Araştırma Değişkenlerine İlişkin Farklılık (T-testi) Analizi Sonuçları

a) Introdução da segurança e grau de protensão

De acordo com informações obtidas do meio técnico, cerca de 95% dos projetos de pontes em concreto protendido se utilizam de protensão limitada e apenas 5% deles fazem uso de protensão completa. Visando a atender grande parte dos casos e a reduzir o número de análises, neste trabalho todas as pontes de concreto protendido terão protensão limitada. Admitem-se ainda peças com aderência posterior (pós-tração).

Como é usual em projetos de concreto protendido, o dimensionamento será feito com base nos estados limites de serviço e posteriormente se dará a verificação do estado limite último.

efeitos das ações permanentes com o efeito da carga móvel, para verificar as condições de protensão completa ou limitada, considerava o coeficiente de 1,2 (acrescido do impacto) no efeito da carga móvel, já comentado no item 3.4.1.

Entre 1984 e 1986, considera-se que não há diferença no tratamento das ações permanentes e do carregamento móvel, e portanto o coeficiente é 1,0 para os dois casos.

Em 1987, a NBR-7187 estabelece que, na combinação quase-permanente de ações o efeito da carga móvel deve ser multiplicado por 0,4, enquanto que na combinação freqüente o fator multiplicativo é 0,8, em se tratando de pontes rodoviárias. Destaca-se que essas recomendações contradizem as prescrições da NBR-8681 (1984), que fornece 0,2 e 0,4, respectivamente. De acordo com informações de projetistas, a norma de ações e segurança nas estruturas de 1984 não foi utilizada, nesse aspecto, para o cálculo de pontes.

A partir de 2003, seguem-se as recomendações da nova NBR-8681. Os coeficientes multiplicativos da carga móvel são 0,3 para a combinação quase- permanente e 0,5 para a combinação freqüente.

O resumo das situações previstas está na tabela 3.12. Em todos os casos deve ainda ser considerado o coeficiente de impacto.

Tabela 3.12 – Coeficientes para cálculo do ELS.

Período Até 1978 1978 a 1983 1984 a 1986 1987 a 2002 A partir de 2003

Classe 36 36 45 45 45 g γ 1,00 1,00 1,00 - - q γ 1,20 1,20 1,00 - - 1 ψ - - - 0,80 0,50 2 ψ - - - 0,40 0,30 Legenda:

ψ₁: fator para a combinação de utilização de grande frequência ψ₂: fator para a combinação de utilização quase-permanente

A associação dos graus de protensão, das combinações de ações e dos estados limites de utilização a serem verificados se inicia a partir de 1987, mediante recomendações da NBR-7187 e de estudos preliminares da NBR-7197. As disposições relativas à protensão limitada consideradas neste trabalho, de 1987 em diante, estão contidas na tabela 3.13.

Tabela 3.13 – Graus de protensão e estados limites a verificar. (NBR-7197, 1989) Combinação de ações

Protensão

Quase-permanente Freqüente Rara

Completa - descompressão formação de fissuras

Limitada descompressão formação de fissuras - Parcial descompressão* abertura de fissuras - *_{Dispensada pela NBR-6118 (2003)}

A verificação do estado limite último utiliza os mesmos coeficientes empregados para as pontes de concreto armado (v. tabela 3.10).

Observa-se que algumas das premissas de projeto adotadas neste trabalho, devido a seu caráter relativamente subjetivo, podem variar de acordo com os diferentes escritórios de cálculo e as demais regiões do país.

b) Materiais, características geométricas e hipóteses de cálculo

De maneira idêntica ao que ocorre no caso de concreto armado, a existência de diversos períodos faz com que os aspectos relativos ao projeto devam atender às exigências de diferentes normas.

O f adotado para as estruturas de concreto protendido, geralmente maior que _ck aquele utilizado em obras de concreto armado, pode ser visto na tabela 3.14. Para sua definição, admite-se que as pontes em laje e em seção celular são moldadas no local, enquanto que as pontes em 5 vigas são formadas por elementos pré-moldados de canteiro. Nesse último caso, considera-se uma resistência inferior do concreto para a laje do tabuleiro.

Tabela 3.14 – f para as pontes de concreto protendido em MPa. _ck

Período Até 1977 1978 a 1983 1984 a 1986 1987 a 2002 A partir de 2003

Classe 36 36 45 45 45 Laje 5 vigas Celular 25 25 30 30 35 5 vigas (tabuleiro) 18 18 20 20 25

concreto protendido), as tensões no concreto em serviço devem respeitar aos seguintes limites:

9 Imediatamente após a aplicação da protensão: Tração: σ_t ≤f_ct Compressão: _c f_cj 3 2 ⋅ ≤ σ , sendo f_cj ≤f_ck 9 Após todas as perdas de protensão:

Tração: σ_t ≤ 2⋅f_ct para protensão limitada (para protensão completa, σ_t ≤0) Compressão: 2 f_ck c ≤ σ onde: :

f_ct tensão mínima de ruptura do concreto à tração simples, podendo ser dada por

10 f_ck

.

Deve também ser feita a verificação das tensões considerando-se apenas a carga permanente após as perdas de protensão, devendo ser obedecidas às condições de protensão completa. No caso de pontes rodoviárias, a NBR-116 estabelece ainda que não são permitidas tensões de tração sob a ação de metade das cargas acidentais acrescidas do impacto.

A partir de 1987, devem-se respeitar os estados limites enunciados na tabela 3.13, além do estado limite de compressão excessiva logo após a aplicação da protensão. Admite-se a resistência do concreto à tração na flexão igual a 1,2⋅f_ctk, onde

ctk

f é a resistência característica do concreto à tração direta.

Também existem limites para as tensões na armadura de protensão por ocasião do estiramento de acordo com cada período. Até 1986, admite-se aço CP 140/125 e a partir de 1987, serão utilizadas cordoalhas de 7 fios CP-190 RB 12,7.

As perdas totais de protensão serão estimadas com o valor de 22% e às perdas iniciais incluindo a deformação imediata do concreto devido ao estiramento dos cabos restantes será atribuída 8%.

Em todos os casos será considerada apenas uma etapa de protensão com f _cj igual a 0,85⋅f_ck (cimento CP-II, estiramento dos cabos 10 dias após a moldagem), embora existam obras em que os elementos pré-moldados de canteiro recebem o

restante de sua força de protensão na posição definitiva.

Após as determinações da força de protensão, da área de armadura ativa e das tensões em serviço, o estado limite último é verificado seguindo as orientações do item 3.6.1. Nesta fase do trabalho, o diagrama de tensões no concreto é admitido retangular e considera-se o patamar de escoamento no aço protendido. A armadura construtiva depende do tipo da seção transversal, sendo composta de 4 barras nas nervuras das pontes em laje, 6 barras em cada elemento das pontes de 5 vigas e nas pontes em seção celular são utilizadas cerca de 2 barras a cada 30 cm. Visando a minimizar a área de armadura passiva, empregam-se barras com 12,5 mm de diâmetro (CA-50A). No entanto, quando necessário, essa área pré-determinada foi aumentada até a satisfação do momento fletor de cálculo. Nas pontes em seção celular, a largura colaborante considerada é a própria largura do tabuleiro.

No caso das vigas pré-moldadas, utiliza-se na verificação o f da laje do _ck tabuleiro. Salienta-se ainda que não é considerada nenhuma redistribuição de tensões entre o concreto moldado no local e o concreto pré-moldado.

c) Consideração da fadiga

Com relação à análise das estruturas protendidas submetidas a condições reais de tráfego, as mesmas considerações feitas anteriormente sobre fadiga em pontes de concreto armado se aplicam nesse caso também. Portanto, o problema da fadiga também ficará a parte nas pontes de concreto protendido.