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Entre os objetivos básicos da protensão estão a limitação ou a eliminação das tensões de tração no concreto, o melhor aproveitamento dos materiais e a redução dos deslocamentos (flechas). Isso é garantido a partir da aplicação de forças de tração na armadura, que transmitem esforços de compressão ao concreto, de forma a melhorar o seu desempenho frente às diversas solicitações durante a vida útil da obra. Dessa forma, o concreto protendido vem sendo utilizado cada vez mais em estruturas de edifícios graças à sua capacidade de vencer vãos livres de grandes dimensões com elementos de altura reduzida e de maneira econômica.
Para auxiliar os projetistas na utilização do recurso de concreto protendido no AltoQi Eberick, criamos uma série de artigos que exemplificam desde como definir os parâmetros necessários para realizar o lançamento dos cabos, até as verificações realizadas nas faixas protendidas e detalhamentos gerados. Para isso, em cada artigo será utilizado um arquivo de projeto de exemplo para facilitar a compreensão dos procedimentos. Todavia, ressaltamos que para utilizar o recurso de concreto protendido , você deve possuir o módulo de Concreto Protendido.
Como processar uma estrutura com protensão?
Antes de verificar quais parâmetros e propriedades devem ser configuradas para viabilizar o processamento de uma estrutura com protensão no AltoQi Eberick, é importante destacar que é possível efetuar o processamento apenas com os cabos de protensão inseridos sobre as lajes sem que as faixas protendidas tenham sido lançadas, ou seja, é permitido lançá-las após a realização do processamento da estrutura, visto os esforços indicados nas faixas são uniformizados pelo AltoQi Eberick a partir dos obtidos do processamento. Contudo, nesta série de artigos, por questões didáticas as faixas foram lançadas antes do processamento da estrutura.
Configuração de força e perdas de protensão
No artigo Como editar as propriedades do cabo de protensão?, foi definida a Força por cordoalha, que é a aplicada pelo dispositivo de tração em cada cordoalha que compõe o cabo de protensão lançado, ou seja, força aplicada no ato da protensão, valor que ainda não considera as perdas imediatas e progressivas que ocorrerão.
Perceba que o AltoQi Eberick permite ao usuário personalizar os seguintes parâmetros de Perdas:
- Coeficiente de atrito: É o coeficiente de atrito aparente entre o cabo e bainha (valores em 1/radianos). Este campo pode ser preenchido através do botão "...", em que são apresentados os valores recomendados pela NBR 6118:2014.
- Coeficiente de desvio (wobble): Indica o coeficiente de perda por metro provocada por curvaturas não intencionais do cabo.
- Deslizamento na ancoragem: Define o recuo da armadura ativa devido à acomodação das cunhas nas ancoragens.
- Perdas progressivas: Neste campo é configurado um valor percentual da força aplicada pelo dispositivo de tração que é perdida devido à fluência e retração do concreto e relaxação do aço. A porcentagem é aplicada sobre o valor obtido do produto da força por cordoalha e o número de cordoalhas no cabo de protensão.
No arquivo de exemplo, adotaremos os seguintes valores:
- Coeficiente de atrito: 0.05
- Coeficiente de desvio (wobble) (1/m): 0.0005
- Deslizamento na ancoragem (cm): 0.6
- Perdas progressivas (%): 10
Em relação às perdas inicias, o AltoQi Eberick permite que o usuário defina os parâmetros de coeficientes de atrito, desvio, e deslizamento na ancoragem, de modo que o programa calcule as perdas. Já para o caso das perdas progressivas, o AltoQi Eberick não as calcula, mas sim as obtém com base no valor total de aplicação de força protensão no cabo.
Processamento da estrutura
Para realizar o processamento da estrutura, o usuário deve definir o processo de análise como Modelo integrado. Para isso, acesse o comando Guia Estrutura > Configurações > Projeto > Análise > Processo.
A consideração da rigidez axial das lajes é essencial para que o AltoQi Eberick possa reconhecer os efeitos de encurtamento nesses elementos causados pelas cargas axiais de protensão.
Caso o usuário utilize o modelo de Grelhas + pórtico espacial para realizar o processamento da estrutura, o programa apresentará a mensagem "Erro L85 - Processo de análise inválido para modelo com protensão" durante a etapa de construção do modelo estrutural e inviabilizará a análise.
Além de configurar o processo de análise, o usuário deve ainda adotar o modelo Completo para dimensionamento de lajes. Para isso, acesse Guia Estrutura > Configurações > Projeto > Análise > Painéis de lajes.
Caso o usuário utilize a opção Simplificado, o programa apresentará a mensagem "Erro L92 - Modelo para o dimensionamento das lajes protendidas invalido" durante a etapa de construção do modelo estrutural e inviabilizará a análise.
Tendo definido adequadamente o processo de análise e o modelo para dimensionamento, é importante atentar para outro detalhe.
Ao processar uma estrutura que possua ao menos um cabo de protensão, o AltoQi Eberick manterá automaticamente habilitada a opção Determinação dos deslocamentos do pórtico, relacionada ao Estado Limite de Serviço de Deformações Excessivas (ELS-DEF). Isso ocorre porque as verificações normativas de tensões em elementos protendidos são realizadas em situação de serviço.
Para a obtenção da rigidez dos elementos nesse estado-limite, o programa permite ao usuário escolher entre as opções Adotar rigidez configurada, utilizada neste exemplo, ou Calcular rigidez fissurada.
Análise da estrutura processada
Com a estrutura processada, o usuário pode acessar o pórtico unifilar para verificar como a protensão é inserida no modelo de análise. Para isso, acesse o comando Guia Estrutura > Análise > Pórtico Unifilar (Botão 
). No exemplo em questão, acessaremos o Modelo ELS > Deslocamentos imediatos. Contudo, o usuário pode verificar outras representações do pórtico, conforme indicado no artigo Visualização de esforços e deslocamentos da estrutura.
Veja que os cabos de protensão são incluídos diretamente no modelo de análise com as respectivas excentricidades em relação às barras que discretizam as lajes.
Para avaliar os efeitos da protensão sobre as lajes, o usuário deve visualizar a grelha de lajes, que pode ser acessada pelo comando Guia Estrutura > Dimensionamento > Janela de dimensionamento de lajes > Grelha (Botão 
).
Cabe ressaltar que o AltoQi Eberick considera nos modelos de análise o item 17.2.4.2.1 da NBR 6118:2014 - "Na verificação do ELU devem ser considerados, além do efeito de outras ações, apenas os esforços solicitantes hiperestáticos de protensão. Os isostáticos de protensão não podem ser incluídos". Desta maneira, a ação de protensão P, quando avaliada no modelo ELU/Elástico apresentará os efeitos apenas dos esforços hiperestáticos, visto que os isostáticos são considerados através do pré-alongamento do aço de protensão (εp) gerado pela aplicação de uma tensão inicial. Já, quando avaliada no modelo ELS/Fissurado, apresentará os efeitos totais (isostáticos + hiperestáticos).
Para facilitar a compreensão dos recursos e conceitos apresentados neste artigo, abaixo constam os links dos vídeos, que complementam a explicação sobre os respectivos recursos e conceitos. Cabendo destacar, que os vídeos da série de apresentação do módulo foram realizados sobre arquivos de projetos diferentes dos existentes nesta série de artigos.
Perguntas frequentes
Por que não consigo processar minha estrutura com protensão?
Ao utilizar protensão no projeto, é obrigatório que o modelo de análise esteja configurado como Modelo integrado.
Caso o projeto esteja configurado como Grelhas + pórtico espacial, o processamento será interrompido durante a etapa Construção do Modelo Estrutural. Isso ocorre porque a correta consideração dos esforços gerados por vigas-faixa, faixas protendidas e cabos de protensão nos demais elementos estruturais exige uma análise realizada por meio do Modelo integrado.
Portanto, para permitir que o processamento de projetos com protensão seja concluído:
- Acesse a guia Estrutura > Projeto > Análise.
- Altere o modelo de análise para Modelo integrado.
- Processe novamente a estrutura.
Além disso, para projetos com protensão, também é necessário utilizar o modelo Completo para o dimensionamento das lajes.
Para verificar esta configuração:
- Acesse Estrutura > Configurações > Projeto > Análise > Painéis de lajes.
- Defina o modelo de dimensionamento como Completo.
Como resolver o erro L85 - Processo de análise inválido para modelo com protensão?
O erro L85 - Processo de análise inválido para modelo com protensão ocorre quando o projeto possui protensão e o processamento está configurado no modelo de análise Grelhas + pórtico espacial.
Projetos com protensão exigem o uso do Modelo integrado, pois esse processo considera adequadamente os efeitos dos cabos de protensão e das faixas protendidas na estrutura.
Para resolver:
- Acesse Estrutura > Projeto > Análise.
- Altere o processo de análise para Modelo integrado.
- Salve as alterações e reprocesse a estrutura.
Após a alteração, o processamento poderá ser executado normalmente.
Como resolver o erro Erro L92 - Modelo para o dimensionamento das lajes protendidas inválido?
O erro L92 - Modelo para o dimensionamento das lajes protendidas inválido ocorre quando o projeto está configurado com o modelo Simplificado para dimensionamento das lajes. O erro é apresentado durante a etapa de construção do modelo estrutural.
Para projetos com protensão, é necessário utilizar o modelo Completo no dimensionamento das lajes.
Para ajustar:
- Acesse Estrutura > Configurações > Projeto > Análise > Painéis de lajes.
- Localize a configuração de dimensionamento das lajes.
- Altere o modelo de Simplificado para Completo.
- Processe novamente a estrutura.