Há 5 anos atrás, apenas um edifício do qual estávamos participando dos projetos havia sido projetado com estrutura de concreto protendido. Hoje, mais de 30% dos projetos que estamos envolvidos utilizam este sistema. O que mudou?
Esse crescimento deve-se especialmente a redução do custo da tecnologia. Atualmente temos mais fornecedores, a eficiência dos projetos aumentou e também o custo do dinheiro (taxas de juros) diminuiu, fazendo com que obras mais rápidas também ficassem mais econômicas.
O que é a estrutura de concreto protendido?
A protensão é um sistema que comprime os elementos estruturais, vigas e lajes, diminuindo os esforços de tração na estrutura, através de cordoalhas de aço.
As cordoalhas são posicionadas horizontalmente ao longo dos elementos estruturais e travadas em uma das extremidades. Após a concretagem e a cura do concreto, estas cordoalhas são esticadas, travadas na outra extremidade e soltas, comprimindo os elementos estruturais.
O que é a cordoalha do concreto protendido?
A cordoalha é um cabo de aço de alta resistência, que é esticado após o concreto atingir uma resistência mínima definida em projeto e ficará durante toda a vida útil comprimindo a estrutura.
Como funciona?
O concreto resiste muito bem a esforços de compressão, mas é frágil a esforços de tração. Nas regiões onde existem esforços de tração são utilizadas armaduras de aço, formando o concreto armado.
A protensão comprime todo elemento estrutural do concreto armado, diminuindo os esforços de tração, economizando aço e possibilitando a diminuição da altura necessária das vigas e lajes.
Por que a cordoalha não fica totalmente na horizontal, fica subindo e descendo?
Como falado acima, a cordoalha diminui os esforços de tração dos elementos. Em vigas e lajes os esforços de tração ocorrem geralmente na parte de baixo do elemento no meio do vão e na parte de cima do elemento próximo aos apoios. Por isso, vemos isso acontecendo nas estruturas.
Posso protender somente uma parte da estrutura?
Nos edifícios com estruturas moldadas localmente, na prática isso já ocorre. Os pilares dificilmente serão protendidos, já que o maior esforço em que ele é submetido, geralmente é de compressão, e a protensão vai piorar a situação. Mas e as vigas e lajes?
Geralmente quando se utiliza protensão, se define uma direção no pavimento e são protendidos todos os elementos naquela direção. As vigas com maiores esforços na outra direção também são protendidas. Mas podem ocorrer estruturas em que se opte pelo concreto protendido somente nas lajes, ou como em um edifício que eu trabalhei, que o engenheiro estrutural optou por protender somente uma viga de 12 metros de vão que ficava na fachada da edificação, ampliando o vão livre.
Laje protendida maciça ou nervurada?
Assim como no concreto armado, as lajes nervuradas trazem o benefício de diminuir o volume de concreto, consumo de aço, peso da estrutura e a necessidade do assoalhamento do fundo da laje.
A laje maciça tem a vantagem de trabalhar com espessuras um pouco menores, dispensa a compra ou locação das cubetas e com a utilização de sistemas de escoramento e cimbramento modulares, traz ganhos significativos de produtividade.
Na maioria dos projetos em que estamos participando, as estruturas protendidas utilizam cubetas. Porém, em alguns estados, o Ministério do Trabalho exige o assoalhamento do fundo da laje mesmo em projetos com cubetas viabilizando, então, a laje maciça.
Vantagens e desvantagens:
Vantagens:
– Diminui o tempo da obra;
– Aumento do pé direito livre;
– Aumento dos vãos;
– Diminuição do número de pilares e vigas;
– Redução de peso, diminuindo o custo das fundações;
– Diminuição da mão de obra;
– Amplia as possibilidades arquitetônicas;
– Elimina juntas de dilatação;
– Controle de deformações.
Desvantagens:
– Aumento do custo dos materiais em obras que não necessitem grandes vãos;
– Mão de obra precisa ser especializada;
– Custo maior de manutenção em caso de rompimento após a concretagem;
– Aumento dos pilares centrais para estabilização do edifício.
Então, vale a pena utilizar a estrutura de concreto protendido?
Em construções com necessidade de vãos grandes ou grandes balanços, os benefícios da protensão são inegáveis e, em alguns casos, a única forma de viabilizar os desafios arquitetônicos.
Em construções menos arrojadas, com vãos menores que 6,0 metros, o grande benefício da proteção é o ganho de tempo e a diminuição de mão de obra. Portanto, na decisão de escolher ou não a protensão, vão pesar o modelo de contratação de mão de obra e o fluxo financeiro.
Em edifícios altos, com a diminuição do número de pilares e eliminação de vigas, a estabilidade global dos edifícios tende a ser resolvidos através de grandes pilares centrais. Por isso, é importante a comparação global da estrutura nos estudos de viabilidade econômicos da tecnologia.
A protensão veio para ficar, a ampliação de projetos mais arrojados e o aumento de fornecedores do ciclo de produção de estruturas protendidas, deve diminuir os custos nos próximos anos, isso deixará as estruturas de concreto protendido ainda mais presentes nos empreendimentos no Brasil.
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