Quando se fala em protensão, a primeira coisa que vem à cabeça são estruturas de concreto. A protensão possibilita ao concreto vencer grandes vãos, o que não seria possível apenas utilizando o concreto armado. Porém, você já parou para pensar se é possível utilizar a protensão em alvenaria estrutural? Quais vantagens a protensão traria a alvenaria? O processo de protensão seria igual ao executado para o concreto? Quais tipos de estruturas são possíveis construir? Se estas dúvidas surgiram na sua cabeça, então leia o artigo que preparamos para você e descubra como e onde esta técnica pode ser aplicada!
Histórico da alvenaria estrutural no Brasil
O uso da alvenaria estrutural no Brasil é relativamente recente, os primeiros prédios em blocos de concreto foram construídos em 1966 em São Paulo e possuíam apenas 4 pavimentos. Devido as grandes vantagens construtivas da alvenaria como a racionalização e a rapidez da construção, esta técnica teve um desenvolvimento muito rápido no país sendo amplamente utilizada na construção de edifícios de baixa e média altura. Com o avanço das técnicas construtivas e dos materiais disponíveis no mercado a altura destes edifícios vêm aumentem gradativamente, sendo que hoje em dia encontramos edifícios de alvenaria com mais de 20 pavimentos!
Pensando agora na ideia de utilização de protensão da alvenaria estrutural, imagina-se que esta é uma ideia nova. Mero engano! As primeiras tentativas de protensão em alvenaria ocorreram em 1886 nos EUA. Em 1935 já era possível encontrar resultados de ensaios feitos em vigas de alvenaria com blocos cerâmicos e a partir da década de 50 a protensão começou a ser utilizada efetivamente em paredes. Nos EUA e Canadá a utilização de alvenaria protendida teve início nos anos 90. Dentre os casos de utilização nestes países encontram-se: galpões, muros de arrimo, painéis de fachada e recuperação de prédios antigos. O Reino Unido foi a região pioneira a incluir o tema nas suas normas, com a primeira menção em 1985. No Brasil, a NBR 15961 – aprovada em julho de 2011, incluiu conceitos básicos para o dimensionamento e execução de alvenaria protendida no anexo B.
Um grande inovador na utilização da alvenaria estrutural da América do Sul foi o engenheiro e arquiteto uruguaio Eladio Dieste. Suas construções podem ser encontradas no Uruguai, Brasil, Argentina e Espanha e são mundialmente conhecidas. Muitas de suas construções foram viabilizadas através do uso da protensão, dentre elas se pode citar torres de reservatórios de água, silos, armazéns, fábricas, ginásios e igrejas, onde a alvenaria é utilizada tanto nas paredes quanto na cobertura.
Figura 1: Paredes do Centro Comercial de Montevidéu, Uruguai (Parsekian, 2002)Figura 2: Coberturas na Universidade Federal do Piauí ( Parsekian, 2002)
Quando e porque utilizar a protensão na alvenaria?
Quando se pensa na construção de estruturas, como por exemplo edifícios relativamente altos, silos , muros de arrimos, reservatórios e construções baixas com pé direito elevado, a solução em alvenaria estrutural é sempre descartada, mas será que não seria possível viabilizar uma solução com alvenaria estrutural que possa apresentar vantagens econômicas frente às estruturas de concreto? Para que essa isso seja viável, é necessário pensar em uma solução estrutural arrojada, como por exemplo a protensão, já que nestas construções a presença de tensões de tração se torna uma preocupação, com a significativa atuação das ações laterais. Desta forma, a protensão permite que a estrutura suporte elevadas ações laterais, sem desistir da utilização elementos com grande esbeltez.
Considerações Gerais
As alvenarias protendidas são caracterizadas por serem submetidas a um esforço lateral e devem ter uma alta resistência à flexão, sendo as tipologias mais adequadas às paredes aletadas ou dupla-aletadas (figura 3).
Os cabos de protensão usualmente são barras de aço com rosca em todo o seu comprimento, a utilização de cordoalha é restrita pela dificuldade de realização de emendas nesses cabos. Como os cabos devem estar previamente ancorados na fundação, é interessante que seja prevista uma emenda, para não atrapalhar a execução da alvenaria. A emenda de barras rosqueadas são compostas por luvas metálicas. Em construções que se tem acesso aos dois lados da alvenaria, como vigas e painéis, o uso de cordoalhas pode ser viável.
Quando são utilizadas cordoalhas, a protensão deve ser feita com o auxílio de um conjunto de bomba e macaco hidráulico, no caso de barras, pode-se utilizar macacos hidráulicos ou torquímetros para protensão.
As ancoragens são as mesmas do concreto protendido, sendo utilizado um conjunto de placas e rosca para as barras e placa e cunha para as cordoalhas.
Figura 3: Tipos de paredes usuais para concreto protendido ( Parsekian, 2002)
Figura 4: Placa de ancoragem e luva de emenda de barras (Parsekian, 2002)
Na tabela 1 a seguir são apresentados as vantagens e desvantagens para cada tipo de protensão.
Tabela 1: Comparativos entre os tipos de protensão (Parsekian, 2002)
Os blocos utilizados na alvenaria protendida são os mesmos utilizados na alvenaria convencional. É recomendada a utilização de argamassa mista com traço 1:0.5:4.5 (cimento: cal: areia, em volume), pois argamassas produzidas com este traço apresentam elevada resistência à compressão e boa aderência. Como é frequente a presença de forças laterais elevadas nas paredes, a resistência ao cisalhamento é importante, sendo necessária uma maior aderência.
Comparativos entre alvenaria armada e protendida
As vantagens da alvenaria estrutural protendida comparada à alvenaria armada são semelhantes às observadas na comparação entre o concreto armado e o concreto protendido. Pode-se executar paredes mais esbeltas comparadas à alvenaria convencional. Além disso, a alvenaria protendida traz a possibilidade de eliminação do grauteamento vertical, operação que necessita de inspeção e possui uma execução trabalhosa.
A protensão de alvenaria é um sistema rápido e de fácil execução, compensando o valor mais elevado dos materiais.
E com esta comparação sobre os sistemas, finalizo este artigo. Espero que tenham gostado do assunto. Caso queiram saber mais sobre o dimensionamento de alvenaria protendida deixo aqui algumas referências bibliográficas que foram utilizadas neste texto!
Bons estudos e nos vemos semana que vem com um novo tópico!
PARSEKIAN, G. A. Tecnologia de Produção de Alvenaria Estrutural Protendida. Tese (doutorado). Pós-Graduação em Engenharia Civil, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 2002.284p
