PT81852B

PT81852B - Montagem de ancoragem intermedia para submeter a tensao elementos construtivos que sao produzidos em varias fases de construcao e processo para a producao desta montagem de ancoragem intermedia

Info

Publication number: PT81852B
Application number: PT81852A
Authority: PT
Inventors: Niklaus Gabriel Moser
Original assignee: Vsl Int Ag
Priority date: 1985-01-17
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1990-02-08
Also published as: KR860005944A; NO163750C; ZA8644B; CN1006728B; DE3667085D1; KR950006576B1; DK20386A; FI860174A; EP0190989A1; DK161159C; AT390101B; DK161159B; US4724639A; PT81852A; SG54191G; JPH0654052B2; GR860107B; FI860174A0; JPS61169560A; TR22659A

Description

A invenção refere-se a uma montagem de ancoragem intermédia de acordo com os conceitos da reivindicação 1 e a um processo para a produção de uma montagem de ancoragem intermédia de acordo com o conceito da reivindicação 5.

Na construção de betão sob tensão é conhecido o tensionamento com ligação posterior¹¹ no qual os membros de tensão são montados com liberdade de movimento longitudinal em tubos ocos e depois do endurecimento do betão são submetidos a tensão. Em seguida preenchem-se, por injecção, os espaços vazios que ficam nos tubos ocos. Deste modo produs-se ao longo de todo o comprimento de cada membro de tensão uma ligação entre este e o betão envolvente, o que representa uma segurança adicional tanto no estado de fractura como também na falha de uma ancoragem.

Conjuntamente com o tensionamento com ligação posterior mencionado acima utiliza-se também inicialmente o tensionamento sem ligação extensível a coberturas de betão outras partes construtivas de betão. No tensionamento sem ligação evita-se que o membro de tensão entre directamente em contacto com o betão. 0 membro de tensão envolvido por uma camada de um produto gordo de protecção permanente à corrosão, encontra-se num tubo de plástico. Depois do endurecimento do betão os membros de tensão são submetidos a tensão sem que pósteriormente se produza em todo o comprimento entre aibbas as ancoragens uma ligação com o betão envolvente.

Nestas construções, especialmente no caso de membros de tensão compridos que correm ao longo de vários campos da cobertura, é um inconveniente que em caso de dano locali aa^o de uma placa de? cobertura em certas circunstancias a s placas dc cobertura imediatamente vizinhas possam ser afectadas.

Também pode acontecer que na falha de um ponto

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de ancoragem de um membro de tensão individual, os restantes membros de tensão que permanecem intactos tenham que compensar a força de tensionamento perdida no meiríbro de tensão particular, o que coduzira imediatamente à redução de resistência à rutura dessa secção construtiva.

Pretendia-se pois, por ancoragens intermédias adicionais, preferivelmente na zona dos apoios, criar reservas adicionais que no caso da falha de uma das ancoragens terminais fossem eficazes e deste modo apenas uma parte da placa de cobertura seria danificada.

Uma outra vantagem com a redução do comprimento livre de expansão do membro de tensão, o acréscimo de tensão aumenta e deste modo a resistência à fractura aumenta de forma correspondente.

Na patente alemã N® 1 143 319 descreve-se uma ancoragem intermédia que é caracterizada como de prisão do membro de tensão, na qual duas ancoras de tensionamento vizinhas são firmemente ligadas entre si antes da betonagem da segunda fase construtiva por pinos roscados. As duas ancoras de tensionamento são comprimidas uma contra a outra pelos pinos roscados com pelo menos a força de tensionamento do membro de tensão. Consegue-se deste modo que ao aplicar uma tracção nos parafusos fixos a cunha de aperto e os cabos do membro de tensão ainda não tensos sejam comprimidos no cone de ancoragem com pelo menos toda a força de tensionamento, de modo que ao estender-se este membro não haja qualquer deslizamento e os parafusos fixos tensos praticamente já não sejam distendidos. Estas ancoragens intermédias conhecidas enfermam do inconveniente de terem que ser usados pinos roscados altamente resistentes que têm que suportar em conjunto a força de tensionamento do membro de tensão, a tracção das porcas enroscadas sobre os pinos roscados exige uma grande capacidade e tem que ser realisada muito cuidadosamente,

visto que têm que ser simultaneamente submetidos a tensão pelo menos 4 parafusos sólidos, e finalmente não se exerce qualquer tensão sobre o betão pela peça do membro de tensão na zona da junta de aperto através dos pontos de aperto rígidos e não extensíveis do membro de tensão. Isto significa que mesmo a secção construtiva na zona da junta de aperto se encontra, em utilização, em perigo de fender e tem que ser dimensionada por outro critérios estáticos diferentes dos do betão em tensão sem ligação.

Na patente Americana 4 368607 descreve-se uma ancoragem intermédia que possui duas ancoras de tensionamento com cunhas de aperto intregadas nas cunhas de aperto de cada ancora de tensionamento está montado um membro de accionamento com uma peça tubular envolvendo um membro de tensão, e uma capota envolvendo as partes mais espessas das cunhas de aperto bem como uma parte da âncora de tensionamento. Sobre a peça tubular existe uma rosca exterior e sobre esta rosca exterior das peças tubulares, colocadas face a face, do membro de accio namento está enroscada um membro de pressão tubular dotado de roscas internas opostas. A zona media do membro de pressão é construída com forma sextavada de modo que o membro de pressão poasa ser rodado em tomo do seu eixo longitudinal por meio de uma chave de parafusos, sendo deste modo os membros de accionamento sujeitos a tracção e as cunhas de aperto comprimidas uma contra a outra em reentrâncias troncocónicas nas âncoras de tensionamento. Esta montagem conhecida de ancoragem intermédia é colocada como um todo entre as duas placas de ancoragem envolvida por espuma de poliéster e forma deste modo um bloco livre, de plástico, em forma de bloco de pedra, encontrando-se o membro de accionamento numa posição em que as cunhas de aperto se erguem para dentro parcialmento nas referidas reentrâncias tronco-cónicas e possibilitam a posterior passagem através delas dos membros de tensão individuais .

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Para fabricar por exemplo uma placa de betão que se estende por vários elementos, o bloco de cavidade de espuma de plástico é montado de preferencia sobre os apoios. Em ambas as extremidades do membro de tensão são instaladas âncoras de tensionamento conhecidas normais, e em seguida é betonada toda a placa. Depois do endurecimento do betão retira-se a espuma que envolve a montagem de ancoragem intermédia de modo a ter-se acesso ao membro de pressão. Em seguida os membros de tensionamento são sujeitos a tensão em todo o seu comprimento, de forma conhecida. Depois disto o membro de pressão de cada montagem de ancoragem intermédia é actuado de modo que as cunhas de aperto nas cavidades troncocónicas das âncoras de tensão sejam comprimidas e consequentemente as zonas correspondentes do membro de tensionamento sejam comprimidas fortemente contra as âncoras de tensionamento, de modo que o membro de tensão já não possa deslizar em sentido longitudinal. Finalmente preenchem-se com betão os espaços deixados livres pela retirada da espuma.

Na montagem de ancoragem intermédia descrita acima, depois do endurecimento do betão tem que se retirar a espuma plástica e os espaços assim deixados vazios no betão tem que ser de novo cheios depois do aperto do membro de pressão, o que está associado a custos de mão de obra adicionais consideráveis. 0 aperto do membro de pressão tem que realizar-se com grande cuidado porque no caso de um aperto insuficiente a acção de aperto é demasiado pequena e a montagem de ancoragem intermédia não é eficaz.

Um outro inconveniente é o facto de os espaços vazios no betão terem que ser preenchidas com argamassa de betão sempre depois do termo do trabalho de tensionamento e, deste modo, formam-se pontos que não estão sob tensão.

Constitui um objectivo da invenção revelar uma montagem de ancoragem intermédia que não esteja associada com os inconvenientes acima descritos e cuja colocação se fa ça sem problemas.

A montagem de ancoragem intermédia de acordo com a invenção é caracterizada pelas características mencionadas na parte caracterizante da reivindicação 1.

processo de acordo com a invenção para a apli cação de uma montagem de ancoragem intermédia é caracterizado pelas características referidas na parte caracterizante da reivindicação 5.

A invenção é elucidada pormenorizadamente adiante a título de exemplo, com referencia aos desenhos. Estes mostram A figura 1, uma representação fortemente simplificada de uma placa de betão em corte,

A figura 2, uma secção longitudinal através de um exemplo de realização da montagem de ancoragem intermédia de acordo com a invenção, estando já encastrada no betão uma das âncoras de tensionamento,

A figura 3, as cunhas de aperto da montagem segundo a figura 2 em corte longitudinal, com uma segunda forma construtiva do meio de manutenção do afastamento,

A figura 4, um corte ao longo da linha IV-IV da figura 3,

A figura 5, um corte ao longo da linha V-V da figura 3, A figura 6, as cunhas de aperto da montagem de acordo com a figura 2 em corte longitudinal, com uma terceira forma de realização do meio de manutenção do afastamento, e A figura 7, um:corte através de uma das âncoras de tensionamento da montagem de ancoragem intermédia, representando-se a âncora de tensionamento numa fase de preparação depois da betonagem da fase construtiva precedente.

Na figura 1 está representado em corte, e muito simplificadamente, um elemento construtivo, especialmen8

te uma placa de betão 1, para que seja visível um dos membros tensionamento 2 que se estendem na placa de betão 1. As extremidades da placa de betão estão apoiadas em paredes de exteriores 3, representadas apenas parcialmente. Entre as paredes exteriores 3 estão montados pilares 4, apoios metálicos ou paredes intermédias, sobre os quais a placa de betãa 1 está apoiada completamente. Em ambas as extremidades do membro de tensão 2, que pode ser por exemplo um cabo de tensão de fios de aço, está montada em cada uma uma âncora de tensionamento terminal 5. Para impedir que id caso de um afrouxamento acidental de uma das âncoras terminaiis 5, ou uma quebra do membro de tensão 2, se perca a força de tensionamento ao longo de todo o comprimento do membro de tensão, estão montadas as chamadas montagens de ancoragem intermédia 6, de preferencia na zona que se encontra sobre o pilar 4. A invenção, descrita adiante, refere-se ã construção e aplicação de uma destas montagens de ancoragem intermédia 6.

A figura 2 mostra um corte longitudinal através de um exemplo de realização de uma destas montagens de ancoragem intermédia 6 que compreende duas âncoras de tensionamento 7 e 8, que podem ser também utilizadas individualmente como âncoras terminais 5 mencionadas acima em ambas as extremidades do membro de tensão 2. Cada âncora de tensionamento possui um corpo de apoio 9 ou 10 com umi^flange 11 ou 12, respectivamente, que se projecta radialmente para fora e nma nergura de apoio 13 ou 14, respectivamente, que também se projecta radialmente para fora. Adjacente às nerguras de apoio 13 ou 14 o corpo de apoio 9 ou 10 possui uma parte cilíndrica 15 ou 16, respectivamente. Pelo corpo de apoio 9 ou 10 estende-se uma passagem constituida por uma parte cilíndrica 17 ou 18, na zona da peça 15 ou 16, e uma parte troncocónica 19 ou 20, através da qual passa o membro de tensão 2. A parte troncocónica 19 destina-se a receber por exemplo duas cunhas de aperto 21, e a parte troncocónica 22

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para receber por exemplo duas cunhas de aperto 22. Às cunhas de aperto 21 e 22 são dotadas, nas suas faces interiores, com nervuras 23 em forma de dente de serra que, quando as cunhas de aperto são levadas à sua posição de acção, penetram pelo menos em parte no membro de tensão 2 para o reter firmemente.

Entre as grandes faces frontais 24 das cunhas de aperto 21 e 22 está montado um elemento tubular rígido 25, por exemplo uma peça em forma de tubo. 0 diâmetro interno do elemento tubular 25 e maior do que o diâmetro externo do membro de tensão 2, para que este se pessa mover livremente dentro do elemento tubular 25.

Simultaneamente, na zona periférica das flanges 11 e 12 estendem-se, por orifícios nas flanges, parafusos 26 regularmente espaçados, por exemplo 4. A função desempenhada por estes parafusos 26 é descrita pormenorizadamente adiante.

A figura 3 mostra apenas uma parte do membro de tensão 2 e as cunhas de aperto 21* e 22“ da montagem de ancoragem intermédia. As cunhas de aperto 21* e 22“ são rigidamente ligadas entre si por intermédio de uma alma 27, desempenhando esta alma a função do elemento tubular 25 indicando acima. A figura 4 mostra uma secção através da alma 27 e a figura 5 um corte através da cunha de aperto 22*.

A alma 27 é construída de modo que, quando montada, não toque no membro de tensão 2.

A figura 6 mostra igualmente apenas o membro de tensão 2 e as cunhas de aperto 21 e 22“ da montagem de ancoragem intermédia. As cunhas de aperto 21 são construídas do mesmo modo que as cunhas de aperto 21 que estão representadas na figura 2. As cunhas de aperto 22“ possuem, cada uma, um prolongamento 28 cuja extremidade livre é destinada a encostar à supeffície frontal 24 da cunha de aperto 21. Os

prolongamentos 28 são construídos de modo que, quando montados, as cunhas de aperto do membro de tensão 2 não se toquem. Esta forma construtiva é a mais vantajosa das tres variantes construtivas descritas acima do meio para manter as cunhas de aperto com um determinado afastamento.

A figura 7 mostra uma parte da montagem de ancoragem intermédia de acordo com a invenção depois da aplicação de betão na fase anterior da construção. Antes de aplicado o betão na fase construtiva precedente féz-se passar o membro de tensão 2 pelas ancoras de tensionamento 7 e a âncora de tensionamento 7 é fixada por meio dos parafusos 26 numa tábua da cofragem 29, representada apenas em partes, mantendo-se a âncora de tensão 7 afastada em relação à tábua da cofragem por um enchimento 30, por exemplo de poliestireno expandido. Com o número 31 indica-se o betão cheio durante a lê fase da construção.

Como a montagem de ancoragem intermédia descrita acima é utilizada para a produção de partes construtivas tais cpmo placas de tectos, placas de chão, pistas de aviação, placas de pontes, etc., como tensionamento sem ligação, as secções do membro de tensão 2 que se estendem pelo betão são envolvidas por uma capa de protecção ou um tubo de protecção, não representados. Para que o betão não penetre no interior da âncora de tensão 7 coloca-se uma guarnição embutida 32 que forma uma protecção de transição entre as extremidades das capas de protecção, não representa· das, e a parte cilíndrica 15.

Depois do endurecimento do betão 31 a tábua de cofragem 29 e o corpo de enchimento 30 são retirados. Esta última deixa um nicho 33 (ver figura 2) em que é introduzida parcialmente a âncora de tensionamento 7. Em seguida as cunhas de aperto 21 são colocadas na parte troncoconica 19 da passagem da âncora de tensionamento 7 e a secção do membro de tensão 2 que se estende pelo betão endurecido 31 é submetida a tensão até ao valor nominal por meio de um dispositivo de tensionamento conhecido e por conseguinte não descrito pormenorizadamente. Depois de realizado o tensionamento as cunhas de aperto 21 dentro da âncora de tensionamento 7 tomam a disposição apresentada na figura 2 e impedem que se possa afrouxar a tensão da secção do membro de tensão 2 já indicada.

Sobre o membro de tensão 2 fazem-se deslocar agora primeiro o elemento tubular 25 e em seguida a âncora de tensionamento 8, primeiramente sem a cunha de aperto 22, até que o elemento 25 encoste â face frontal 24 da cunha de aperto 21. Em seguida as cunhas de aperto 22 são introduzidas na parte troncocónica 20 da passagem na âncora de tensionamento 8 e esta é também deslocada no sentido da âncora de tensionamento 7 já encastrada no betão até que a face frontal 24 da cunha de aperto 22 encoste ao elemento tubular 25, e passam-se os parafusos 26 através da flange 12 da âncora de tensionamento 8. Por meio de porcas roscadas 34 que estão aparafusadas nas extremidades dos parafusos 26, as quais estão apenas moderadamente apertadas, a âncora de tensionamento 8 é mantida coaxialmente com a âncora de tensionamento 7. As porcas roscadas 34 são apertadas apenas o suficiente para que todas as cunhas de aperto 21 e 22 encostem firmemente ao elemento tubular 35 e a cunha de aperto 22 não fique completamente encaixada na parte troncocónica 20 da passagem na âncora de tensionamento 8 e consequentemente exerça sobre o membro de tensão 2 apenas uma acção de aperto muito fraca. Este estado está indicado na figura 2.

Depois da aplicação de uma outra guarnição embutida 32 na extremidade da parte 16 da âncora de tensionamento 8 e de uma fita de protecção à corrosão 35 em torno da ranhu ra 36 entre as 2 âncoras de tensionamento 7 e 8, realiza-se a betonagem da fase seguinte da construção. Deste modo preenche-se também com betão o nicho 33. A fita de protecção à corrosão 35 impede a penetração do betão no espaço entre as cunhas de aperto 21 e 22.

Depois do endurecimento do betão colocado durante a fase de construção seguinte a secção correspondente do membro de tensão 2 é solicitada em tensão ao valor nominal acima referido. Na extremidade desta secção pode estar montada uma âncora terminal 5 ou a ancora de tensionamento 7 de uma outra montagem de ancoragem intermédia. Visto que a cunha de aperto 22 da âncora de tensionamento 8 praticamente não exerce qualquer acção de aperto sobre o membro de tensão 2, o tensionamento da segunda secção do membro de tensão 2 actua até à parte do membro de tensão 2 presa pelas cunhas de aperto 21, sendo deste modo o membro de tensão 2 sujeito a uma tensão, em todo o seu comprimento, pelo menos aproximadamente uniforme, e isto independentemente do número de montagem de ancoragem intermédia que se encontram entre os pontos nominais do membro de tensão 2.

Depois do tensionamento da secção seguinte do membro de tensão 2 as ancoras de tensionamento 7 e 8, bem como as cunhas de aperto montadas entre ambas, encontram-se também na posição representada na figura 2, isto é, nas cunhas de aperto 21 do dispositivo de tensionamento 7 exercem toda a sua acção de aperto sobre o membro de tensão 2, enquanto que as cunhas de aperto 22 do membro de tensionamento 8 quase não exercem acção de aperto sobre o membro de tensão 2.

Uma vantagem essencial da montagem de ancoragem intermédia acima descrita possibilita que o membro de tensão 2 seja submetido a tensão praticamente uniforme em todo o seu comprimento, isto é, também na zona da montagem de ancoragem intermédia.

Caso a âncora de tensão 5 na outra extremidade da primeira secção do membro de tensão 2 se solte repentiname te, ou o membro de tensão na primeira secção se quebra, as cunhas de aperto 21 da âncora de tensionamento 7 são deslocadas para a direita, relativamente à fig. 2, devido à tensão na parte restante do membro de tensão 2. Este movimento é transmitido instantaneamente através do elemento tubular 25 à cunha de aperto 22 da âncora de tensionamento 8, passando deste modo as cunhas de aperto 22 forçadamente à sua posição de acção, isto é, são introduzidas completamente na parte troncocónica 20 da passagem da âncora de tensionamento 8. Deste modo a acção de aperto das cunhas de aperto 21 é transmitida às cunhas de aperto 22.

Se se desfizer a ancoragem na secção seguinte a tensão da secção precedente do membro de tensão 2 é mantida pelas cunhas de aperto 21 da âncora de tensionamento 7 que já se encontram em posição de aperto.

Como já se descreveu a respeito das figuras 3 e 6, em vez das cunhas de aperto 21 e 22 bem como do elemento tubular 25, podem utilizar-se as cunhas de aperto 21' e 22' que estão rigidamente ligadas entre si por uma alma 27, j ou podem de preferencia ser utilisadas as cunhas de aperto 21 e 22”, possuindo as cunhas de aperto 22 o prolongamento

28. Esta última forma de realização do meio de manutenção de afastamento caracteriza-se por uma montagem mais simples, comparativamente à do meio tubular de manutenção do afastamento.

A montagem de ancoragem intermédia acima descril ta também é eficaz no caso de avaria se, por exemplo, ao colocar-se sob tensão a fase construtiva seguinte for aplicada uma maior tensão ao membro de tensão 2 do que o valor nominal já indicado acima. Neste caso pode acontecer que as cunhas de aperto 21 da âncora de tensionamento 7

sejam deslocadas um pouco para a direita, relativamente à fig. 2, reduzindo-se assim a acção de aperto das cunhas de aperto

21. 0 elemento tubular 25 transmite, porém, o movimento transversal das cunhas de aperto 21 às cunhas de aperto 22 de modo que a acção de aperto das cunhas 22 aumenta na medida em que diminui a acção de aperto das cunhas 21. Como resultado disto o membro de tensão 2 é de novo solicitado uniformemente em tensão ao longo de todo o seu comprimento . Se de um ou do outro lado da montagem de ancoragem intermédia surgir um deÊLto as cunhas de aperto reagem do mesmo modo que este acabado de descrever, isto é, no caso de uma avaria são sempre colocadas automaticamente em toda a sua posição de aperto as cunhas de aperto voltadas para a zona perturbada.

Como os parafusos 26 servem por um lado para manter a tábua da cofragem 29 durante a betonagem da ancora de tensionamento 7, para a retenção da âncora de tensionamento 8 durante a montagem e para o aperto do elemento tubular 25 ou do prolongamento 28 contra a face frontal das cunhas de aperto, não estão sujeitos a cargas elevadas e podem portanto ser utilisados parafusos normais.

Claims

lâ - Montagem de ancoragem intermédia para submeter a tensão elementos construtivos, especialmente placas de betão que são construídas em várias fases de construção, por meio de pelo menos um membro sob tensão (2) que se estende através das partes construtivas, com dnas ancoras de tensionamento (7, 8) possuindo cada uma pelo menos uma cunha de aperto (21, 22) e com parafusos (26) para manter ligadas entre si as duas ancoras de tensionamento após a realização da fase de construção anterior e durante a fase de construção posterior, caracterizada pelo facto de dispor de meios rígidos (25; 27; 28) para manutenção das cunhas de aperto (21, 22) das duas ancoras de tensionamento referidas com um certo afastamento, que é escolhido de modo que apenas uma das cunhas de aperto de uma das ancoras de tensionamento se encontre em total acção de aperto.
2â - Montagem de ancoragem intermédia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de o meio rigido ser um elemento rígido tubular (25) com um diâmetro interno maior do que o diâmetro externo do membro sob tensão, esse elemento rodear o membro sob pressão (2) e o elemento (25) estar montado entre as faces anteriores (24) opostas das cunhas de aperto de ambas as âncoras de tensionamento.
3 2 - Montagem de ancoragem intermédia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de o meio

Μ rígido estar construído como um prolongamento (28) da cunha de aperto (22”) de uma das âncoras de tensionamento e o referido prolongamento não encostar ao membro sob tensão.

42 - Montagem de ancoragem intermédia de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de os meios rígidos serem formados por um ligador (27) que liga rigidamente as cunhas de aperto (21', 22) das âncoras de tensionamento e o referido tensionador ser construído de modo que nao encoste ao membro sob tensão.

52 - processo para a produção de uma montagem de ancoragem intermédia de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se encastrar por betonagem a primeira âncora de tensionamento (7) da montagem de ancoragem intermédia durante a fase de construção anterior e se colocar sob tensão a respectiva secção do membro sob tensão depois do endurecimento do betão, e em seguida se fixar a segunda âncora de tensionamento (8) atravessada pelo membro sob tensão por meio de parafusos (26) à primeira âncora de tensionamento (7) encastrada no betão de tal modo que as cunhas de aperto (21, 22) das duas âncoras sob tensão encostem ao meio para manter o afastamerio (25; 27;

28), sendo os referidos parafusos apertados apenas o suficiente para que a segunda âncora de tensionamento permaneça em posição durante a betonagem da fase construtiva seguinte e a cunha de aperto (22) da segunda âncora de tensionamento se encontrar na fase inicial da sua posição de aperto e, depois do endurecimerio do betão aplicado durante a fase de construção seguinte, a secção já montada do membro de tensionamento (2) ser submetida a tensão, como a secção anterior durante a fase de construção precedente.