (armaduras e ferragens) na zona de ancoragem ou curvas reversas do cabo. Os estouros podem ser causados por outros fatores, incluindo concreto abaixo da resistên- cia ou uma junta fria na zona de ancoragem (veja Figura 14-1). 2. Dependendo da localização e da severidade do estouro, os cabos adjacentes podem ter de ser destracionados antes de a remoção do concreto começar. Depois de destracionados, remova o concreto danificado na quantidade necessária para expor qualquer dano na cordoalha e permitir o reajustamento das placas. Em alguns casos, pode ser necessário o uso de luvas de emenda de cordoalhas no reparo (para acrescentar comprimento ao cabo devido a danos na cordoalha). 3. É importante que a parte de trás da abertura feita no concreto tenha um corte quadrado e perpendicular ao cabo, pois, assim, um escorregamento do concreto durante a repro- tensão será evitado. 4. Tenha certeza de que toda a armadura de reforço na zona de ancoragem foi reposi- cionada e preencha a área a ser reparada com concreto de alta resistência que não retraia. NÃO use graute ou outro material que contenha cloreto. 5. Protenda o cabo somente depois que a pasta de graute atinja a resistência requerida no projeto e depois de aprovado pelo engenheiro responsável. 14.6 RUPTURA DA CORDOALHA (um ou mais fios) 1. A ruptura da cordoalha pode ocorrer em função do desalinhamento das cunhas, da pro- tensão em excesso e/ou dano interno no cabo. 2. A construtora (ou designado) deve ser notificada imediatamente para determinar até que ponto a capacidade estrutural será afetada. E, então, informar ao projetista. 3. O desalinhamento das cunhas ocorre quando elas estão mal ajustadas antes da proten- são. As cunhas podem pinçar um ou mais fios devido a diferentes circunstâncias: a. Se a protensão total foi aplicada e as cunhas estiverem prendendo a cordoalha, deixe como está – NÃO tente destracioná-la. b. Se a cordoalha não estiver presa, remova as cunhas, limpe a cavidade da placa de ancoragem, coloque novas cunhas e reprotenda. Se a cordoalha não estiver presa, contate a construtora (ou designado) para ajudá-lo. 4. A protensão em excesso de um cabo pode ocorrer por erro de leitura da medida de pressão ou por uso de macaco e manômetro que estejam fora de calibração ou que não sejam do mesmo conjunto. A cordoalha pode também fraturar ou ser protendida além da carga de escoamento. a. Se a cordoalha romper, o projetista e a firma de protensão determinarão até que ponto a estrutura será afetada e se a reposição é necessária. Solução de Problemas no Canteiro de Obras Capítulo 14 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 94 95 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas b. Se as cunhas estão prendendo a cordoalha e ela não se romper, é preferível deixar o cabo na condição de protendido em excesso. Tentar destracioná-lo pode danificar ou romper o cabo, causar dano à estrutura e ser perigoso para os operários. 5. Danos internos no cabo podem ser causados por dobras indevidas que possam ocorrer ao se desenrolar a cordoalha da bobina e por talhos ou aquecimento da cordoalha devi- do ao corte com maçarico dos objetos adjacentes antes do lançamento do concreto. 6. Danos podem ser causados após o lançamento do concreto por perfuração, disco de corte ou a força de pinos de fixação disparados dentro do concreto. 14.7 CABOS CURTOS DEMAIS PARA SEREM PROTENDIDOS USANDO O PROCE- DIMENTO NORMAL DE PROTENSÃO 1. Os cabos curtos podem resultar de erro de fabricação, erro de colocação ou erro do can- teiro de obras, como corte de cabos antes da protensão. 2. A empresa de protensão será capaz de contornar a maioria das situações com equipa- mentos especiais. 3. Em alguns casos, para protender um cabo muito curto usando um macaco standard, remove-se o nariz do macaco e usa-se o pé dele. a. Quando estiver utilizando o pé do macaco, centralize o macaco com o cabo antes de aplicar a pressão. b. Se o cabo for protendido sem ter sido centrado na placa de ancoragem, ele pode encostar-se a um dos lados da placa e você não poderá inserir uma das partes da cunha. Isto fará com que a outra parte seja puxada de forma inadequada para dentro da cavidade da placa de ancoragem e rompa ou danifique a cordoalha. c. Sem a fixação por cravação hidráulica, as cunhas devem ser inseridas e fixadas ma- nualmente usando uma ferramenta de fixação manual e um martelo especial. 4. Cabos curtos demais (que impossibilitem a aplicação dos procedimentos acima) devem ser protendidos usando uma luva com um pedaço curto de cordoalha fixada em uma das extremidades. 5. Os cabos que são cortados com uma chama oxiacetilênica perdem algo da têmpera do aço devido ao aquecimento. Se as mandíbulas do macaco ou a luva estão prendendo próximo da área que foi aquecida, o cabo poderá escorregar com uma pressão muito baixa. Se você se deparar com uma situação dessas e não tiver outra solução, dê sua primeira puxada tão curta quanto possível (assim, a pressão de protensão é mantida baixa), instale as cunhas na ancoragem e prenda novamente o cabo em outra parte que não foi aquecida. 14.8 EMENDANDO CABOS 1. Os cabos algumas vezes são curtos demais para alcançar a fôrma de borda em razão de erros de colocação e fabricação. 2. Se o cabo está em uma concretagem e não é contínuo, todo esforço deve ser feito para trocar o cabo curto por um cabo de comprimento adequado em vez de usar luvas de emenda. 3. Se os cabos são de continuidade de uma outra concretagem, necessitam de emendas, e o projetista deve ser notificado. Solução de Problemas no Canteiro de Obras Capítulo 1414 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 95 96 Manual para a Boa Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas de Aço Engraxadas e Plastificadas So 4. Uma vez que o projetista aprove o uso de emendas, os procedimentos abaixo devem ser seguidos antes da colocação do concreto (Figura 14-2 - detalhes de uma luva de emenda típica). a. A localização da luva de emenda deve ser determinada pela empresa de protensão contanto que esteja centrada na viga/laje e não fique localizada em um ponto de cur- vatura do cabo. b. As luvas de emenda não devem ser localizadas lado a lado. Se mais de um cabo necessitar de emenda, as luvas de emenda devem ser espaçadas umas das outras. c. Um tubo de PVC com diâmetro interno e comprimento suficientes para alojar e permitir o movimento da emenda. Também um pedaço adicional de cordoalha com bainha e de comprimento suficiente para alcançar a fôrma de borda é requerido jun- tamente com as duas fôrmas para nicho. Graxa de proteção deve ser usada para preencher o vazio no tubo de PVC. d. A extremidade cônica da fôrma para nicho, que normalmente encaixa no interior da cavidade da placa de ancoragem, pode ser cortada quando estiver sendo usada para emendar e reduzir o comprimento do tubo de PVC. e. A cordoalha original é cortada primeiro com uma serra ou disco de corte na região da luva e uma fôrma para nicho é colocada na cordoalha. Marque a cordoalha antes de unir para ter certeza de que um comprimento adequado de cordoalha será inserido por completo dentro da luva. A luva é, então, unida ao comprimento original da cor- doalha. O tubo de PVC é colocado sobre a luva. f. A segunda fôrma para nicho é colocada sobre a nova cordoalha (marque a cordoa- lha) e a cordoalha é inserida dentro da luva de emenda. g. A cordoalha em cada lado da luva necessita ser completamente protendida para uma adequada fixação das cunhas. Use um macaco standard. h. Uma fôrma para nicho é batida em um dos lados do tubo de PVC, o tubo é embrulhado apertadamente com graxa protetora sem permitir vazios de ar. A segun- da fôrma para nicho é afixada ao tubo de PVC completando uma emenda firmemente selada. i. O local da luva de emenda do cabo dentro do tubo de PVC deve permitir que a luva se mova na direção do tracionamento. A permissão para movimentos em ambas as direções deve ser dada quando o cabo é protendido em ambas as extremidades. j. Uma marca com lápis ou uma marca de pintura no assoalho facilitará a localização da luva de emenda depois da concretagem, podendo tornar-se necessária se os pro- cedimentos acima não forem adequadamente seguidos. Solução de Problemas no Canteiro de Obras Capítulo 14 CD – Essas informações estão disponíveis no CD e podem ser alteradas ao seu critério. MANUAL.QXD 12/17/03 5:21 PM Page 96
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