A arte do concreto protendido tem evoluído ao longo de muitas décadas e de muitas fontes, mas podemos apontar alguns exemplos selecionados da história que levaram a esta tecnologia.
No Estados Unidos, o engenheiro John Roebling estabeleceu uma fábrica em 1841 para fazer a corda de fio de ferro, que ele inicialmente vendido para substituir a corda de cânhamo usado para içar vagões pela ferrovia Portage no centro da Pensilvânia. Mais tarde, Roebling utilizados cabos de cabos de suspensão para pontes, e ele desenvolveu a técnica para girar os cabos no lugar.
Ao longo do século 19, baixo custo de produção de ferro e de aço, quando adicionado a invenção de cimento portland , em 1824, levou ao desenvolvimento do concreto armado. Em 1867, Joseph Monier , um jardineiro francês, patenteou um método de fortalecer vasos de concreto fino, incorporando tela de arame de ferro no concreto.Monier depois aplicou suas idéias para patentes de edifícios e pontes.
Engenheiro suíço Robert Maillart uso do concreto armado, a partir de 1901, efetuou uma revolução na arte estrutural. Maillart, cuja totalidade das pontes principais estão localizados na Suíça, Foi o primeiro estilista a romper completamente com a tradição de alvenaria, colocando concreto em formas tecnicamente adequadas às suas propriedades - ainda visualmente surpreendentes. Seu uso radical de concreto armado revolucionou arco do projeto de alvenaria da ponte.
A idéia de concreto pré-esforço foi aplicado pela primeira vez por Eugene Freyssinet, um engenheiro estrutural e civil francês, em 1928, como um método para superar a fraqueza natural do concreto em tensão. O concreto pré-esforçado agora pode ser usado para produzir vigas, pisos ou pontes com uma extensão de mais tempo do que é prático, com concreto armado comum.
Concreto Pré-esforçado
Como o concreto armado, é um material compósito, que utiliza a vantagem da resistência à compressão do concreto, embora contornando a sua fraqueza em tensão. Pré salientou concreta é feito de concreto estrutural, geralmente de alta resistência, e tendões de aço de alta resistência, que podem ou não podem ser agrupados em conjunto. Antes do carregamento externo os tendões são esticados em uma de duas maneiras. Com pré-tensão no tendão são tensionados antes da emissão do concreto e usando técnicas de pós tensionamento os tendões são esticados após o concreto tenha endurecido. Alguns aço de reforço comum também é freqüentemente incluída tanto armadura longitudinal como subsidiária e como estribos transversais para resistir ao cisalhamento.
Concreto pré-esforçado é um método para superar concreto fraqueza natural "s em tensão . Ele pode ser usado para produzir vigas , pisos ou pontes com maior extensão do que é prático, com concreto armado comum. Tendões pré-tensionamento (geralmente de elevado à tração do aço cabo ou varetas) são usadas para fornecer uma carga de sujeição, que produz uma tensão de compressão , que compensa o esforço de tração que o membro de concreto a compressão seria de outra experiência, devido a uma carga de flexão. Características do concreto armado é baseado no uso de aço de barras de reforço, dentro do concreto derramado. O objectivo básico de pré-esforço é de melhorar o desempenho dos elementos de concreto e isto é conseguido através da indução da deformação inicial do feixe e tensões que tendem a neutralizar os produzidos pelas cargas de serviço.
Desde que o concreto é fraco em tensão normais reforçou-se na zona de tensão em cargas de trabalho e, portanto, todos concreto em tensão é ignorada em design.
Pré-esforço envolve induzindo tensões de compressão na zona, o que tenderá a tornar-se elástica sob cargas externas. Esta tensão de compressão neutraliza o esforço de tensão de modo a que não exista tensão resultante, (ou somente valores muito pequenos, na resistência à tração do concreto). Cracking é, assim, eliminado sob a carga de trabalho e todos do concreto pode ser assumido ser eficaz na aplicação de carga. Portanto secções mais leves pode ser usado para realizar um determinado momento de flexão, e concreto pré-esforçado pode ser utilizado durante mais tempo do que o intervalo do concreto armado.
A força de pré-esforço também reduz a magnitude da tensão principal de tração na web de modo que, com membranas finas I - seções podem ser utilizadas sem o risco de falhas de tensão diagonais e com ainda mais economia em auto-peso.
A força de pré-esforço que deve ser produzido por um aço de alta resistência, e que é necessário o uso de cimento de alta qualidade para resistir às tensões de compressão mais elevadas que são desenvolvidos. Como o próprio nome sugere pré-esforço é a técnica de sublinhar um elemento estrutural antes do carregamento para resistir a esforços de tração excessivos.
As vantagens da pré-esforçado concreto como material de construção em vários quadro andares podem ser listados da seguinte forma:
· A utilização máxima de secção desde do membro.
· Prestação de membro delgado para vigas útil longa, em comparação com RCC.
· Uso de materiais de alta resistência contribuir para a durabilidade da estrutura.
· Pré-salienta concreto tem uma resistência considerável e resistência ao impacto.
· Prova ser econômico apenas em quadros viga-pilar de longa extensão, em comparação com outros materiais.
· A distância intermediária entre as colunas pode ser aumentada através da utilização de concreto pré-esforçado, em comparação com o concreto armado de cimento.
· Disposições de projeto de arquitetura e especificações pode ser conseguido usando concreto pré-esforçado.
· Massa de concreto é reduzida a uma taxa mais elevada usando concreto pré-esforçado.
PRINCÍPIO DA protensão
A função de pré-esforço é colocar a estrutura de concreto sob compressão nas regiões onde a carga provoca tensão de tração. A tensão causada pela carga primeiro terá que cancelar a compressão induzida pelo pré-esforço antes que ele possa quebrar o concreto. Figura (a) mostra um feixe simples vão de concreto reforçado e claramente cantilever fixo rachado sob a carga aplicada. Figura (b) mostra os mesmos raios descarregados com as forças de pré-esforço aplicado, sublinhando tendões de alta resistência. Ao colocar a pré-tensão baixa no feixe simples de alta amplitude e na viga cantilever, a compressão é induzida nas zonas de tensão; criação de camber para cima.
Figura (c) mostra as duas vigas pré-esforçadas cargas após ter sido aplicada. As cargas de causar tanto o feixe simples-span e cantilever para desviar para baixo, criando tensões de tração na parte inferior da viga simples-span e superior da viga em balanço. O Designer estrutural equilibra os efeitos da carga e pré-esforço, de tal forma que a tensão da carga é compensada pela compressão induzida pelo pré-esforço. A tensão é eliminada sob a combinação dos dois e fissuras de tensão são impedidos. Além disso, materiais de construção (concreto e aço) são usados de forma mais eficiente; materiais otimizando, esforço de construção e custo.
Fig 1 - Comparação das armado e protendido vigas de concreto
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Pré-tensionamento pode ser aplicada a elementos de concreto de dois modos, por um pré-tensor ou de pós-tensionamento. Em membros pré-tensionados os fios pré-esforço são tensionados contra anteparas de contenção antes de o concreto é lançado.Após o concreto ter sido colocado, deixou-se endurecer e alcançar uma resistência suficiente, os cordões são libertados e a sua força é transferida para o elemento de concreto. Pré-esforço por pós-tensão envolve a instalação e sublinhando vertente ou bar tendões pré-esforço somente após o concreto foi colocado, endurecidos e alcançaram uma resistência à compressão mínima para essa transferência.
MÉTODOS e sistema de pré-esforço
Existem dois métodos do concreto pré-esforçado:
1) Pré-moldado Pre-tensionada
2) Pré-cast pós-tensionada
Ambos os métodos envolvem cabos de tensão dentro de uma viga de concreto e depois de ancoragem dos cabos estressados ao concreto.
Pré-cast pré-tensionados:
Pré-tensionamento é um método de pré-esforço em que os tendões de aço são tensionadas antes de o elenco do membro. Neste método, os tendões são tensionados usando macacos hidráulicos, que incidem sobre os pilares fortes entre as quais os moldes são colocados. Após o concreto atinge máxima força os tendões são liberados eo estresse é transferido para o concreto por ação vínculo.
Procedimento de pré-moldado concretagem pré-tensionadas
Fase 1
Os tendões e das armaduras estão posicionados no molde da viga.
Stage 2
Tendões são forçados a cerca de 70% de sua força máxima.
Stage 3
O concreto é lançado no molde do feixe e permitiu a cura para a força inicial necessário.
Fase 4
Quando o concreto tem curado a força salientando é liberado e os tendões se ancorar no concreto.
Pré-cast pós-tensionado:
Pós-tensionamento é um método de pré-esforço em que os tendões de aço são esticados após o vazamento do membro. Neste método de condutas ou bainhas são colocados no perfil pretendido no molde e os tendões são passados através das condutas.Depois que o concreto tenha alcançado força suficiente os tendões são esticados usando macacos hidráulicos que incidem sobre o próprio membro. O estresse é transferido para o concreto pela ação dos tendões que são ancorados usando fixações adequadas tendo.Finalmente as condutas estarem rebocada e as placas de ancoragem oculta por argamassa de cimento.
Procedimento de pré-moldado concretagem post tensionada
Fase 1
dutos de cabos e reforço são posicionados no molde do feixe. As condutas são geralmente levantado na direcção do eixo neutro nas extremidades para reduzir a excentricidade da força salientando.
Fase 2
O concreto é lançado no molde do feixe e permitiu a cura para a força inicial necessário.
Fase 3
Tendões são segmentadas através dos dutos de cabos tensionados e para cerca de 70% de sua força máxima.
Fase 4
Plataformas são inseridos nas fixações de extremidade e a força de tensão nos tendões é libertado. Grout é então bombeado para dentro das condutas para proteger os tendões.
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