Estruturas protendidas: quais as diferenças e usos?

Embora o concreto seja altamente versátil, uma de suas principais desvantagens é sua fraqueza quando falamos de tensão. O concreto convencional, reforçado com ferro, enfrenta limitações significativas quando usado em vigas, pisos ou pontes.

Nesse cenário, o advento do concreto protendido na era pós-Segunda Guerra ajudou a superar os principais problemas da construção em concreto.

Hoje, o concreto protendido é usado como uma laje de fundação para construção residencial e comercial. Mas como ele surgiu e como é diferente? Acompanhe conosco e descubra!

O surgimento das estruturas protendidas

A primeira patente conhecida para o concreto protendido foi registrada em São Francisco, nos EUA, em 1886, apenas alguns anos depois que o concreto armado foi usado pela primeira vez.

Embora sua patente seja antiga, as estruturas protendidas só surgiram realmente depois de décadas.

Como a Europa enfrentava uma grande escassez de aço após a Segunda Guerra Mundial, os engenheiros precisavam de meios para facilitar projetos de construção em grande escala sem usar concreto armado convencional.

Da mesma forma, a construção de arranha-céus estava desafiando os limites funcionais dos elementos tradicionais de concreto. Uma inovação se fazia necessária, portanto.

A primeira construção de concreto protendido nos EUA foi a Walnut Lane Memorial Bridge da Filadélfia, que foi finalizada em 1950.

A ponte alcançou 30% de economia em relação aos desenhos convencionais de concreto da época, levando a uma onda de interesse neste novo tipo de estrutura que levou à sua ampla adoção.

Veja aqui como o gerenciamento de projetos auxilia na redução de custos.

Em paralelo, milhares de estruturas em toda a Europa continental incorporaram concreto protendido durante a reconstrução do pós-guerra.
Conhecendo a história do concreto protendido, vamos dar uma olhada no processo de protensão.

Como funciona o concreto protendido

Existem duas principais implementações de concreto protendido:

1. Concreto pré-tensionado

Nesta forma, o concreto é moldado em torno de barras de aço ou cabos sob tensão. O concreto se liga naturalmente a esses “tendões”. A compressão por atrito estático transfere a tensão para o concreto.

Depois, qualquer tensão no concreto é transferida prontamente para os tendões. Elementos de concreto pré-tensionados são comuns em vigas e lajes de piso.

2. Concreto pós-tensionado

Nesta forma, a compressão é aplicada durante a cura. Um duto de alumínio, plástico ou aço é usado na fundição e segue a área onde a tensão ocorreria no concreto. Os tendões são empurrados pelo duto, depois tensionados por meio do macaco hidráulico após o endurecimento.
Uma vez que o alongamento dos tendões atenda às especificações do projeto, eles são colocados no lugar e o duto é rejuntado.

Principais benefícios do concreto protendido

Hoje, o concreto protendido com estruturas pré-moldadas é amplamente utilizado nos andares de arranha-céus e nas estruturas de contenção dos reatores nucleares.

Ele pode facilitar reparos de emergência em uma ampla gama de edifícios devido à sua capacidade de ser colocado sob tensão, permitindo que ele sustente paredes danificadas até que uma solução seja encontrada. Sua versatilidade permite que seja usado em pontes e outros projetos.

O maior benefício que o concreto protendido popularizado traz, é seu custo relativamente baixo. Ele melhora a eficiência das estruturas verticais graças às suas placas mais finas, que se traduzem em pisos adicionais.

As estruturas protendidas também requerem menos juntas quando comparadas com a construção tradicional em concreto armado, o que também leva a um maior espaço útil.

A construção de concreto protendido também tem grandes benefícios do ponto de vista do usuário final. As juntas são a origem de uma das patologias do concreto.

Elas são o foco da maioria dos trabalhos de reparo durante a vida útil de um prédio, portanto, um número reduzido delas naturalmente leva a menores custos de manutenção ao longo do tempo. Isso aumenta a segurança e maximiza o tempo que o prédio pode continuar em uso.

Adoção comercial de concreto protendido

Nas últimas décadas, o concreto protendido teve ampla adoção comercial. É popular em shopping centers, edifícios de estacionamento e grandes complexos de escritórios. É também comumente visto em edifícios públicos, incluindo bibliotecas, escolas e auditórios.

Além do custo e dos demais benefícios citados, outros fatores que impulsionam a popularidade das estruturas protendidas incluem:

Versatilidade

O comprimento de vão alto facilita a alteração do interior de uma estrutura e simplifica o planejamento de adições. Essa capacidade é fundamental em empresas dinâmicas e em crescimento em vários setores.

Acústica

O concreto protendido proporciona benefícios acústicos para o interior de um edifício, o que pode torná-lo adequado para apresentações musicais e discursos públicos. O posicionamento efetivo das articulações possibilita a criação de espaços abertos mais longos.

Muitos dos arranha-céus mais notáveis ​​do período pós-guerra incorporaram o concreto protendido.

Embora as abordagens inovadoras estejam se tornando mais práticas do que eram antes, ainda é importante que os engenheiros entendam as diversas aplicações dessas estruturas.

Avançando para o século 21, o concreto protendido continuará sendo uma ferramenta importante no projeto, desenvolvimento e manutenção de uma ampla gama de estruturas comerciais.

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