Concreto Protendido: Significado, Vantagens e Sistema
Depois de ler este artigo, você aprenderá sobre: - 1. Significado do Concreto Protendido 2. Vantagens do Concreto Protendido 3. Sistemas 4. Perda 5. Princípios do Projeto 6. Cobertura e Espaçamento 7. Ponte de Concreto Protendido com Timbre em T 8. Caixa de Concreto Protendido Pontes Pontes.
Conteúdo:
- Significado de Concreto Protendido
- Vantagens do Concreto Protendido
- Sistemas de Concreto Protendido
- Perda de Concreto Protendido
- Princípios de Projeto do Concreto Protendido
- Cobertura e espaçamento do aço de pré-esforço
- Ponte de concreto protendido de viga em T
- Pontes de viga-caixa de concreto protendido
1. Significado do Concreto Protendido:
Concreto protendido é aquele concreto no qual tensões internas são induzidas pela aplicação de alguma técnica especial que as tensões tão desenvolvidas são de natureza oposta àquelas produzidas pelas cargas externas tais como cargas mortas e vivas que o membro deve carregar e para as quais o membro deve ser projetado.
Por protensão, a força de um membro pode ser grandemente aumentada, uma vez que parte das tensões desenvolvidas pelos mortos e pelas cargas vivas é anulada pela força de pré-esforço.
2. Vantagens do betão pré-esforçado:
O desenvolvimento de concreto protendido abriu novas perspectivas na construção de pontes rodoviárias. As pontes de concreto protendido têm muitas vantagens sobre as de concreto armado e, portanto, a maioria das pontes de concreto de longo alcance atualmente são construídas com concreto protendido.
Essas pontes precisam de menos quantidade de aço, concreto e cofragem. Menos concreto nas vigas reduz os momentos de carga inoperante e as tesouras.
Além disso, as vigas protendidas sendo mais leves, o lançamento de vigas torna-se possível em correntes fluidas, onde o estadiamento não é possível ou o custo de encenação será tremendamente alto. Além disso, devido ao peso reduzido das vigas e lajes pré-esforçadas, é possível reduzir o custo da subestrutura e da fundação causando, assim, a economia geral da ponte.
As secções de betão pré-esforçado têm ainda a vantagem de a secção completa permanecer em compressão, eliminando assim qualquer possibilidade de trincas de tensão e de os tendões inclinados protendidos reduzirem a força de corte nas extremidades, resultando assim numa poupança de reforço de cisalhamento.
3. Sistemas de Concreto Protendido:
Na construção de ponte protendida, o método pós-tensionamento é geralmente adotado e, como tal, somente pós-tensionamento. Os seguintes sistemas de protensão são muito comumente empregados na Índia para este tipo de construção.
Pode-se mencionar a esse respeito que a principal diferença em diferentes sistemas de protensão reside no princípio pelo qual as barras ou cabos de protensão são tensionados e ancorados nos elementos de concreto, caso contrário não há muita diferença no procedimento de projeto ou na construção. método.
Eu. Sistema Freyssinet:
Este sistema ancora os cabos de protensão por ação em cunha com a ajuda de dois cones, o cone fêmea e o cone macho (Fig. 16.2). Os cabos de protensão geralmente consistem em 8, 12 ou 18 nos. de fios de 5 mm ou 7 mm e estes fios são inseridos entre as paredes do cone macho e fêmea, estressados e depois libertados. A tendência de recuo dos fios força o cone macho e bloqueia os fios pela ação da cunha.
Nenhum recuo adicional dos fios é possível e estes estão permanentemente ancorados aos membros de concreto. Além disso, a argamassa de cimento é injetada no espaço entre o cabo e a bainha para maior segurança contra o deslizamento dos cabos. O chão de cimento também protege os cabos contra a corrosão.
Ambos os cones macho e fêmea são feitos de concreto de alto grau com reforço espiral estreitamente espaçado. O cone macho é ligeiramente afunilado na forma de cunha. O tensionamento ou tensionamento dos cabos é feito com a ajuda de conectores Freyssinet especialmente feitos para o propósito.
Durante a concretagem, os cabos são protegidos com o auxílio de uma bainha de metal, de modo que não é desenvolvida nenhuma ligação entre o concreto e o aço de pré-esforço, caso contrário o tensionamento do aço de pré-esforço não será possível. Cuidado especial deve ser tomado para tornar a bainha à prova de vazamentos.
ii. Sistema Magnel-Blaton:
Este sistema também faz uso de 5 mm. ou 7 mm. fios como aço de protensão e o princípio de ancorar os fios é o mesmo que o do Sistema Freyssinet viz. por ação de cunha, mas a principal diferença é que essas cunhas são feitas de aço ao invés de concreto e de forma plana ao invés do cone cônico do sistema Freyssinet (Fig. 16.3).
Estas cunhas planas ancoram os fios por fricção contra as placas de sanduíche de aço que contra o resto em placas de distribuição de aço. A força de pré-esforço do cabo é finalmente transferida para o membro de concreto através dessas placas de distribuição.
Cada placa de sanduíche de aço pode ancorar 8 nos. fios. A capacidade de cada placa de distribuição é geralmente múltipla de 8 fios. Essas placas podem ser colocadas em local adequado no bloco final durante a concretagem ou podem ser colocadas com argamassa durante o tempo de estresse. No sistema Freyssinet, todos os fios de um cabo são pressionados de cada vez, mas no sistema Magnel-Blaton, apenas dois fios são pressionados de cada vez.
iii. Sistema Gifford-Udall:
Os diâmetros dos fios usualmente utilizados neste sistema são de 4 mm, 5 mm e 7 mm. A unidade de ancoragem consiste em um anel de impulso, uma placa de apoio e garras de ancoragem (Fig. 16.4).
A pega de ancoragem é um cilindro de aço com um furo cónico no interior, através do qual é inserida uma cunha de aço cónica dividida. O fio a ser ancorado é passado através da cunha de aço pressionada entre as duas metades. Neste sistema, cada fio é ancorado com uma pegada independente e, portanto, qualquer número de fios pode ser disposto em cada unidade.
A empunhadura cilíndrica suporta a placa de suporte de aço através da qual são feitos vários furos para facilitar a passagem dos fios a serem ancorados. A placa de apoio está contra o anel de impulso que, por fim, transmite a força de pré-esforço ao elemento de concreto.
iv. Sistema Lee-McCall:
Ao contrário do sistema mencionado acima, este sistema faz uso de barras de alta resistência normalmente de 12 mm. para 28 mm. diâmetro em vez de fios ou cabos. Este método é muito simples em relação à unidade de ancoragem que consiste em uma placa de extremidade ou placa de suporte e uma porca (Fig. 16.5). As extremidades das barras são rosqueadas e durante o tensionamento as porcas são apertadas para evitar o recuo da haste estressada.
Este sistema tem a vantagem sobre os outros de que o estresse pode ser feito por etapas, já que é possível apertar a porca em qualquer estágio. As perdas de pré-esforço devido a deformação, relaxamento de aço, etc. (a maioria das quais ocorre nos primeiros dias após o pré-esforço) podem ser reduzidas se as barras forem restabelecidas posteriormente.
4. Perda de concreto de pré-esforço:
A perda de pré-protesto nos membros ocorre por conta de muitos fatores, alguns dos quais devem ser contabilizados no projeto dos membros e alguns no momento do estresse. Estes podem ser resumidos como abaixo:
Eu. Perda devido ao deslocamento no concreto:
Quando a seção de concreto permanece sob tensão, a deformação permanente ou fluência ocorre no concreto, o que reduz o estresse nos tendões de pré-esforço. A quantidade de fluência depende da magnitude do estresse na seção e da idade do concreto no limiar de aplicação do pré-esforço.
A deformação por fluência do concreto deve ser tomada como mostrado na Tabela 16.2.
Nota:
a) A deformação por flexão para valores intermédios pode ser interpolada linearmente.
b) A tensão no betão no centroide do aço de pré-esforço deve ser considerada para o cálculo da perda de pré-esforço.
c) A deformação por creep durante qualquer intervalo deve basear-se na tensão média durante o intervalo.
ii. Perder devido ao encolhimento do concreto:
Similar à tensão de fluência, a tensão de contração diminui a força de protensão nos tendões de pré-esforço. A perda de pré-esforço devido ao encolhimento no concreto deve ser calculada a partir dos valores de tensão devido à contração residual conforme indicado na Tabela 16.3.
Nota:
(a) Valores para figuras intermediárias podem ser linearmente interpolados.
iii. Perda devido ao relaxamento do aço:
Quando o aço de alta resistência é mantido sob tensão, a tensão permanente ou relaxamento no aço, como é normalmente chamado, ocorre devido a que a força de pré-esforço no tendão diminui e a perda nos pré-esforços ocorre. A perda de relaxamento depende do estresse no aço, conforme mostrado na Tabela 16.4. Quando os valores certificados dos fabricantes não estão disponíveis, esses valores podem ser assumidos no projeto.
iv. Perda devido a assentos ou escorregamento de ancoragens:
Após a transferência do pré-esforço para as fixações, ocorre o deslizamento dos fios ou o encaixe do cone ou tensão dos machos nas fixações antes de os fios serem firmemente agarrados. Esses efeitos, portanto, resultam em perda de pré-esforço, cujo valor deve ser conforme os resultados do teste ou as recomendações do fabricante. Como um guia aproximado, o escorregamento ou a retirada podem ser feitos de 3 a 5 mm.
v. Perda por Encurtamento Elástico:
Todos os cabos ou fios de um membro pré-esforçado não são estressados de cada vez, mas o estresse é feito um após o outro, dependendo da necessidade de satisfazer diferentes condições de carga. A tensão elástica produzida pela força de protensão aplicada sobre o membro de concreto causa algum relaxamento nos tendões de pré-esforço que foram ressaltados anteriormente.
É evidente, portanto, que devido a esse fenômeno, o tendão que foi enfatizado em primeira instância sofrerá perda máxima e o último não sofrerá nenhuma perda. A perda devido ao encurtamento elástico deve ser calculada com base na seqüência de tensionamento.
No entanto, para fins de projeto, a perda resultante de pré-esforço de todos os fios devido ao encurtamento elástico pode ser considerada igual ao produto da relação modular e metade da tensão no concreto adjacente aos tendões foi calculada em média ao longo do comprimento. Alternativamente, a perda de pré-esforço pode ser calculada exatamente com base na sequência de estresses.
vi. Perda devido ao atrito:
A perda por atrito na força de pré-esforço ocorre no membro protendido e varia de seção para seção. Essa perda depende do coeficiente de atrito entre o tendão de protensão e o ducto.
A perda por fricção é dividida em duas partes:
i) Comprimento de comprimento - fricção entre o tendão e o ducto (ambos em linha reta).
ii) Efeito de curvatura - devido à curvatura do tendão e do ducto, o atrito é desenvolvido quando o tendão é tensionado e ocorre perda de pré-esforço.
A magnitude da força de pré-esforço P x a qualquer distância x do final do levantamento, após considerar as perdas por fricção devidas a efeitos de comprimento e curvatura, pode ser dada pela seguinte equação:
P x = P o . e - (KX + μθ) (16, 3)
Onde P o = força de pré-esforço no final do levantamento.
P x = força de pré-esforço em algum ponto intermediário a uma distância x.
K = Comprimento ou coeficiente de oscilação por metro de comprimento de aço,
μ = coeficiente de curvatura.
θ = Mudança angular total em radianos da extremidade do macaco até o ponto em consideração.
x = Comprimento da porção reta do tendão do final do levantamento em metros.
e = Base do Logaritmo Naperiano (= 2, 718).
Os valores de K e μ variam de acordo com a natureza diferente do aço e dutos ou materiais de bainha, conforme indicado na Tabela 16.5, e esses valores podem ser usados para o cálculo de perdas por fricção.
Os vários tipos de perdas a serem contabilizados no projeto das seções e durante a operação de estresse são discutidos. Observou-se que as perdas devidas à fluência e ao encolhimento do concreto e à relaxação do aço geralmente ficam entre 15 e 20 por cento para as estruturas pós-tensionadas.
A perda que ocorre devido ao escorregamento na unidade de ancoragem é a porcentagem de escorregamento em relação à extensão total do tendão alcançada por estresse.
A magnitude do deslizamento na unidade de ancoragem depende do tipo de cunha e da tensão no arame e, portanto, verifica-se que a perda de pré-esforço nessa conta é mais para membros menores do que para membros longos, uma vez que a quantidade de escorregamento ambos os casos serão os mesmos se o estresse nas condições do tendão e da cunha permanecerem os mesmos em ambos os membros.
Para pontes importantes, as tensões nas vigas devem ser verificadas para perdas dependentes do tempo 20% maiores, viz. fluência, encolhimento, relaxamento etc. para garantir uma compressão residual mínima. A perda de atrito para membros longos especialmente para um contínuo no qual a curvatura dos tendões muda direções é mais. Um valor médio de 12 a 15 por cento pode ser considerado como um guia muito aproximado.
Dimensões Preliminares de Vigas em T e Vigas Mundiais:
As dimensões preliminares da seção da viga devem ser tais que satisfaçam todas as condições de carga tanto no momento da construção como durante o serviço. As dimensões das diferentes partes de uma seção da viga estão ilustradas na Fig. 16.6, que fornece uma orientação aproximada das seções da viga. As tensões na viga para várias condições de carga podem ser investigadas com as propriedades da seção da viga presumida.
Se necessário, as dimensões assumidas da viga podem ser modificadas adequadamente para chegar à seção requerida. As dimensões da flange superior, da flange inferior e da banda devem ser tais que os cabos de pré-esforço possam ser acomodados com uma cobertura e espaçamento adequados, de acordo com as disposições do código. As dimensões mostradas na Fig. 16.6. No entanto, para pontes importantes, as dimensões da teia para viga em T e vigas de caixa.
A espessura da teia das vigas em T e das vigas não deve ser inferior a 200 mm. mais diâmetro do duto. Para construção em cantilever moldada no local, se os cabos de pré-esforço estiverem ancorados na tela, a espessura da tela não deverá ser inferior a 350 mm. uniformemente.
A profundidade aproximada das vigas mestras para decks de concreto protendido pode ser determinada a partir do seguinte para começar com o projeto preliminar para atender aos requisitos (L e D são extensão e profundidade de vigas em metros).
a) Pontes de vigas e lajes (7, 5 m de caminho de carruagem):
i) Para 3 baralhos, D = L / 16
ii) Para 4 baralhos, D = L / 18
iii) Para 5 baralhos de vigas, D = L / 20
b) Pontes de viga-caixa:
i) Para o convés de célula única, D = L / 16
ii) Para o deck de células gêmeas, D = L / 18
iii) Para um deck de três células, D = L / 20
HT CABLE (APROX. NOS.) (Para atender aos requisitos do IRC: 18-1985):
O número total de cabos de alta resistência (12 fios de 7 mm de diâmetro) pode ser considerado no projeto preliminar como 1, 6 a 1, 7 vezes o espaço em metros. Para um deck de 45 m simplesmente suportado com vigas de 5 Nos, total nos. de cabos exigidos como regra de polegar são 45, 0 x 1, 7 = 76, 5.
Os cabos realmente utilizados são de 15 n.os (média) por viga. Em uma ponte de viga-caixa com construção cantilever com um vão de 101, 0 m. Números de cabos conforme regra geral vêm em 1, 7 x 101 = 171, 7. Nº de cabos realmente usados = 172 Nos.
5. Princípios de Projeto do Concreto Protendido:
Em decks não compostos, as vigas são colocadas lado a lado com uma folga de 25 a 40 mm. entre as flanges e os diafragmas, Fig. 16.7a. Geralmente, esse tipo de baralho é adotado onde a cabeceira é restrita ou o lançamento das vigas é essencial devido à dificuldade de centralizar o trabalho.
As vigas são pré-moldadas no pátio de fundição, pré-esforçadas e depois lançadas em posição por algum dispositivo. As juntas são então rebocadas com argamassa de cimento-areia e o convés é protendido transversalmente de modo a torná-lo rígido e monolítico.
Em decks compostos, por outro lado, as vigas podem ser fundidas no local ou pré-moldadas no pátio de fundição e lançadas após o pré-esforço inicial. A laje RC sobre as vigas protendidas e os diafragmas RC são fundidos e compostos com a ajuda de conectores de cisalhamento. Esse tipo de deck é mostrado na Fig. 16.7b.
Outro tipo de deck composto de concreto protendido, conforme ilustrado na Fig. 16.7c, também é usado. Em tais decks, lajes de folga e diafragmas de folga são lançados após as vigas serem lançadas em posição e o convés e os diafragmas serem protendidos em cruz.
No tipo de decks ilustrado na Fig. 16.7a, uma vez que as propriedades seccionais como áreas, módulos de seção, etc. permanecem inalteradas para todas as condições de carregamento, as tensões nas vigas são trabalhadas com as mesmas propriedades seccionais por toda parte.
Em pavimentos compostos, no entanto, as propriedades da seção das vigas são alteradas após a laje do convés ou a laje do vão ser compostas com as vigas mestras e como tal no cálculo das tensões, as propriedades modificadas das vigas mistas compostas devem ser levadas em conta.
Isto significa que as tensões devido ao peso próprio das vigas mestras, primeiro estágio de pré-esforço, peso do convés ou laje, etc., devem ser calculadas com a seção de viga não composta apenas quando as vigas não estiverem apoiadas, mas após a fundição e a obtenção da resistência necessária na laje do convés, as tensões devidas aos estágios sucessivos de pré-esforço, peso da camada de desgaste, trilhos, etc., e aquelas devidas à carga viva devem ser trabalhadas com base em propriedades seccionais compostas maiores que os não compostos.
O pré-esforço é feito geralmente em dois ou três estágios em decks compósitos, a fim de reduzir o efeito da carga morta secundária, como laje de convés, curso de desgaste, etc., bem como reduzir as perdas devido a fluência e retração, tanto quanto possível. Esta é uma vantagem dos decks compostos sobre os decks não compostos.
Eu. Distâncias de Kern:
Para vigas não-compósitas, a área da seção transversal, A e a seção Moduli Z te Z b da seção permanecerá a mesma na fase inicial assim como na final (serviço). Portanto, se P for a força de pré-esforço, M D é o momento devido a cargas mortas e M L é o momento devido à carga viva, então as tensões na parte superior e inferior da viga, a saber. 6 te 6 b são dadas pelas seguintes equações (ver também Fig. 16.8).
A linha de pressão, isto é, a resultante das tensões de compressão induzidas pela força de pré-esforço, coincide com o perfil de pré-esforço quando as cargas externas não estão atuando na viga. A linha de pressão se desloca com a aplicação de cargas externas para fornecer o braço de alavanca necessário para o par de resistência. Estes são mostrados em (Fig. 16.9).
Os dois valores são iguais se 6 o = [(6 b . Y t ) + (6 t .y b ) / D]. A ordenada ab é o deslocamento da linha de pressão sob o momento de carga morto M D e se C não se move para b, ou seja, o deslocamento, S = M D / P <ab mas se C se move além de b (para 0) então o desloca S <= M D / P> ab.
As distribuições de tensão sob essas condições são mostradas na Fig. 16.9a. O estresse na fibra inferior sob carga morta e o pré-esforço não deve exceder 6 b (máx.) E o estresse na fibra superior sob carga morta e o pré-esforço deve estar o mais próximo possível de 6 t (min). Essa condição é satisfeita quando S = ab. A distância ob denotada por K b é conhecida como a distância “kern inferior ou inferior” que é dada por,
Da mesma forma, a distribuição de tensão sob pré-esforço, carga inoperante e carga viva é mostrada na Fig. 16.9b. Sob essas condições de carga, a linha de pressão é deslocada para t. A ordenada ot é denominada como a distância “kern superior ou superior”.
Como a tensão mínima rege o projeto, as distâncias de kb K e Kt são dadas pelas equações 16.11 e 16.15, que são as seguintes:
O perfil do pré-esforço resultante ao longo do comprimento do feixe pode ser obtido a partir dos locos das distâncias do kern considerando a variação do momento fletor juntamente com o alcance.
Tendo em conta o acima exposto, o perfil de pré-esforço resultante deve estar localizado dentro da zona dada por:
A zona limite para um feixe simplesmente suportado sob carga uniformemente distribuída é mostrada na Fig. 16.10. A zona limite é envolvida pelas curvas para M D / P e + (M D + M L ) / P e medidas para baixo a partir das linhas bb e tt, respectivamente.
O ponto obrigatório para a passagem do perfil de pré-esforço é obtido quando a e c coincidem. O ponto a estará abaixo de c quando a seção for inadequada, mas acima de c quando a seção estiver superdimensionada.
Distâncias Aproximadas de Kern:
As distâncias do kern têm papel importante na seleção das seções e, como tal, um método aproximado para a determinação das distâncias do kern é dado abaixo:
A tensão mínima 6 t (min) na Fig. 16.9a e 6 b '(min) na Fig. 16.9b pode ser assumida como zero sem erro apreciável. Para esta condição de distribuição de tensão triangular, o centro de gravidade das áreas tracejadas em (Fig. 16.11a e 16.11b) pode ser considerado como kernos superior e inferior aproximadamente.
ii. Design da Seção:
A adequação da secção da viga de betão pré-esforçado deve ser verificada em relação ao seguinte:
uma. Estresse durante a ereção e no serviço:
As tensões nas fibras superior e inferior devido à ação de cargas mortas, pré-esforço e cargas vivas devem permanecer dentro dos limites permitidos. Os momentos produzidos devido a carga morta, carga viva e a excentricidade da força de pré-esforço devem ser considerados para isso. O perfil do cabo precisa ser fixado de acordo.
b. Força final para dobrar:
As vigas também devem ser verificadas quanto à resistência final. Para este propósito, os momentos finais de resistência das vigas mestras, bem como os momentos finais que podem ser produzidos devido a certo carregamento excessivo, também podem ter que ser trabalhados e comparados.
A arte das vigas mestras deve ser verificada para as seguintes cargas finais:
i) Carga final = 1, 25 G + 2, 0 SG + 2, 5 Q (16, 23)
sob condições normais de exposição.
ii) Carga final = 1, 5 G + 2, 0 SG + 2, 5 Q (16, 24)
sob condições severas de exposição
iii) Carga final = G + SG + 2, 5 Q (16, 25)
onde carga morta causa efeitos opostos aos da carga viva.
Nas expressões acima, G, SG e Q são carga permanente, carga morta sobreposta (como carga morta de trilha pré-moldada, corrimãos, curso de desgaste, serviços de utilidade etc.) e cargas vivas, incluindo impacto, respectivamente.
Os momentos finais de resistência para concreto ou aço são dados por:
i) M u de concreto = 0, 176 bd 2 fck para seção retangular (16, 26)
ii) M u de concreto = 0, 176 bd 2 fck + (2/3) x 0, 8 (Br - b) (d - t / 2) t. fck para uma seção T. (16, 27)
iii) M u de aço = 0, 9 d Como f P (16, 28)
Onde b = A largura da seção retangular ou teia de viga em T
D = Profundidade efetiva do feixe do CG da HT Steel
f ck = Características da resistência do concreto
B f = A largura da flange da viga em T.
T = A espessura da flange da viga em T.
A S = A área de aço de alta resistência.
fp = A resistência à tração máxima do aço sem ponto de escoamento definido ou tensão de escoamento ou tensão a 4% de alongamento, o que for maior para o aço com um ponto de escoamento definido.
A seção deve ser dimensionada de tal maneira que M u para o aço seja menor que a do concreto, de modo que a falha possa ocorrer pela produção de aço, em vez do esmagamento do concreto.
c. Cisalhamento:
i) A verificação do cisalhamento deve ser feita para carga final. A resistência ao cisalhamento final do concreto, Vc em qualquer seção, deve ser avaliada tanto para a seção rachada e não tracionada quanto a flexão, e o menor valor deve ser considerado e o reforço de cisalhamento deve ser fornecido de acordo.
ii) A resistência ao corte final da seção não traçada:
Onde b = a largura da seção retangular ou a largura da nervura para T, I ou L-beam.
D = profundidade total do membro
Ft = tensão principal máxima dada por 0, 24
Fcp = tensão de compressão no eixo do centro devido a pré-esforço tomado como positivo.
O componente da força de pré-esforço normal ao eixo longitudinal do elemento pode ser adicionado a V eu .
iii) A resistência ao corte final da seção rachada:
Onde d = Profundidade efetiva do CG do tendão de aço
Mt = momento de quebra na seção = (0.3
V & M = força de cisalhamento e o momento de flexão correspondente na seção devido à carga máxima.
O componente do forte de pré-esforço normal ao eixo longitudinal pode ser ignorado.
iv) Reforço de cisalhamento:
Quando V, a força de cisalhamento devido à carga final é menor que Vc / 2 (onde Vc é o menor de V cu ou V cc como dado acima), então nenhuma armadura de cisalhamento é necessária.
Quando V é maior que V c / 2, uma armadura de cisalhamento mínima na forma de elos deve ser fornecida como abaixo:
Quando a força de cisalhamento V excede Vc, o reforço de cisalhamento deve ser fornecido como abaixo:
Onde Asv = a área da seção transversal das duas pernas de um link
Sv = o espaçamento dos links
fy = a força de escoamento ou tensão de 0, 2% à prova da armadura mas não maior do que 415 MPa.
Vc = a força de cisalhamento transportada pela seção de concreto.
D = a profundidade da seção da fibra comprimida extrema, ou para as barras longitudinais ou para o centróide dos tendões, o que for maior.
v) Força máxima de cisalhamento:
A força de cisalhamento V devida às cargas últimas não deve exceder ζ c bd, sendo os valores de ζ c indicados na Tabela 16.6.
iii. Torção:
O efeito da torção é geralmente menor e a armadura de cisalhamento nominal fornecida é normalmente adequada para resistir à tensão de torção. Onde a resistência à torção ou rigidez dos membros é levada em consideração na análise da estrutura, verifique se há torção e reforço adicional para resistir à torção.
6. Cobertura e espaçamento do aço de pré-esforço:
O IRC: 18-1985 especifica que a cobertura transparente para o reforço sem tensão, incluindo elos e estribos, deve ser conforme indicado na Tabela 16.7. No entanto, recomenda que, para pontes importantes, a cobertura transparente mínima seja de 50 mm. mas o mesmo deve ser aumentado para 75 mm. onde quer que o cabo de protensão esteja mais próximo da superfície do concreto.
A tampa transparente medida a partir do exterior do invólucro, espaçamento e agrupamento dos cabos deve ser como indicado na Fig. 16.12. No entanto, para pontes importantes, a recomendação é que um espaçamento claro de 100 mm. deve ser fornecido para cabos ou grupos de cabos a serem rejuntados posteriormente.
O SP-33 também recomenda que, para a construção segmental em que o pré-esforço de vários estágios seja adotado, o espaçamento entre eixos não deverá ser inferior a 150 mm. entre os primeiros e subseqüentes grupos de cabos.
Perfil de Cabo:
IRC: 18-1985 permite a ancoragem na superfície do convés. Essas fixações são conhecidas como ancoragens intermediárias. No entanto, o IRC: SP-33 recomenda que as fases de pré-esforço sejam, de preferência, não superiores a dois e que não sejam permitidas fixações intermédias na superfície do deck. Exemplo Ilustrativo 16.1 e tem ancoragens intermédias de cabos no terceiro andar. O perfil do cabo mostrado na Fig. 16.23.
Para uma viga simplesmente suportada, o momento no centro é máximo e é reduzido a zero no suporte. Portanto, os cabos de protensão colocados na parte inferior com máxima excentricidade no vão médio devem ser levados para cima com excentricidade reduzida, de modo que o momento de resistência causado pelo cabo de pré-esforço seja reduzido em relação ao momento real no feixe.
Geralmente, dois terços dos cabos são ancorados nas extremidades da viga e o restante um terço é ancorado no convés. Os dois terços dos cabos anteriores são geralmente estressados antes de colocar a viga em posição e o último terço fica estressado após a moldagem e a maturidade da laje da plataforma. Aprox. O perfil de cabo da viga PSC do Exemplo Ilustrativo 16.1 é mostrado na Fig. 16.23.
Geralmente, o perfil do cabo é parabólico para a viga simplesmente suportada, pois o diagrama de momento também é parabólico. Uma combinação de perfil de cabo reto e curvo também é usada.
Além da curvatura vertical, os cabos devem ser oscilados horizontalmente, fornecendo curvatura no plano horizontal para levar os cabos em direção ao galope da viga para ancoragem nas extremidades no eixo central da viga ou próximo a ela.
Quando a ancoragem do cabo deve ser feita em pares, como na Fig. 16.23c, a profundidade do flange inferior próxima às extremidades deve ser aumentada para acomodar esses cabos gêmeos próximos às extremidades, como mostrado na linha tracejada da Fig. 16.23a. . O cabo sobressalente, se não for obrigado a ser pressionado para o pré-esforço adicional dos requisitos do projeto (no caso de queda curta da força principal de protensão), é removido e o duto é rejuntado.
7. Ponte de concreto protendido de viga em T:
A fotografia 4 ilustra uma ponte de betão protendido de viga em T com oito vãos de 40 m (média).
8. Pontes de viga-caixa de concreto protendido:
Para vãos maiores, vigas de caixa de concreto protendido são usadas em vez de vigas em T. Essas vigas de caixa são normalmente construídas pelo método de “construção cantilever” . As vigas são pré-fabricadas em seções e erguidas no local ou fundidas em seções.
As seções são erguidas ou fundidas simetricamente a partir do píer para estabilidade da superestrutura, píer e fundação e “costuradas” à seção anterior por meio de cabos de protensão.
Tipos de vigas de caixa normalmente usadas são mostrados na Fig. 16.24. A caixa-viga mostrada na Fig. 16.24a e 16.24b é para duas faixas de rodagem. As vigas de caixa de célula dupla mostradas na Fig. 16.24c e 16.24d podem ser adotadas para a faixa de rodagem dividida em seis pistas quando duas dessas unidades são usadas lado a lado. O tipo mostrado na Fig. 16.24e pode ser usado em faixas de quatro faixas de rodagem.
A seção longa de uma ponte de viga-caixa construída pelo método de balanço é mostrada na Fig. 16.25a. Figuras abaixo da caixa-viga na Fig. 16.25b indicam unidades e seqüência de construção dos pilares. O arranjo dos cabos de pré-tração pós-tensionados também é mostrado na Fig. 16.25b.
