Profª Gláucia Nolasco de Almeida Mello

ESTRUTURAS DE CONCRETO PROTENDIDO

5 – DURABILIDADE E ESTADOS LIMITES

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ESTADOS LIMITES

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

2 (NBR 6118:2014)

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ESTADOS LIMITES

ELS-DP (Estado Limite de Descompressão Parcial): estado no qual garante-se a compressão na seção transversal, na região onde existem armaduras ativas.

ELS-D (Estado Limite de Descompressão): estado no qual em um ou mais pontos da seção transversal a tensão normal é nula, não havendo tração no restante da seção.

3 (NBR 6118:2014)

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ESTADOS LIMITES

ELS-F (Estado Limite de Formação de Fissuras): estado em que se inicia a formação de fissuras. Admite-se que este estado-limite é atingido quando a tensão de tração máxima na seção transversal for igual a fct,f . ELS-W (Estado Limite de Abertura das Fissuras): estado em que as fissuras se apresentam com aberturas iguais aos máximos especificados (ver NBR 6118:2014, item 17.3.3).

4 (NBR 6118:2014)

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ESTADOS LIMITES

ELS-CE (Estado Limite de Compressão Excessiva): estado em que as tensões de compressão atingem o limite convencional estabelecido. Usual no caso do concreto protendido na ocasião da aplicação da protensão. (ver NBR 6118:2014, item 17.2.4.3.2.a)ELS-DEF (Estado Limite de Deformações Excessivas): estado em que as deformações atingem os limites estabelecidos para a utilização normal. (ver NBR 6118:2014, item 17.3.2)

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ESTADOS LIMITES

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

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DURABILIDADE

Importante! Identificação da Classe de Agressividade Ambiental (CAA).Outros parâmetros a serem definidos dependem da CAA:

concreto estruturalcobrimentos nominaisaberturas de fissuras

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DURABILIDADE

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

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DURABILIDADE

9Figura 2: Correspondência entre a classe de agressividade ambiental e o cobrimento

nominal para ∆c = 10 mm. Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

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DURABILIDADE

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

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DURABILIDADE

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

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DURABILIDADE

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Figura 4: Exigências de durabilidade

relacionadas à fissuração e à proteção da

armadura, em função das classes de

agressividade ambiental.

Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

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NÍVEIS DE PROTENSÃO

Protensão completa (nível 3)Para elementos de Concreto Protendido pré-tracionados, em classes de agressividade ambiental III e IV.Exigências a serem atendidas:

Estado-limite de descompressão (ELS-D) com combinação frequente de ações (ELS-D pode ser substituído por ELS-DP com ap = 50 mm);Estado-limite de formação de fissuras (ELS-F) com combinação rara de ações.

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NÍVEIS DE PROTENSÃO

Protensão limitada (nível 2)Para elementos de Concreto Protendido pré-tracionados em classe de agressividade ambiental II ou pós-tracionados em ambientes III e IV.Exigências a serem atendidas:

Estado-limite de descompressão (ELS-D - ou ELS-DP com ap = 50 mm), com combinação quase permanente de ações;Estado-limite de formação de fissuras (ELS-F) com combinação frequente de ações.

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NÍVEIS DE PROTENSÃO

Protensão parcial (nível 1)Para elementos de Concreto Protendido pré-tracionados em classe de agressividade ambiental I ou pós-tracionados em ambientes I e II.Exigência a ser atendida:

Estado-limite de abertura de fissuras (ELS-W), com wk ≤0,2 mm, para combinação frequente de ações.

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NÍVEIS DE PROTENSÃOObservações:

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

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

Um carregamento é definido pela combinação das ações que têm probabilidades não desprezíveis de atuarem simultaneamente sobre a estrutura, durante um período preestabelecido.A combinação das ações deve ser estabelecidade maneira que possam ser determinados os efeitos mais desfavoráveis para a estrutura.

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

A verificação da segurança em relação aos estados-limites últimos e aos estados-limites de serviço deve ser realizada em função de combinações últimas e de combinações de serviço, respectivamente.

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

Combinações ÚltimasNormal Especial ou de construçãoExcepcional

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

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Figura 5: Combinações

últimas.

Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

Normal: ações permanentes e a ação variável principal, com seus valores característicos e as demais ações variáveis, consideradas secundárias, com seus valores reduzidos de combinação.

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕESEspecial ou de construção: ações permanentes e a ação variável especial, quando existir, com seus valores característicos e as demais ações variáveis com probabilidade não desprezível, de ocorrência simultânea, com seus valores reduzidos de combinação.

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕESExcepcional: ação variável excepcional, quando existir, com seus valores representativos e as demais ações variáveis com probabilidade não desprezível de ocorrência simultânea, com seus valores reduzidos de combinação

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

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Figura 6: Coeficiente γf2.

Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

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Figura 7: Coeficiente γf.

Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

Combinações de ServiçoQuase permanentesFrequentesRaras

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

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Figura 8: Combinações de

serviço.

Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

Quase permanentes: podem atuar durante grande parte do período de vida da estrutura, e sua consideração pode ser necessária na verificação do estado limite de deformações excessivas.

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

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

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

Raras: ocorrem algumas vezes durante o período de vida da estrutura, e sua consideração pode ser necessária na verificação do estado limite de formação de fissuras.

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COMBINAÇÕES DAS AÇÕES

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Figura 6: Coeficiente γf2 .

Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

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RESISTÊNCIAPara o caso de estados limites últimos (ELU) os coeficientes de ponderação das resistências são tabelados. Para verificações no estado limite de serviço (ELS) deve-se adotar γm=1,0.

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Figura 9: Coeficiente γc. e γs .Fonte: Adaptado da norma NBR 6118:2014.

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BIBLIOGRAFIA

ARAÚJO, José Milton de. Curso de Concreto Armado. vol. 1, 4ª ed. Rio Grande: Dunas, 2014. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6118:2014: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2014. 256p.CARVALHO, Roberto Chust. Estruturas em Concreto Protendido: Pós-tração, pré-tração e cálculo e detalhamento. São Paulo: Pini. 2012.HANAI, João Bento. Fundamentos do Concreto Protendido [E-Book].São Carlos: 2005.

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