Estados limites determinantes no dimensionamento da armadura longitudinal de vigas pós-tracionadas sem aderência

João Paulo Boff Almeida

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brasil

Renato Silva Nicoletti

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brunei

Anderson Renato Vobornik Wolenski

ORCID iD Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Santa Catarina (IFSC) Brasil

Rafael Lemes Bezerra

Universidade do Estado de Mato Grosso (UEMT) Brasil

Alex Sander Clemente de Souza

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brasil

André Luis Christoforo

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brasil

Resumo

No dimensionamento de elementos estruturais em concreto protendido, pelo fato da protensão introduzir ações na estrutura, os estados limites de serviço de formação de fissuras (ELS-F), descompressão (ELS-D), e o estado limite último no ato da protensão (ELU-ATO) são determinantes no dimensionamento da armadura longitudinal (Ap). Comumente, a armadura necessária para atender a todos os estados limites não é exata, sendo a solução, caso exista, compreendida em um intervalo de valores definido pelos limites de tensão do ELS-F, ELS-D e ELU-ATO. Neste contexto, este trabalho objetivou verificar, analiticamente, os estados limites, de serviço ou últimos, determinantes no cálculo de Ap de vigas pós-tracionadas sem aderência. Para tanto, analisou-se vigas com propriedades dos materiais, condições ambientais, largura da seção transversal e carregamentos idênticos (exceto o peso próprio), variando a altura entre 50 e 70 cm. Constatou-se que os limites de tensão de tração no ELS-D e de compressão no ELU-ATO para a borda inferior, definiram os intervalos que atenderam, simultaneamente, ELS-F, ELS-D e ELU-ATO. Para vigas de menor altura, o intervalo comum de soluções tornou-se mais restrito e o ELU passou a ser determinante no dimensionamento da armadura longitudinal, o que não ocorreu para as vigas mais altas.

Palavras-chave


Concreto protendido; Pós-tração; Estados limites; Verificações de segurança


Texto completo:

Referências


ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT. ABNT NBR 6118: projeto de estruturas de concreto - procedimento. Rio de Janeiro (Brasil): ABNT, 2014.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT. ABNT NBR 6120: ações para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro (Brasil): ABNT, 2019.

ALKHAIRI, F. M.; NAAMAN, A. E. Analysis of beams prestressed with unbonded internal or external tendons. ASCE Journal of Structural Engineering, v. 119, n. 9, p. 2680-2700, 1993.

ALLOUCHE, E. N. et al. Tendon stress in continuous unbonded prestressed concrete members – Part 2: parametric study. PCI Journal, v. 44, n. 1, p. 60-73, 1999.

AMENT, J. M.; CHAKRABARTI, P. R.; PATUCHA, C. S. Comparative statistical study for the ultimate stress in unbonded post-tensioning. ACI Structural Journal, v. 94, n. 2, p. 171-180, 1997.

ARAUJO, J. M. Curso de concreto armado. Volume 2. 3. ed. Rio Grande (Brasil): Dunas, 2010.

ARIYAWARDENA, N.; GHALI, A. Prestressing with unbonded internal or external tendons: analysis and computer model. ASCE Journal of Structural Engineering, v. 128, n. 12, p. 1493-1501, 2002.

BARBIERI, R. A.; GASTAL, F. P. S. L.; CAMPOS FILHO, A. Numerical model for the analysis of unbonded prestressed members. ASCE Journal of Structural Engineering, v. 132, n. 1, p. 34-42, 2006.

CARVALHO, R. C. Estruturas em concreto protendido: pré-tração, pós-tensão, cálculo e detalhamento. São Paulo (Brasil): Pini, 2012.

CERVENKA, V.; GANZ, H. R. Validation of post-tensioning anchorage zones by laboratory testing and numerical simulation. Structural Concrete. Journal of fib. v.15, n. 2, p. 258-268, 2014.

DALL’ASTA, A.; RAGNI, L.; ZONA, A. Simplified method for failure analysis of concrete beams prestressed with external tendons. ASCE Journal of Structural Engineering, v. 131, n. 1, p. 121-131, 2007.

HARAJILI, M. H. Tendon stress at ultimate in continuous unbonded post-tensioned members: Proposed modification of ACI 318, Eq. (18-4) and (18-5). ACI Structural Journal, v. 109, n. 2, p. 183-192, 2012.

HE, Z-. Q.; LIU, Z. Stresses in external and internal unbonded tendons: unified methodology and design equations. ASCE Journal of Structural Engineering, v. 136, n. 9, p. 1055-1065, 2010.

HUSSIEN, O. F. et al. Behavior of bonded and unbonded prestressed normal and high strength concrete beams. HBRC Journal, v. 8, n. 3, p. 239-251, 2012.

KELLEY, G. S. Prestress losses in post-tensioned structures. PTI Technical Notes, n. 10, 2000.

KIMURA, A. E. Informática aplicada em estruturas de concreto armado: cálculos de edifícios com o uso de sistemas computacionais. São Paulo (Brasil): Pini, 2007.

LEE, D. H.; KIM, K. S. Flexural strength of prestressed concrete members with unbonded tendons. Structural Engineering and Mechanics, v. 38, n. 5, p. 675-696, 2011.

LOU, T.; LOPES, S. M. R.; LOPES, A. V. Nonlinear and time-dependent analysis of continuous unbonded prestressed concrete beams. Computers and Structures, v. 119, n. 5, p. 166-176, 2013.

LYN, T. Y.; BURNS, N. H. Design of prestressed concrete structures. 3. ed. New York (United States): Wiley, 1981.

MANISEKAR, R.; SENTHIL, R. Stress at ultimate in unbonded post tensioning tendons for simply supported beams: a state-of-the-art review. Advances in Structural Engineering, v. 9, n. 3, p. 321-335, 2006.

MOON, J. H.; BURNS, N. H. Flexural behavior of member with unbonded tendons. I: Theory. ASCE Journal of Structural Engineering, v. 123, n. 8, p. 1087-1094, 1997.

NAAMAN, E. A.; ALKHAIRI, F. M. Stress at ultimate in unbonded post-tensioning tendons: part 1 – evaluation of the state-of-the-art. ACI Structural Journal, v. 88, n. 5, p. 641- 651, 1991.

SOUZA JUNIOR, O. A.; OLIVEIRA, D. R. C. Influência do traçado do cabo na resistência ao cisalhamento de vigas de concreto protendido. Revista IBRACON de estruturas e materiais, v. 9, n. 5, p. 765-795, 2016.

VU, N. A.; CASTEL, A.; FRANÇOIS, R. Response of post-tensioned concrete beams with unbonded tendons including serviceability and ultimate state. Engineering Structures, v. 32, n. 2, p. 556-569, 2010.

YANG, K-. H.; KANG, T. H. K. Equivalent strain distribution factor for unbonded tendon stress at ultimate. ACI Structural Journal, v. 108, n. 2, p. 217-226, 2011.


DOI: http://dx.doi.org/10.18265/1517-0306a2020v1n51p226-235

O arquivo PDF selecionado deve ser carregado no navegador caso tenha instalado um plugin de leitura de arquivos PDF (por exemplo, uma versão atual do Adobe Acrobat Reader).

Como alternativa, pode-se baixar o arquivo PDF para o computador, de onde poderá abrí-lo com o leitor PDF de sua preferência. Para baixar o PDF, clique no link abaixo.

Caso deseje mais informações sobre como imprimir, salvar e trabalhar com PDFs, a Highwire Press oferece uma página de Perguntas Frequentes sobre PDFs bastante útil.

Visitas a este artigo: 549

Total de downloads do artigo: 843