O documento discute patologias em edifícios causadas por projeto, execução, uso e manutenção deficientes. Um caso estudado descreve como vibrações de escavação durante a construção de um prédio vizinho causaram recalques em outro prédio, levando à desocupação. Fatores como solo arenoso não compacto e falta de proteção de fundações contribuíram para o problema.
1. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
DISCUSSÃO
Estudo da influência de alguns principais fatores que estão na origem de
importantes patologias, são baseadas a partir de experiências vividas
durante a execução das obras.
A influência das técnicas construtivas adotadas e da manutenção associadas
a fatores ambientais podem provocar danos nas obras ao longo do tempo,
com prejuízos consideráveis decorrentes desta situação.
INTRODUÇÃO Trinômio fundamental
Projeto estrutural Segurança - Funcionalidade - Durabilidade
Aos profissionais que atuam no projeto e na execução de estruturas
(engenheiros, tecnólogos e técnicos) cabe a responsabilidade sobre a
qualidade da resposta que sua obra dará a este trinômio.
As pequenas imperfeições, os pequenos equívocos, as pequenas desatenções
podem representar a origem de graves anomalias e de grandes prejuízos.
2. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Considerações gerais
Nas áreas urbanas as construções possuem uma característica que
desempenham um papel fundamental no comportamento de suas estruturas.
São constituídas de garagens nos primeiros pavimentos, em seguida um
pavimento de uso comum (mezanino) e acima destes são colocados os
pavimentos de apartamentos.
A busca de agilidade na construção, com encurtamento de prazos e economia
de materiais, trouxe como tendência o aumento dos vãos dos painéis de lajes
dos edifícios. Como conseqüência a deformabilidade da estrutura é um dos
aspectos mais importantes tanto na concepção como na execução das obras.
As flechas podem duplicar e até triplicar, em poucos anos, comprometendo
toda a funcionalidade da edificação.
Procedimentos de manutenção deficientes ou na maioria das vezes
inexistentes, agravam o processo de deterioração, aumentam os custos de
reparação, quando não reduzem a vida útil das edificações.
3. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
PATOLOGIAS GERADAS PELO PROJETO
A normas brasileiras para estrutura de concreto preconizam que as
patologias devem ser analisadas em dois níveis:
• adequação de sua resposta às condições de trabalho
(estados limites de serviço) - funcionalidade
• margem de segurança quanto à possibilidade de colapso
(estados limites últimos) - segurança
As antigas edificações, com cálculo baseado em tensões de serviço,
apresentavam elevada robustez e baixo índice de esbeltez, desse modo
acarretavam pequenas deformações, por vezes imperceptíveis nos casos
comuns.
Atualmente com a visível redução nas dimensões dos elementos estruturais
e uso de elementos de contraventamento mais leves tornaram as edificações
mais esbeltas e, portanto, sujeitas a estados de deformação anteriormente
não percebidas.
4. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Flechas nos pavimentos inferiores
Nos edifícios atuais os pisos inferiores são praticamente livres de
alvenarias (térreo e sub-solos), desse modo as deformações se desenvolvem
livremente. Este processo é crítico na primeira laje de apartamentos que
está carregada com uma carga permanente elevada (peso próprio +
revestimento + alvenarias + mobiliário) não tem qualquer contraventamento
inferior para minimizar as flechas.
A NBR 6118 preconiza que “os deslocamentos transversais não poderão
atingir o valor do qual possam resultar danos a elementos da construção
apoiados na estrutura, prevendo-se, nestes casos, quando necessário os
dispositivos adequados para evitar as conseqüências indesejáveis”
A mesma norma diz que atendida a condição de espessura mínima por ela
fixada, as flechas admissíveis estão implicitamente satisfeitas. Os inúmeros
problemas surgidos nos edifícios confirmam que basear-se apenas no
critério de espessura não é suficiente, pois não está em jogo somente a
deflexão da laje mas sim a iteração com outros elementos e de áreas com
valores elevados.
5. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Deslocamento de origem térmica
Outro problema é o fissuramento das lajes de cobertura, associado às
variações térmicas provocadas pela insolação. Esta sem o isolamento
térmico adequado trabalha ao sabor das significativas variações de
temperatura que ocorrem em um só dia.
Os deslocamentos gerados nas lajes quase sempre incompatíveis com a
capacidade de absorção dos elementos semi-rígidos (alvenarias, esquadrias,
tubulações, etc.) que a elas se ligam.
Intempéries climáticas
As fachadas que são voltadas para para a direção de ventos e chuvas
dominantes. A pressão do vento faz com que a água e agentes agressivos
voláteis penetrem nos poros do revestimento e acabem atingindo o concreto
e a armadura.
A vida útil de uma estrutura está intimamente ligada a sua correta
adequação ao meio ambiente em que foi construída. Não se pode aceitar que
um projeto tal fator seja negligenciado (condições ambientais do entorno).
6. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
PATOLOGIAS GERADAS PELA EXECUÇÃO
Os problemas identificados anteriormente podem ser extremamente
agravados com a adoção de procedimentos executivos inadequados.
Retirada do escoramento e a desforma
A retirada do escoramento está associada à obtenção de uma resistência
mínima para o concreto, este é um equívoco corrente que deve ser sanado
urgentemente. Além da resistência deve ser considerado o valor do módulo
de elasticidade do concreto, sendo este parâmetro necessário ao controle
da deformabilidade da estrutura ao longo da sua vida útil. Seu valor deve
ser verificado para garantia da obtenção de flechas compatíveis com o
funcionamento das estruturas.
Acompanhamento técnico durante a execução (fiscalização)
As falhas de execução devido à falta de acompanhamento técnico
comprometem a qualidade das obras, esta situação está na origem de
inúmeras patologias constatadas em obras.
Alguns exemplos se seguem:
7. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Acompanhamento técnico durante a execução (cont.)
• Juntas de concretagem mal tratadas, com falhas, brocas e materiais
desagregado.
• Cobrimento (recobrimento) desrespeitado por má colocação das gaiolas de
armadura, ocorrência freqüente em lajes.
• Ajuste feito no canteiro de detalhes mal elaborados no projeto,
conduzindo a soluções também inadequadas. Nesses casos, salvo quando há
um técnico qualificado para efetuar mudanças no projeto, elas devem ser
solicitadas ao seu respectivo autor (calculista).
• Montagem deficiente das formas, deixando desníveis ou vazios entre os
painéis, o que prejudica o lançamento do concreto, seu adensamento e, por
conseqüência, sua qualidade e capacidade de bem proteger a armadura.
• Uso no revestimento de fachadas de materiais inadequados ou mal
aplicados permitindo a infiltração de umidade e outros agentes agressivos
que comprometem a durabilidade das estruturas.
• Chumbamento descuidado de elementos metálicos na estrutura, através do
qual se inicia o processo de corrosão e que acaba atacando as armaduras.
8. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Composição do concreto e dos revestimentos
A colocação de aditivos, embora com o objetivo de se obter propriedades
específicas da mistura, deve ser feito levando-se em conta seus possíveis
efeitos colaterais sobre a estrutura. O emprego de produtos, por exemplo,
com alto teor de elementos tais como sulfatos ou cloretos produzem a longo
prazo um efeito prejudicial, apesar dos benefícios que possam ter no
momento de sua aplicação.
Estudo de Caso nº 01
Em um certo edifício no Rio de Janeiro foi encontrado alto teor de cloreto no concreto,
sendo que seu problema foi detectado somente após avançado estado de deterioração
das armaduras, localizadas na face inferior da laje do primeiro pavimento. Curioso é que
este elevado grau de deterioração só foi observado na face inferior da laje, cujo
vigamento era invertido. O piso sobre a laje era feito de placas pré-moldadas apoiadas
nas vigas. Ao se abrir o piso constatou-se que este estava intacto. Ensaios realizados
nas amostras do concreto retirado das faces inferiores das lajes e vigas indicaram a
existência de elevado teor de cloreto.
A conclusão foi que a argamassa utilizada para o revestimento foi preparada com
material inadequado, areia de praia, água salobra ou algum aditivo rico em cloreto. O
prejuízo foi enorme, exigindo recuperação custosa e duvidosa, uma vez que não é
possível eliminar o cloreto já difundido no concreto, embora exista muita pesquisa com
este propósito, porém nenhuma tecnologia desenvolvida até o momento.
9. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
PATOLOGIAS GERADAS PELO USO
Algumas patologias estão ligadas à implantação da obra, outras, ás vezes
mais graves são provocadas ao longo de sua vida útil. A grande maioria das
edificações não possuem os projetos de posse com os respectivos
proprietários, quanto mais antigo o imóvel menores as chances de obtenção
dos mesmos.
Na hipótese não rara de uma possível alteração no uso das estruturas,
implicando em aumento de cargas permanentes, faz-se apenas uma
verificação da capacidade portante. Como conseqüência tem-se flechas
excessivas freqüentemente associadas a fissuração pelo aumento de tensão
na armadura de tração. Projetos de adaptação exigem análise cuidadosas
sobre as alterações que irão provocar na estrutura.
CRITÉRIOS PARA TRATAR A QUESTÃO
Todo e qualquer empreendimento deve ser avaliado tecnicamente quanto à
estabilidade, durabilidade e funcionalidade, sendo uma regra que não pode
ser negligenciada nem nos menores dentre eles. Não se pode admitir que
casas populares não sejam executadas com os mesmos critérios que uma
barragem. Para qualquer tipo de empreendimento deve ser implantado um
sistema de fiscalização por pessoal qualificado.
10. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
FUNDAÇÕES
RECALQUES PROVOCADOS POR CRAVAÇÃO DE ESTACAS
ENGº SELMO ASTRACHAN / ENGº ENIO IVAN BOCK
Introdução
Uma tarefa importante diz respeito aos cuidados necessários nas etapas
iniciais de uma obra, principalmente em construções executadas nos grandes
centros urbanos, com alta densidade populacional e predial. Os danos
causados nas edificações circunvizinhas em obras na fase de execução das
fundações representa um número expressivo de ocorrências.
Estudo de Caso nº 02
Recuperação de um edifício que apresentava um desaprumo, tratando-se de um prédio
constituído por 12 pavimentos (24 apartamentos) e projetado em terreno de 7 m de
frente por 27 m de profundidade.
O exame da superestrutura ao longo de seus 40 m da altura, bem como a vistoria de
duas sapatas (tipo de fundação adotado na construção do prédio) situadas na região
presumivelmente mais afetada e implantada a 2,5 m do meio-fio, não indicaram nenhuma
anomalia em sua integridade.
A desocupação acabou por se concretizar em vista dos resultados das avaliações
preliminares (localização, extensão, valores do afastamento em relação ao prédio
vizinho, etc.)
11. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 02 (continuação)
Aspectos analisados pela avaliações preliminares
• Inclinação progressiva da edificação, atingindo, nos dois primeiros dias, 5 cm de
afastamento no seu topo, em relação ao prédio vizinho;
• Processo de fissuração no nível do pavimento de acesso, de paredes de alvenaria;
• Implantar controle de recalques através de leitura ótica de pinos fixados aos pilares;
• Análise dos pontos críticos e apresentação de projeto com as soluções recomendadas;
• Execução das obras de estabilização
Causas
No lote contíguo à divisa direita do terreno, iniciava-se a construção de um edifício com
13 pavimentos e mais um subsolo. Antes da execução das fundações, projetadas em
blocos sobre estacas metálicas (62 unidades), foram realizados serviços de remoção
dos baldrames do prédio anteriormente demolido. Para tal foi feita a escavação de toda
a área do terreno até uma profundidade próxima do nível das sapatas do prédio vizinho.
Na retirada das fundações utilizou-se a técnica de lançamento por gravidade, com o
emprego de pás carregadeiras, dos blocos já desmontados contra as bases, a fim de
fragmenta-las. provocando desta forma vibrações no solo subjacente.
Com finalidade de proteger as fundações vizinhas durante a construção do subsolo a
empresa responsável por sua execução projetou uma parede de estacas justapostas em
concreto armado ao longo do perímetro do terreno. No entanto, até o momento do
acidente somente as estacas das divisas direita e fundo haviam sido executadas, a
cravação junto ao trecho limítrofe ao prédio abalado ainda não havia sido efetuada.
12. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Situação em planta de situação
dos terrenos e a distribuição
g
dos pilares do prédio afetado,
situados na divisa dos lotes. SP-3
13. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 02 (continuação)
Natureza do Subsolo
O relatório de sondagem para o prédio em construção (3 furos), perfil geotécnico SP-3,
situado a 1,0 m da divisa com o imóvel acidentado, indicou um subsolo constituído por
camadas sedimentares predominantemente arenosas. A partir do nível de assentamento
das sapatas do prédio existiam camadas de areia fina e média, sendo as mais
superficiais argilosas e pouco argilosas ou siltosas, com pequena espessura. A 20 m de
profundidade verificou-se a existência de camada argila siltosa.
A compacidade das camadas arenosas foi muito variável ao longo do perfil do subsolo.
As camadas subjacentes às fundações apresentaram-se pouco a medianamente
compactas, seguindo-se camada fofa com cerca de 7 m de espessura, as camadas mais
profundas apresentaram-se pouco compactas a compactas (esta sondagem é também
representativa do subsolo sobre o qual encontra-se o prédio acidentado).
Comentários
Durante a escavação das estacas, a penetração das primeiras camadas de areia do
terreno provocou a compactação das mesmas no entorno das estacas devido ao efeito
das vibrações provenientes dos golpes do martelo. De acordo com o gráfico anterior
verificou-se que entre 10 m e 13 m de profundidade (apesar de atravessar uma camada
de areia fofa), com SPT entre 2 e 4 golpes, a cravação exigia para cada 50 cm de
penetração um esforço crescente. No trecho final, até a obtenção da “nega”, a energia
foi elevada. A reação encontrada pela ponta da estaca favoreceu a formação de
vibrações que afetaram as camadas de suporte das sapatas do prédio acidentado.
14. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 02 (continuação)
Conclusões e Considerações finais
1-) Considerando-se que cerca de 20 estacas já haviam sido cravadas, na metade
correspondente aos fundos do lote e que os mais acentuados recalques do prédio
ocorreram na vizinhança desta região;
2-) Considerando-se a inexistência da cortina de proteção, que ainda não havia sido
executada na sua divisa;
3-) Considerando-se o processo de remoção das fundações remanescentes da
construção anteriormente demolida;
Concluiu-se que os efeitos das vibrações provocadas, adensaram as camadas
arenosas existentes no subsolo, e que constituíam o suporte das fundações do
prédio abalado, levando-o a inclinar-se em direção ao terreno em obras.
Com relação à recuperação da capacidade portante das fundações, foram
fixados pinos para controle de recalque em todos os pilares do prédio afetado
e a leitura de seus deslocamentos verticais acompanhados duas vezes ao dia.
A evolução dos recalques dos pilares mais afetados está registrada no gráfico
da figura a seguir:
15. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
O reforço das fundações foi projetado e executado por meio de micro-
estacas escavadas com perfuratriz e injetadas com calda de cimento. As
perfurações atravessaram primeiramente as sapatas, seguindo-se o solo até a
profundidade de 27 m.
16. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
RECALQUES DIFERENCIAIS EM PRÉDIO DEVIDOS A ESTACAS
MAL EXECUTADAS ENGª IRANI ROSSINI DE SOUZA
Introdução
O acidente em questão serve para demonstrar como uma fundação mal
executada pode comprometer uma estrutura e causar prejuízos que
poderiam ser evitados através da análise criteriosa dos perfis de sondagem
do terreno e procedimentos sistemáticos de acompanhamento da execução.
Estudo de Caso nº 03
Trata-se de um prédio residencial de 4 pavimentos em estrutura convencional (laje-
viga-pilar), cobrindo uma área em planta de forma retangular de 15 m por 37 m. O
terreno natural encontrava-se situado no pé de um morro, com uma inclinação
descendente em direção a uma rua no seu lado oposto. As fundações dos pilares foram
projetadas em estacas para transmitir as cargas a uma camada de argila siltosa com
índice de penetração registrado nas sondagens de cerca de 12 golpes.
De acordo com as sondagens, o perfil geotécnico da sua maior dimensão
apresentava-se conforme a figura a seguir:
17. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Observa-se o mergulho em direção à parte frontal da obra da camadas de argila siltosa
com índices de penetração de 8 a 15 golpes, onde deveria parar a cravação das estacas.
18. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 03 (cont.)
Descrição do Acidente
A estrutura estava totalmente executada, com as paredes em alvenaria de tijolos em
execução já no terceiro pavimento, quando ocorreram os primeiros sinais de fissuras
nas cintas do pavimento térreo, na parte frontal do prédio do lado da rua. As
observações efetuadas em três dias denotaram uma progressão da abertura destas
fissuras, indicando um recalque diferencial acentuado na parte frontal do prédio. A
obra foi imediatamente interrompida para evitar-se o acréscimo de carga das paredes
a serem construídas e foram instalados pinos para o controle de recalque da estrutura.
Todas as estacas cravadas tinham um comprimento de 6 m, sendo este o padrão de
fabricação dos módulos das estacas fornecidas pela firma contratada. Este
comprimento foi suficiente para as fundações de todos os pilares, exceto os da parte
frontal que necessitavam um comprimento maior (emenda).
Foram projetados reforços de fundações para esses pilares por meio de estacas tipo
presso-ancoragem (mega), que após execução fizeram cessar os recalques estabilizando
totalmente a estrutura. Esta solução foi a mais adequada devido a pouca altura
disponível para utilização de um bate-estaca e por não transmitir vibrações na
estrutura existente.
Conclusões
A empresa contratada não utilizou critérios técnicos corretos, dessa maneira essas
estacas cravadas na parte frontal não atingiram camada do solo com capacidade de
absorver deformações compatíveis com as cargas que estavam transmitindo ao solo.
19. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
DOIS PROBLEMAS RELACIONADOS A CRAVAÇÃO DE ESTACAS
ENGª CARLOS HENRIQUE HOLCK
Introdução
Nestes exemplos são analisados problemas que poderiam ter sido evitados
se algumas medidas técnicas ou gerenciais tivessem sido adotadas. Em
nenhum dos casos houve perda de vidas, apenas danos materiais.
1º Caso: CRAVAÇÃO DE ESTACAS NAS VIZINHANÇAS DE
CONSTRUÇOES COM FUNDAÇÃO SUPERFICIAL
A cravação de estacas por percussão em regiões urbanas provoca um grande incômodo
aos moradores nas proximidades da obra, além de pequenos danos nas edificações
próximas. O problema apresentou-se em duas obras distintas, que se distanciavam
cerca de 300 m e foram executadas com um intervalo de um ano, sendo que o projeto e
a cravação de estacas foram realizados por empresas diferentes em cada obra.
O solo e o tipo de fundação adotado
As sondagens mostraram uma camada superficial de areia argilosa, compacta (SPT=15),
com cerca de 2,5 m de espessura, seguida de camadas de argila mole intercaladas de
camadas finas de areia, compondo um pacote de cerca de 15 m, e por fim tudo isso
apoiado sobre uma rocha alterada impenetrável a percussão. O nível do lençol freático
situa-se a cerca de 1 m de profundidade. A camada superficial tinha capacidade para
suportar as fundações rasas de edificações leves construídas acima do lençol (1ª fase),
para os novos prédios altos necessitava-se de fundações profundas (2ª fase), sendo que
em ambas as empresas a escolha recaiu sobre estacas do tipo Franki (a percussão).
20. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
1º Caso: CRAVAÇÃO DE ESTACAS NAS VIZINHANÇAS DE
CONSTRUÇOES COM FUNDAÇÃO SUPERFICIAL (cont.)
A estrutura das casas afetadas
Em cada obra houve um tipo de efeito diferente na construção. Em uma a construção
afetada era de alvenaria estrutural de tijolos cerâmicos maciços, o piso era de assoalho
de madeira, apoiado em vigas de madeira engastadas nas paredes. A outra construção
era constituída por dois blocos, um mais antigo semelhante ao descrito acima e o outro
mais recente, era de concreto armado.
Todas as construções tinham uma característica comum, fundações diretamente
assentes sobre a camada superficial de areia compacta, pouco acima do lençol freático.
O problema e suas conseqüências
As estacas atravessaram uma camada inicial de areia compacta, em seguida camadas de
argila mole e, finalmente, atingiram um solo de alteração mais resistente onde era
obtida a nega. A travessia da camada de areia provocou grandes vibrações nas camadas
superficiais do terreno, justamente onde estavam as fundações das construções
afetadas. Essas vibrações causaram um adensamento das camadas superficiais do solo e
provocaram recalques diferenciais nas fundações das casas, como conseqüência o
surgimento de grandes fissuras nas paredes.
Por medida de precaução, o método de cravação foi modificado, sendo inicialmente
executado, a trado, um pré-furo que atravessava a camada de areia compacta,
reduzindo em muito as vibrações e praticamente cessando os danos.
21. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Introdução
Empreendimento de grande porte, com contrato feito através de uma
empresa pública e consistia na construção de diversas estruturas pesadas
de concreto armado. O projeto executivo desenvolvido por uma empresa
consultora e, além disso, foi contratada uma outra consultora para o
gerenciamento da construção.
2º Caso:
ALTERAÇÃO NÃO AUTORIZADA DE UM PROJETO DE FUNDAÇÃO
A estrutura e suas fundações
Dentre as estruturas a serem construídas havia um tanque com fundações profundas
em estacas de perfis de aço (metálicos). O projeto especificava estacas de seção em
caixão (dois perfis “I” de aço laminado justapostos e soldados pelas mesas). O solo de
fundação era uma argila compacta que se apresentava em uma camada muito espessa.
O projeto previa que as estacas deveriam dar nega em uma certa profundidade, sem
atingirem uma camada impenetrável.
A modificação
A construtora teve dificuldades em obter os perfis especificados, encontrando apenas
perfis “H” feitos de chapas soldadas, de dimensões superiores às dos perfis “I”,
justificando que a área da seção transversal de um perfil “H” equivalia à área de dois
perfis “I”. E resolveu propor a substituição que foi aceita pela gerenciadora da obra,
porém, sem consultar a empresa projetista.
22. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
2º Caso: ALTERAÇÃO NÃO AUTORIZADA DE UM PROJETO DE
FUNDAÇÃO (cont.)
O problema
A cravação das novas estacas foi iniciada, porém a nega não era obtida senão em
profundidades muitos maiores do que as previstas no projeto. A empreitada era por
preço global e o custo dos comprimentos adicionais corria por conta da construtora, que
por sua vez questionou a projetista quanto comprimento excessivo das estacas e a
dificuldade de nega.
Só então o projetista teve conhecimento da modificação do projeto, declarando que sua
responsabilidade havia cessado em razão da alteração sem seu conhecimento.
Explicação e solução
A explicação da profundidade excessiva das estacas em perfis “H” foi que estes
cortavam a argila como uma cavadeira, abrindo caminho, aprofundando-se cada vez mais
sem obter nega. Já a estacas em seção caixão formam, durante a cravação, uma bucha
de solo em sua extremidade, o que dificulta a penetração e oferece nega em menores
profundidades.
Como a nega não era obtida , concluiu-se que a capacidade portante das estacas já
cravadas era inferior à admitida no projeto e que a fundação não suportaria a
estrutura.
Após a determinação da capacidade portante das estacas, a solução adotada foi a de
interromper a cravação das estacas “H” na profundidade prevista em projeto e, como
reforço cravar estacas adicionais, também em perfis “H”, de mesmo comprimento.
23. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
CUIDADOS NO PROJETO DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
ENGª ROBERTO POSOLLO JERMANN
Introdução
O projetista no decorrer de sua vida profissional se vê diante de situações
em que acaba por concordar em adotar solução técnica de qualidade
inferior, mas que, em primeira análise, constitui-se ainda em recurso
tecnicamente aplicável e de mais baixo custo.
Estudo de Caso nº 04
Histórico e apresentação do problema
Trata-se de um reservatório em concreto armado, pertencente ao sistema de
tratamento de efluentes industriais, apoiado diretamente sobre solo previamente
compactado de natureza predominantemente argilosa.
Utilizou-se como fundação a própria laje de fundo do reservatório, com prolongamento
das paredes periféricas além da do nível da laje, na ordem de um metro de
profundidade, obtendo-se dessa forma uma econômica estrutura auxiliar de fundação.
A questão surgiu em virtude da necessidade de se executar uma canaleta de drenagem
que permitisse o escoamento dos efluentes decorrentes de limpeza e descargas de
processo temporariamente nela vazados.
25. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 04 (cont.)
Histórico e apresentação do problema (cont.)
Embora o projetista julgava prudente executá-la também em concreto armado e
incorporada à própria estrutura do reservatório, a mesma foi feita com alvenaria e de
forma independente, apoiada sobre laje de fundo em concreto simples (custo inferior e
rápida execução).
Após cerca de uma ano da inauguração da obra, observou-se um certo desnivelamento
do reservatório, notando-se um maior afundamento do canto superior direito (figura)
em relação aos demais.
Aspecto geral das região de maior
afundamento do reservatório
antes de iniciados os serviços de
recuperação.
Observa-se desnível entre as duas
paredes da canaleta.
26. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 04 (cont.)
Providencias e solução para o problema
Foi instalado um instrumento ótico para acompanhamento da evolução dos
afundamentos, que evidenciou elevada velocidade de recalque. Diante de tal situação
optou-se pela paralisação de todo o complexo de tratamento de efluentes para poder-
se esvaziar o reservatório, investigar o problema ocorrido e propor soluções adequadas.
A operação de esvaziamento foi feita através de mangueiras flexíveis e não mais pela
canaleta, sendo então o efluente direcionado para uma lagoa facultativa de grande
capacidade volumétrica.
Investigando-se o local através de escavações manuais, verificou-se que o terreno
encontrava-se saturado, e observou-se com ajuda de um especialista em solos, que o
terreno tinha suas condições de suporte prejudicadas por possuir argila de natureza
porosa (nível do lençol d’água 20 m abaixo da superfície).
Deliberou-se por reerguer o reservatório, até ser restabelecido seu nível horizontal,
eliminar-se a canaleta de drenagem substituindo-a pelo sistema drenante com
mangueiras flexíveis. Em seguida substituiu-se o terreno contaminado por uma mistura
compactada de solo-cimento na proporção 10:1 .
27. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Escavação no canto de
maior recalque, já com a
canaleta parcialmente
destruída notando-se a
contaminação do terreno
e das paredes do tanque
pela infiltração ocorrida
(manchas escuras).
28. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Dispositivo em estrutura metálica
projetado para reerguer o reservatório,
com estrado de reação para o solo e mão
francesa de suspensão.
Observa-se o terreno saturado
29. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
RECUPERAÇÃO DE PISO INDUSTRIAL DANIFICADO ATRAVÉS
DE RECALQUES DIFERENCIAIS ENGª SILIO PEREIRA LIMA FILHO
ENGº LEANDRO DE MOURA C. FILHO
Introdução
Este trabalho descreve as prováveis causas das deformações excessivas
(recalques) ocorridas em piso industrial de concessionária de veículos, bem
com a recuperação do mesmo.
Estudo de Caso nº 05
Características da edificação e descrição do acidente
A estrutura local corresponde a uma área coberta de 1300 m2 construída em dois
pavimentos com cobertura metálica (industrial). O piso do 1º pavimento foi executado
sobre aterro compactado com controle apenas visual, sendo o revestimento do piso
feito com placas de granito assentadas sobre contrapiso de concreto. O 2º pavimento
era constituído de uma laje em concreto armado apoiada em vigas, pilares, blocos com
estacas pré-moldadas cravadas em terreno resistente.
Pelo fato da não existência do controle tecnológico para execução do aterro em
questão, aconteceram os recalques. Após a execução das obras, a própria convivência
com os recalques se torna danosa e onerosa, como é o caso, visto que constantes
reparos são realizados dificultando a operação dos ambientes.
30. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 05 (cont.)
Características da edificação e descrição do acidente (cont.)
Desta forma a situação do piso térreo desta concessionária, após cerca de 6 anos da
obra concluída, apresentou desníveis expressivos, da ordem de 10 a 15 cm, bem como
fissuras na alvenaria, aberturas de vários centímetros de fissuras do piso, problemas
na operação de banheiros e portas.
Recalque de 12 cm situado
junto à parede (alvenaria)
da circulação com início da
recepção ao interior.
Fissura no piso internos
situados entre a recepção
e o setor de auto-peças.
31. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
A análise das sondagens identificou a
existência de camada superficial argilosa,
compressível, e possui espessura de 3 a 5
metros.
O perfil de sondagem apresentado a
seguir é característico do local.
32. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 05 (cont.)
Diagnóstico Geotécnico
O processo decorreram do processo de adensamento (recalques) com o tempo da
camada de solo compressível devido, principalmente, à solicitação do peso próprio do
aterro executado de espessura de 1,80 m. A análise dos recalques ocorrido permitiu
uma estimativa dos recalques remanescentes em um tempo de cerca de 7 anos até sua
estabilização, com valores de 18 a 20 cm ainda por ocorrer.
Solução de recuperação do piso
A adoção de piso estrutural de concreto armado apoiado em blocos de estacas de
pequeno diâmetro (tipo estaca raíz) foi a solução mais viável técnica e economicamente.
piso estrutural → vigamentos de seção transversal de 20x40 cm o 40x40 cm
laje de 10 cm de espessura
• Execução das estacas foram feitas com sondas rotativas de pequeno porte com
redução dos fusos de perfuração (em razão do pé direito < 2,80 m e nível de ruídos dos
equipamentos)
• Reforço da área de 500 m2 consistiu na execução de 52 estacas armadas (40 de ø6”
com 4 barras de 8 mm para cargas até 20 tf e 12 de ø6” com 4 barras de 10 mm para
cargas até 30 tf
34. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Vista geral da armadura do reforço executado
e estacas.
As estacas foram executadas através da
perfuração com circulação de água e
revestimento do furo até a cota da base
prevista de projeto, logo após foi introduzida
Execução das estacas raízes dentro a armadura longitudinal constituída, sendo a
da edificação. injeção feita de forma ascendente com
argamassa forte (fck > 18 Mpa)
35. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
ACIDENTE EM FUNDAÇÃO DEVIDO A INSUFICIÊNCIA DE
SONDAGEM DO SUBSOLO ENGª PAULO FREDERICO MONTEIRO
Introdução
Na execução de um prédio constatou-se a ocorrência de um acidente
durante a execução das fundações.
Estudo de Caso nº 06
Descrição da obra
Em um prédio comercial apresentando uma torre (setor VIII), cujas cargas nos pilares
são da ordem de 5000 tf. O restante da área do prédio apresentando um embasamento
(setores I a VII) com apenas três andares, cujas cargas no pilares são da ordem de
600 tf.
As sondagens mostravam que o subsolo no local da obra apresentava-se constituído de
uma maneira geral de solo superficial de aterro apoiados sobre camadas de argila, silte
e areia de compacidade baixa até a profundidade de 7 m. A partir da profundidade de
8 m ocorre uma melhoria substancial dos índices de resistência à penetração das
sondagens.
38. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 06 (cont.)
Projeto de fundações
Em função do tio da estrutura e do solo na região da obra adotou-se o seguinte
critério para o projeto de fundações:
• Torre do prédio (setor VIII), constituída de grandes cargas, foi adotada para
fundação a estaca escavada retangular
• Embasamento (setores I a VII), constituído de cargas médias
• pilares das divisas: fundações em estacas metálicas (perfis laminados duplos)
• pilares internos: fundações em estacas tipo Franki
A previsão de profundidade de cada elemento de fundação foi elaborada com dados
disponíveis na época e chegou-se aos seguinte valores médios:
Estacas escavadas → 23,0 m (a ponta da estaca ficaria apoiada na rocha)
Estacas metálicas → 9,0 m
Estacas tipo Franki → SP de 1 a 15 com variação da cota da base para toda a obra de
–1,0 m a –4,0 m para os setores II e III de –2,0 m a –3,0 m
A escolha da estaca do tipo Franki para os pilares internos do embasamento foi pelo
fato de melhor se adequar às variações de resistências apresentadas no terreno
39. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 06 (cont.)
Constatação do desempenho das fundações
A norma NBR 6122 recomenda que toda obra de fundações deve ter o seu desempenho
confirmado através da execução de provas de carga estática (carga de ensaio 1,5 a 2,0
vezes a carga de trabalho). Foram executadas duas provas de carga, estaca escavada P
33-b e estaca Franki P 312-b (vide fig.).
• Prova de carga da estaca escavada apresentou deformações normais.
40. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 06 (cont.)
• Prova de carga da estaca Franki apresentou deformações elevadas.
41. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 06 (cont.)
Novos Ensaios
Com o resultado da prova de carga na estaca
Franki, procedeu-se à execução de sondagem
SPT e dois furos de diepsondering, obtendo-se
como resultado que realmente o solo no local
possuía baixa resistência.
Nessa fase da obra as estacas já estavam todas
cravadas, tendo vista a gravidade do ocorrido
decidiu-se por executar ensaios de
diepsondering em toda a área de cravação das
estacas Franki,
Foram executados 55 furos de diepsondering e
dois furos de sondagem SPT, pela análise destes
novos ensaios foi possível delimitar-se uma área
onde havia a ocorrência de um solo de baixa
capacidade de carga. (vide fig. Novos ensaios)
43. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 06 (cont.)
Reforço das Fundações
Nas condições em que se apresentava a obra, foi necessário o reforço das fundações
através da execução de estacas injetadas do tipo estaca-raiz. Sendo que para
detalhamento do projeto de reforço, necessitou-se obter os seguintes parâmetros:
• Carga que as estacas do tipo Franki poderiam suportar
• Compatibilizar o trabalho da estaca tipo Franki (resistência de ponta) com o
trabalho da estaca raiz a ser executada (resistência pelo atrito do fuste)
• Comprimento provável da estaca raiz.
Pela prova de carga executada na estaca tipo Franki, estimou-se o provável valor da
ruptura em 210 tf e, portanto, só se poderia adotar para a carga útil o valor de 105 tf.
Para esta carga õ recalque é da ordem de 4 mm (valor tirado do gráfico carga-recalque
da estaca de prova).
Pela lei de Hooke tem-se que o recalque (∆l ) produzido por uma carga axial (N ) que
atua numa estaca de comprimento ( l ) , área da seção transversal (A ) e módulo de
l
elasticidade (E ) pode ser calculado pela formula a seguir:
N.l 2N.l portanto, foram fixada as cargas de projeto:
∆l = ∆l = estaca Franki ≤ 100 tf
A.E A.E estaca raiz (ø=25mm) ≤ 70 tf
estaca Franki estaca raiz
44. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Detalhes dos blocos de coroamento das estacas
• Nos blocos ainda não concretados as estacas
de reforço foram executadas com uma
inclinação de 5º e os seus topos ficaram
dentro da área prevista para o bloco,
executado com as mesmas dimensões
previstas.
• Nos blocos já concretados sem ter os pilares
executados as estacas foram executadas na
vertical dentro da área do próprio bloco já
concretado.
• Nos blocos já concretados com trecho da
superestrutura já executado (pilares, vigas e
lajes) as estacas foram executadas fora da
região do bloco e incorporadas no novo bloco
de solidarização depois de aplicada a tensão.
46. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 06 (cont.)
Controle e recalque dos pilares
Para o controle do desempenho das fundações foi executado um controle de recalque
de alguns pilares da obra, abrangendo aleatoriamente toda a área construída.
O controle de recalque foi executado quando a estrutura do prédio já se encontrava
totalmente construída, sendo que pelos resultados das leituras de recalques, foi
constatado que os pilares cujas fundações foram reforçadas tiveram idêntico
desempenho ao dos pilares cujas fundações não foram reforçadas.
Conclusão
Durante a elaboração do projeto, quando se analisavam as sondagens disponíveis,
constatou-se que uma grande área da obra não estava coberta por sondagens.
Justamente no trecho sem sondagens, havia uma camada de solo de baixa resistência
(naquela profundidade), fato não mostrado nas outras sondagens da área.
Para que fosse evitado o acontecido deveria ter sido feito maior número de sondagens
dessa área durante a fase de projeto, com conseqüência foram gastos com a execução
de 55 ensaios de diepsondering , 2 sondagens SPT e a execução de 115 estacas
injetadas com 18 m, além dos serviços correspondente ao aumento dos blocos e do
corte dos blocos já existentes para inserção das novas estacas (raiz).
47. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
IMPERMEABILIZAÇÃO E AUMENTO DA CAPACIDADE DE
SUPORTE DO SOLO POR MEIO DE INJEçÃO DE RESINA EPÓXI
Dois casos históricos ENGª MARNIO E.A. CAMACHO / ENGº C.E.DE M.FERNANDES
Introdução
Problemas com o solo natural podem aparecer durante a própria execução da
obra ou após a mesma já executada. Caso aconteça durante medidas
preventivas devem ser tomadas de pronto, caso aconteça depois da
execução um real acidente se configura. Nesse caso somente o recurso com
utilização de técnicas corretivas especiais, podem recuperar o solo sem
afetar a parte da estrutura ainda intacta.
Estudo de Caso nº 07
Acidente na barragem do Jacuy (Monlevade-MG)
A Cia Siderúrgica Belgo Mineira construiu (década de 30) uma barragem no rio
Piracicaba, a montante da cidade de João Monlevade, com mais de 25 m de altura, com
a dupla finalidade de fornecer água industrial para os fornos e suprir cerca de 20% de
energia elétrica consumida pela empresa.
A estrutura da barragem executada através de contrafortes de concreto armado,
fechados na face montante por cascas cilíndricas (concreto armado).
49. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
OMBREIRA ESQUERDA ANTES E DEPOIS DO ACIDENTE
Antes do acidente Depois do acidente
50. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 07 (cont.)
Causa
Cerca de 40 anos depois de construída, quando a utilização da água para energia era
menos exigente, procedeu-se a limpeza do fundo do reservatório (procedimento
rotineiro). Entretanto a operação de limpeza danificou o funcionamento da válvula,
impedindo-a de fechar, assim o reservatório experimentou um esvaziamento rápido e
quase completo em menos de 8 horas.
Como conseqüência o maciço da ombreira esquerda se rompeu para montante numa
extensão de 50 m na linha de crista. O remanejamento da ferrovia (8 m acima do nível
da barragem) pode ser efetuado com presteza.
Na época obteve-se a informação de que o septo havia sido inserido em rocha
“razoável”, não existindo, a propósito, plantas, cortes e desenhos (as built) da referida
barragem.
Solução
A estabilidade do maciço da ombreira esquerda pode ser assegurado através da
execução de cortinas de contenção a céu aberto e submersas. A estanqueidade do novo
aterro de preenchimento e da faixa de rocha “razoável” sob o septo foi obtida através
da técnica de injeção, sob pressão, de resina epóxi, que além de monolitizar os
materiais, diminuiu consideravelmente sua permeabilidade, o que ficou comprovado logo
após a barragem entrar novamente em operação.
51. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
• Ombreira esquerda fase de
tratamento na emergência com
o preenchimento de material
granular e execução dos furos
para injeção de resina epóxi.
• Ombreira esquerda situação
definitiva com a execução das
cortinas feitas com estacas
pranchas metálicas. Observa-
se também a execução de
estrutura de tirantes para o
reforço tanto das contenções
executadas para a linha da
ferrovia quanto das cortinas.
52. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 08
Acidente do Edifício Miguelângelo (Recife/PE)
Edifício com 15 pavimentos, construído na praia de Boa Viagem em Recife, durante a
fase de entrega das unidades manifestou-se um recalque diferencial, do prédio como
um todo, sem surgimento de fissuras apreciáveis, o que atestava a boa qualidade da
superestrutura.
A fundação executada em sapatas (fundação rasa) assente em areia com pressões
superiores a 5,0 kgf/cm2. A velocidade de recalque medida eram da ordem de 350
µm/dia (0,35 mm/dia) e crescentes, prenunciando o provável colapso da edificação.
Através da revisão do mapa de cargas dos pilares, verificou-se a existência de esforços
com valores significativamente superiores aos considerados no projeto. Portanto, foi
diagnosticada a insuficiência das áreas das sapatas (excessiva tensão de compressão
transmitida ao solo de fundação), havendo necessidade urgente do aumento da
capacidade de cargas da sapata ou melhor do seu Módulo de Deformabilidade.
Solução emergencial adotada
Foram abertos, a trado, furos de pequeno diâmetro em torno das sapatas, nos quais
foram inseridos tubos de PVC para guia de injeções com resina epóxi sob pressão. O
efeito da resina foi o de transformar o solo de fundação num material de muito mais
alta resistência à compressão, através da impregnação nos vazios da areia por uma
substância de elevado Módulo de Deformabilidade.
53. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 08
Solução definitiva
Cessada a iminência do perigo, constatada através do monitoramento dos recalques, foi
possível abrir acessos até as sapatas e aumentar suas áreas, compatibilizando as cargas
dos pilares com a taxa admissível da camada suporte da fundação.
Essa providência adicional é recomendável, uma vez que a longo prazo, a distribuição
dos volumes impregnados pela resina epóxi podem não garantir, futuramente, a
desejada uniformidade de esforços ao nível da infraestrutura.
Sapata subdimensionada
apresentando recalques
Corte esquemático
54. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 08
Comentários
Típico problema de fundação subdimensionada, na verdade não se pode afirmar se
houve negligência com relação ao cálculo da fundações ou na redução das dimensões das
área de apoio das sapatas, através da economia de material e de mão de obra para a
execução das mesmas.
Injeção de resina epóxi para aglutinar o material
arenoso à sapata.
Abertura da cava para execução do
reforço estrutural da sapata.
Sapata reforçada
e recomposição do
piso.
55. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
FALTA DE PROJETO E SUPERVISÃO TÉCNICA CAUSA QUEDA
DE UM PRÉDIO EM VOLTA REDONDA
ENGª ALBERTO FRANCISCO DOS SANTOS FILHO
Introdução
Em 1991 na cidade de Volta Redonda (RJ) aconteceu o desabamento de um
prédio de 4 pavimentos, amplamente noticiado na imprensa, pelo fato de ter
havido um total de 8 mortos e 24 feridos, incluindo o dono do imóvel, 3 membros
de sua família, entre outras pessoas que participavam da construção sob o
regime de mutirão.
Estudo de Caso nº 09
Histórico e causa do acidente
A obra em questão estava na responsabilidade de dois profissionais credenciados pelo
CREA-RJ, sendo que o que se verificou é que faltou coordenação geral para delegar as
funções específicas a cada responsável, o que pode ser confirmado em alguns trechos
dos depoimentos:
Do profissional responsável pelo projeto perante o CREA: “Fui procurado pelo
proprietário para fazer o projeto de um prédio de dois pavimentos, tendo executado o
projeto de arquitetura e o cálculo estrutural”
Do Profissional responsável pela construção perante o CREA: “Não sabia que a obra
estava sendo executada”
56. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 09 (cont.)
Histórico e causa do acidente (cont.)
Do encarregado da construção:
“Nunca recebi nenhum projeto de estrutura para executar”
“Nunca tive orientação técnica com relação ao concreto ou ferragem”
“Executava os serviços por experiência própria de acordo com a minha vivência
profissional”
“Acho que a queda da obra pode ser atribuída ao mau dimensionamento dos pilares
centrais”
O depoimento colhido no momento do desabamento indica que as primeiros elementos a
entrarem em ruptura foram os pilares centrais, em razão do afundamento da parte
central do andar, a partir do qual o restante da estrutura entrou em colapso.
Pelo fato de não ter acompanhamento técnico e nem projeto estrutural torna-se
trabalhoso refazer a real situação dos serviços executados.
Podem ser citadas algumas observações tais como: vigas com espaçamento de estribos
exagerado, desagregação do concreto indicando sua baixa resistência e falta de
espaçadores para garantir o cobrimento da armadura. Estas observações levam a
concluir pela existência de uma série de falhas de execução típicas de obras sem
acompanhamento adequado tais como: não existência de análise de solo para
assentamento da fundação, utilização de traço incorreto com adição excessiva de água
ao concreto, inexistência de cálculo estrutural, falta de vibração e de cura do concreto.
57. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
VISTA GERAL DO ESCOMBROS
DO PRÉDIO ACIDENTADO
Em face do comentado é possível
afirmar que esta obra não atendeu
ao mínimo critério de supervisão
técnica que eliminasse um alto risco
de colapso, que poderia se iniciar
por qualquer ponto da estrutura
provocando o seu desabamento.
Conclusão
Os acidentes adquirem repercussões diferentes em função de diversos fatores:
existência de vítimas fatais e gravidade dos ferimentos, vulto técnico da obra,
importância política, prejuízos materiais causados a terceiros.
Nas obras em que um eventual colapso pode causar danos físicos, abrir mão dos cuidados
mínimos que mantenham o risco de insucesso em margens aceitáveis, por negligência ou
incompetência significará o uso indevido de sua pregorrativa de tomar decisões que
serão aceitas pelos leigos, sem questionamentos.
58. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
REFORMA CAUSA O DESABAMENTO DE UMA CONSTRUÇÃO DE
ALVENARIA ESTRUTURAL ENGª CARLOS HENRIQUE HOLCK
Introdução
As reformas de residência são um fato corriqueiro, diariamente podemos
observar pedreiros abrindo novas portas e janelas, demolindo paredes, tudo sem
assistência de um engenheiro. O caso aqui enfocado é o da reforma de uma
residência, porém realizada por uma empresa de engenharia.
Estudo de Caso nº 10
Apresentação do caso
O proprietário do imóvel resolveu transformar sua residência em um estabelecimento
comercial. Para tanto mandou elaborar um projeto de arquitetura, obteve as licenças
necessárias e contratou uma construtora para executar a obra. Entre outras
modificações o projeto especificava o alargamento das janelas para transformar as
fachadas da casa em grandes vitrines.
Estrutura da casa
A casa (sobrado) estava situada em um terreno de esquina, com janelas de pequenas
dimensões abrindo-se para ambas as ruas. A construção possuía paredes em alvenaria
de tijolo comum ( 1 tijolo) e tinham a função estrutural de suportar as lajes de
concreto armado do primeiro piso e do forro. Os únicos pilares de concreto armado
eram os da caixa da escada, que também davam apoio à caixa d’água elevada.
59. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 10 (cont.)
O problema e sua origem
O obra iniciou-se pela ampliação das janelas existentes no térreo, tanto em altura
quanto em largura, para a criação das futuras vitrines. Durante a noite desabou,
ficando de pé apenas a área contígua à escada de concreto armado.
A explicação para o acidente é obvia, embora o engenheiro responsável não tivesse dado
a devida atenção. A ampliação das janelas do térreo reduziu drasticamente a extensão
das paredes que suportavam as lajes do primeiro andar e do forro. Na verdade, quase
todo o peso desses dois pavimentos foi transferido para um “pilar”de alvenaria que
restou no ângulo das duas fachadas.
O desabamento deu-se pela ruptura do “pilar” no térreo, que não teve resistência para
suportar a carga que lhe foi transferida.
Conclusão
Uma reforma de uma residência que foi transformada em loja, embora executada por
um profissional habilitado, não teve a necessária avaliação da função estrutural de seus
elementos. Não ocorreu ao profissional que uma residência de dois pavimentos poderia
não ter estrutura de concreto armado e que os andares superiores apoiavam-se nas
paredes de alvenaria.
Ao aumentar as abertura para as vitrines o profissional eliminou quase totalmente o
apoio dos andares superiores, submetendo-se as partes restantes da alvenaria a um
esforço muito superior a sua resistência, resultando em sua ruptura.
60. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
EMPUXO NO VAZIO PROVOCA O COLAPSO DA ESTRUTURA DE
UMA VARANDA ENGª NELSON ARAUJO LIMA
Introdução
Em 1993 num prédio de nove andares, com um apto/andar, construído há cerca
de 15 anos, a moradora do 6º andar estava na varanda da sala observando a
chuva quando ouviu tocar o telefone em seu quarto. Interrompeu a conversa
quando ouviu um estrondo de vidraças se quebrando vindo da sala, ao entrar na
sala verificou que o piso da varanda onde tinha estado a minutos se encontrava
fortemente inclinado. Pela foto do jornal do dia seguinte dava para se observar
que a estrutura da varanda rompeu-se no engaste da laje em balanço, girando
aproximadamente 15 graus, mas não desmoronou, permanecendo presa ao
restante da estrutura do prédio
Estudo de Caso nº 11
Descrição da estrutura da varanda
A estrutura do piso da varanda era formada por uma laje maciça retangular de
concreto armado com 12 cm de espessura (9,32 m de comprimento e 2,03 de largura),
esta laje L1A, constitui um balanço engastado elasticamente no bordo externo da laje
L1B da sala do apartamento, ambas estando apoiadas na viga V17 da fachada. A laje
L1B, retangular (12 m de comprimento e 6 m de largura) era nervurada com 15 cm de
espessura, as nervuras, com 10 cm de largura e espaçadas de 30 cm de eixo a eixo.
61. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Vista da fachada do prédio com a Forma da sala e da varanda em planta.
varanda do sexto andar inclinada.
62. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 11 (cont.)
Descrição da estrutura da varanda (cont.)
Estando os fundo das duas lajes no mesmo nível, a diferença nas espessuras das lajes
resulta em um rebaixo de 3 cm no topo da laje em balanço, situado junto à viga V17.
As duas floreiras construídas nas laterais não tinha qualquer ligação estrutural com a
laje L1B e com a viga V17, de acordo com os desenhos de forma do projeto estrutural, o
concreto foi previsto com fck=14 MPa e o aço especificado como sendo CA50B.
Observações feitas no local
Na primeira vistoria no local do acidente, a estrutura da varanda já tinha sido relocada
em sua posição inicial por meio do acionamento de macacos hidráulicos e todas as
varandas da fachada do prédio estavam escoradas desde o piso do térreo até o último
pavimento.
Nas lajes L1A do quinto, sexto e sétimo andares tinham sido extraídos (com sonda
rotativa com 10 cm de diâmetro) sete corpos de provas para avaliação da resistência à
compressão do concreto, assim como três amostras do aço da armadura negativa da laje
da varanda do sexto andar para ensaios de tração, dobramento e verificação de bitola.
Estes ensaios indicaram 30 MPa como valor estimado da resistência característica à
compressão do concreto e indicaram que se tratava de aço CA50A (de acordo com as
normas da ABNT).
63. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 11 (cont.)
Exame visual da estrutura
a) A secção do engaste estava rompida ao longo de todo o comprimento e os ferros
negativos estavam expostos na região da ruptura porque foram expulsos do
concreto;
b) O aspecto geral do concreto era bom, não havendo indícios de falhas de
concretagem;
c) As espessuras do concreto da laje, da camada de assentamento, do mármore
branco nacional e do revestimento da face inferior constam da figura abaixo
d) As barras de aço da armadura negativa principal da laje, estavam sem qualquer
indício de terem sofrido escoamento, estricção ou rompimento e sem sinais de
corrosão apreciável. Todas as barras apresentavam um traçado em degrau
posição do rebaixo da laje;
e) O escoamento das águas pluviais no piso da varanda é feito pelos bordos livres da
laje, diretamente para fora da varanda, sem a utilização de ralos e de tubulações
de escoamento;
64. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 11 (cont.)
Verificação da estabilidade da laje da varanda
Cargas verticais permanentes
peso do concreto: ..................................... 0,12x25=3,00
peso do revestimento inferior: ............. 0,02x20=0,40
g=4,96 kN/m2
peso da massa de assentamento: .......... 0,05x20=1,00
peso do piso de mármore: ....................... 0,02x28=0,56
Momento fletor na seção do engaste: sobrecargas (de acordo com a NBR 6120)
2,0 kN/m
Mg=-4,96 x 2,032/2 =-10,22 kNm/m
0,8 kN/m
90 cm 1,5 kN/m2
203 cm
Momento fletor na seção do engaste: Mq=-7,87 kNm/m
Dimensionamento a flexão simples para Md= 1,4 (Mg+Mq)=-25,33 kNm/m
concreto fck= 14 Mpa aço CA50 d=10,5 cm (cobrimento c= 10 mm)
área de aço calculada: As=6,60 cm2/m
para Mg atuando isoladamente: As= 3,40 cm2/m (menor do que As exist = 4,72 cm2/m)
65. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 11 (cont.)
Conclusões
Em face dos dados expostos é evidente que o acidente foi provocado pela brusca
retificação dos ferros negativos instalados com dupla curvatura em forma de degrau,
devido ao rompimento da camada superficial do concreto pela ação do “empuxo no
vazio” conforme figura a seguir:
Detalhe do ferro negativo no rebaixo
(situação antes do acidente)
66. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 11 (cont.)
Conclusões (cont.)
Estes ferros esticados passaram a funcionar como tirantes submetidos a uma tensão
de tração da ordem de 21,7 kN/cm2, conforme o esquema de equilíbrio seguinte:
Detalhe do ferro negativo no rebaixo Esquema de equilíbrio após o acidente
(situação após o acidente)
Mg=-10,22 kNm/m
Cg = Tg = Mg/z = 102,2 kN/m
Tensão no aço: Tg/As = 21,7 kN/cm2 (muito menor do que fyk =50,0 kN/cm2)
Compressão no concreto: Cg/Ac =5,1 MPa (muito menor do que fck = 14,0 MPa)
67. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 11 (cont.)
Conclusões (cont.)
O ângulo de rotação de 17º corresponde à diferença de comprimento entre a
hipotenusa e a soma dos dois catetos do triângulo retângulo mostrado na figura:
No desenho de armação das lajes os ferros
11 15 negativos estão desenhados com a forma de um
,2
Ap “U” achatado com duas verticais de 11 cm de
ós
5 ac
ide 3,
8
altura. Este detalhe inadequado propiciou o
n
inicial
te defeito de execução causador do acidente: sua
em cm
cotas em cm forma foi modificada na fase de construção
10 com a adoção de uma dupla curvatura para
transpor o degrau de 3 cm de altura.
Para agravar a situação, todos os ferros negativos da laje foram colocados sobrepostos
à armação longitudinal superior da viga V17, não havendo, portanto, nenhum ferro desta
viga em condição de colaborar na resistência ao “empuxo no vazio”.
A suspeita de que as demais varandas estivessem com o mesmo problema da varanda do
sexto andar foi confirmada, sendo providenciadas obras de reforço em todas elas.
Dois fatores atuam para resistir ao “empuxo no vazio”: a grande espessura e a natureza
da varanda do piso da varanda e, a compressão transversal dos ferros negativos da laje
em balanço devido à ação do momento fletor positivo elevado que solicita a viga V17.
68. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
REFORÇO ESTRUTURAL DE VARANDAS DE PRÉDIO RESIDENCIAL
ENGª ALBINO J. PIMENTA DA CUNHA
Introdução
Ó prédio é composto de portaria garagem no pavimento térreo, dois pavimentos-
tipo com 4 aptos cada e um pavimento de cobertura com 2 aptos. O prédio possui
varandas espaçosas na fachada, para as quais foi projetada estrutura em
balanço com 5,0 m de vão livre.
Estudo de Caso nº 12
Descrição da anomalia constatada
Ainda em construção, observou-se que as flechas nas extremidades dos balanços
estavam progredindo e já chegavam a cerca de 20 cm (claramente perceptível a olho nu
quando se observava as vigas por baixo ou da frente do prédio).
Neste momento foram executados escoramentos adequados, e os condôminos decidiram
por paralisar a obra e contratar serviço de consultoria especializada.
A revisão do projeto estrutural apontou erros grosseiros na estrutura projetada, na
edificação como um todo, e especialmente nas vigas em balanço que suportavam as
varandas, tornando necessário projeto de reforço da estrutura.
Com a revisão do cálculo estrutural e do projeto de reforço, os condôminos lograram
êxito judicial, passou-se imediatamente a execução do projeto de reforço.
69. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 12 (cont.)
Projeto de reforço: Solução adotada nas varandas
As varandas eram suportadas por cinco vigas
em balanço, com 5,0 m de vão livre, e outras
duas vigas, nas divisas laterais do prédio,
com vãos menores. Estas vigas em balanço,
com seção transversal de 20 cm x 45 cm,
eram insuficientes para o nível de esforços
atuantes.
Em razão das limitações arquitetônicas, o
projeto de reforço previu o aumento da
seção transversal das 5 vigas em balanço
pelo aumento da sua largura. Além disto, a
viga transversal que cruzava todas as vigas
em balanço, que não possuía função
estrutural, foi reforçada como o objetivo de
receber a reação das vigas principais de
suporte das varandas, que tiveram o vão livre
reduzido para cerca de 3,50 m.
Esta viga passou a transmitir as cargas recebidas para três novos
elementos estruturais incorporados à estrutura (três mãos
francesas ligando esta viga ao pilares existentes na linha da
fachada), embutidos nas paredes divisórias originalmente existentes
70. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 12 (cont.)
Execução do reforço: Erros de execução constatados
No início das obras de reforço foi possível constatar que, além das deficiências do
cálculo estrutural, inúmeros erros graves de execução haviam também ocorrido.
• Para minimizar as flechas já existentes nas varandas foi aplicado uma camada
adicional de concreto magro sobre a laje, com espessuras até 15 cm (nivelando o piso);
• Para execução do piso das varandas, para dar caimento necessário para escoamento
de águas foi feito um enchimento adicional com espessura de até 10 cm;
• Esta espessura excessiva provocou um carregamento permanente, não computado pelo
cálculo estrutural.
71. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 12 (cont.)
Conclusões
O erro de cálculo pode ser comprovado com certa facilidade, bastando para isso uma
verificação do projeto estrutural. Porém os erros de execução são, em muitos casos, de
difícil constatação, embora neste caso tenham contribuído para o insucesso do
empreendimento.
O enchimento do piso das varandas havia sido executado por subempreiteiro de mão-
de-obra contratado diretamente pelos condôminos do prédio. Possivelmente algum
profissional havia se responsabilizado tecnicamente pela obra, mas não fazia o
acompanhamento da execução ou os condôminos enfrentavam o risco de serem
descobertos pelos órgãos de fiscalização.
Os graves problemas que ocorreram na fase construtiva, dos quais os condôminos
tomaram o devido conhecimento, deveriam levá-los a um maior cuidado na continuidade
da execução do prédio. No entanto, após a conclusão do reforço da estrutura os
condôminos dispensaram a empresa de engenharia e contrataram novamente o
subempreiteiro, que havia executado o enchimento das varandas, para concluir as obras
de acabamento do prédio.
72. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Vista geral da fachada com as Vista das vigas em balanço da
varandas escoradas varanda (escoradas)
Vista da estrutura da varanda Espessura excessiva de revestimento
após o reforço (sob as escoras)
73. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
ACIDENTES EM MARQUISES DE EDIFÍCIOS
ENGª FABIO DORIGO
Introdução
No início de 1992, um segundo desabamento de marquise com vítima fatal,
ocorrido no bairro de Copacabana menos de dois anos após o primeiro, chamou a
atenção dos profissionais da área de estrutura. A partir da experiência
adquirida, através de vistorias, é que serão apresentados os dados a seguir.
Estudos de Casos: 13a, 13b e 13c
Abordagem estrutural
As marquises são elementos das edificações caracterizados como balanços, vinculados
ao plano da fachada e que se projetam sobre o logradouro público, sendo que os
acidentes ocorreram em marquises de concreto armado.
A questão da dupla proteção que o concreto exerce sobre as barras de aço (de acordo
com Susseking):
• Proteção física através da camada de cobrimento ou recobrimento;
• Proteção química, visto que em ambiente alcalino surge uma camada quimicamente
inibidora (pH concreto variando aproximadamente de 12 a 13).
Deve-se, porém, atentar para o caráter altamente nocivo da presença do cloro, capaz
de anular a proteção química da armadura no concreto conferida pela presença da cal.
74. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudos de Casos: 13a, 13b e 13c (cont.)
Abordagem estrutural (cont.)
De modo a garantir proteção à armadura deve-se dar atenção à fixação do valor do
cobrimento e à execução de concreto adequadamente dosado e adensado. Se o concreto
for permeável e poroso além do permitido e se a espessura do cobrimento for
insuficiente, a durabilidade (vida útil) será afetada, a estrutura não resistirá à
agressividade do meio ambiente, deteriorando-se com a corrosão da armadura.
Por se tratar de estrutura em balanço (sujeita a momentos negativos) é dotada de
armadura principal na face superior, o que a torna mais vulnerável à ação da penetração
das águas pluviais. Na questão executiva existe a dificuldade em manter a armadura na
sua posição de projeto, pela possibilidade de pisoteamento durante a concretagem.
Em algumas obras, executadas por profissionais não habilitados, é muito comum o
lançamento de sucessivas camadas de argamassa para dar caimento adequado às águas
pluviais, sem contudo retirar às anteriores. Isso acarreta um aumento não previsto de
cargas verticais que atua sobre as marquises, constituindo na própria causa isolada da
ruína da estrutura ou a elevação da tensão de tração nas armaduras que acabam por
fissurar o concreto, agravando o processo de corrosão.
Deve-se lembrar também que como as marquises se situam externamente ao corpo do
prédio, ao ar livre e, no caso das orlas marítimas e em ruas de grande circulação, as
mesmas estarão expostas à ação agressiva dos gases poluentes e da maresia.
75. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 13a
Relato do acidente da Marquise situada no Ed. Mercúrio
A marquise era estruturada com laje e vigas de concreto armado apoiadas em tirantes
de concreto aramado, com cerca de de 35 m de comprimento e situada ao nível do teto
da sobreloja. Por volta das 17h30 min do dia 08 de novembro de 1990, um trecho da
marquise de aproximadamente 20 m de comprimento desabou vitimando um pedestre.
O motivo principal do acidente, de acordo com o laudo de vistoria 176/90 foi a da
corrosão acentuada da base da armação dos tirantes, reduzindo significativamente a
seção transversal das barras, em decorrência do cobrimento insuficiente da mesma.
Detalhe para os
tirantes no plano
de fachada e dos
escombros.
Vista geral mostrando a parte
desabada e remanescente
76. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 13b
Relato do acidente da Marquise situada no Ed. Terminus
A marquise foi construída ao nível do teto do primeiro pavimento, numa edificação de
uso misto, com 3 m de balanço sobre o logradouro e 30 m de comprimento. O acidente
ocorreu por volta das 17h do dia 18 de fevereiro de 1992, provocando a morte de um
camelô e ferindo outros dois, com a ruína de todo o trecho voltado para um lado da rua.
A marquise era estruturada com vigas
invertidas distantes 4,25 m entre eixos e
laje com espessura original de 8 cm.
Segundo o laudo de vistoria 042/92
elaborado pela comissão de vistoria, as
causas principais da ruína parcial da
estrutura foram: a quantidade excessiva
de revestimento na face superior
(variável de 20 aa 30 cm) gerando
acréscimo de carga permanente, e a
corrosão da armadura negativa de
algumas vigas.
Algumas barras apresentavam sinais de
estricção em razão do escoamento da Vista superior da marquise instantes
armadura devidos aos elevados esforços após o desabamento. Detalhe para o
esquema com vigas invertidas
de tração a que foi submetida.
77. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 13c
Relato do acidente da Marquise situada no Ed. Tavares
Na manhã de 15 de janeiro de 1995, houve desabamento de uma marquise em
Copacabana, já vistoriada anteriormente, e em virtude de um problema que já havia
ocorrido na retirada de outras marquises: falta de cuidado na demolição.
Tratava-se de marquise estruturada com laje engastada no plano da fachada com
balanço aproximado de 2 m. Segundo o laudo de vistoria 530/92, foram observadas
trincas no revestimento, sistema de coleta de águas pluviais ineficiente e existência de
letreiro apoiado na marquise. Após análise de propostas para recuperação estrutural,
optou pela demolição da marquise.
A demolição deveria ter sido precedida do escoramento.
Nos casos em que o escoramento é dispensável é
necessário que a mesma acompanhe a evolução dos
esforços, devendo ser executada da ponta do balanço
para o engaste, do contrário podendo provocar o colapso
da marquise.
Outro cuidado fundamental está relacionado com a
necessidade de implantação de proteção aos pedestres,
através da instalação de bandejas ou tela.
Vista parcial do edifício instantes após o desabamento
78. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 13c
Relato do acidente da Marquise situada no Ed. Tavares (cont.)
Detalhe de toda a marquise mostrando
a linha de ruptura ao longo da mesma
Detalhes para os serviços de remoção
do revestimento e para a ausência de
escoramento.
79. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudos de Casos: 13a, 13b e 13c
Conclusões
A partir do resultado das vistorias realizadas nas 250 marquises na Av. Nossa Sra de
Copacabana, foi realizado estudo estatístico de modo a avaliar três questões: tipos de
ocorrências detectadas nas vistorias, procedimentos de emergência adotados,
qualidade e teor dos pareceres técnicos.
As ocorrências mais freqüentes
dizem respeito ao aparecimento de
manchas de infiltração, ineficiência
ou ausência de sistema de coleta de
águas pluviais e impermeabilização
deteriorada.
Com relação aos problemas ligados à
estrutura, a constatação de trincas
aparece com 30%, a corrosão de
armaduras com 10%.
Ao lado o gráfico das ocorrências
relacionadas respectivamente pelas
letras correspondentes.
80. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
CORROSÃO CAUSA ACIDENTE NO VIADUTO NEGRÃO DE LIMA
ENGª NELSON ARAUJO LIMA
Introdução
O acidente com a estrutura do viaduto (construído em 1957) ocorreu na manhã
do dia 03 de dezembro de 1986, a laje superior do tabuleiro de uma rampa de
descida do viaduto cedeu parcialmente, provocando sua imediata interdição ao
tráfego viário. Os projetos e memoriais de cálculo foram obtidos na Fundação
Departamento de Estradas de Rodagem do Estado do Rio de Janeiro.
Estudo de Caso nº 14
Descrição da estrutura da obra
A estrutura da obra é formada por um viaduto principal com 20 m de largura nos
trechos correntes e 490 m de comprimento, sem contar o comprimento do viaduto já
existente sobre o ramal ferroviário da EFCB (atual Flumitrens).
O tabuleiro do viaduto principal, com uma área total de 13200 m², é formado por 226
vigas pré-moldadas distribuídas em 20 vãos de comprimento médio de 25 m. Os quatros
tabuleiros das rampas de acesso têm 10,6 m de largura e um total de 59 vigas.
As vigas pré-moldadas têm 1,50 m de altura, exceto algumas com altura variável, e
foram projetadas em concreto protendido (fck=22,5 MPa)
81. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Seção transversal-tipo na rampa de acesso A
Vista do viaduto principal e da rampa de acesso-A,
interditada ao tráfego logo após o acidente. O
tabuleiro apresenta marcas de infiltração intensa
de águas pluviais, inclusive com arbustos crescendo
nas juntas de dilatação e de concretagem
82. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14
Descrição da estrutura da obra
Existe três tipos básicos de viga
• Vigas do tipo I têm seu vão prolongado por dois balanços dotados de dentes Gerber
• Vigas tipo II estão simplesmente apoiadas sobres os dentes Gerber das vigas tipo I
• Vigas tipo III estão assentadas diretamente sobre as travessas de apoio
Esquema do processo construtivo do tabuleiros
As travessas de apoio formam com os pilares pórticos de concreto armado, os pilares
têm seção transversal circular com diâmetro de 90 cm e estão assentes no terreno por
meio de fundações superficiais em forma de sapatas. Para efeito estético foram
acrescentadas no nível do fundo da mesa inferior das vigas, lajes de forro em concreto
armado e as superfícies aparentes da estrutura foi argamassado (2,5 cm de esp.)
83. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Processo Construtivo dos tabuleiros
Os tabuleiros com as vigas tipo I e tipo III foram construídos de um modo
interessante:
FASE 1 : montagem do escoramento até a cota de fundo projetada e concretagem da
laje de forro, deixando ferros de espera para posterior ligação com a mesa inferior das
vigas.
FASE 2: concretagem das vigas pré-moldadas deixando furos transversais na mesa
superior para posterior passagem dos cabos de protensão da laje, aplicação da
protensão longitudinal das vigas e retirada do escoramento.
FASE 3: montagem do escoramento dos trechos da laje superior entre vigas e das
transversinas tomando apoio sobre a estrutura da laje de forro, concretagem e
aplicação da protensão transversal das lajes e das transversinas.
O escoramento dos trechos de laje superior concretada na FASE 3 foi retirado através
de aberturas deixadas na laje superior e posteriormente concretadas. As vigas tipo II
foram executadas sobre um escoramento com 1,5 m de altura desmontável de modo
controlado, assente sobre um escoramento igual ao das vigas tipo I, e depois arriadas
para sua posição definitiva. As lajes de forro, engastadas em vigotas transversais
apoiadas sobre as mesas inferiores das vigas, sem qualquer armação de ligação, foram
concretadas sobre o primeiro trecho do escoramento . Os trechos moldados no local da
laje superior foram construídos de modo análogo ao das vigas do tipo I.
84. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Processo Construtivo dos tabuleiros (cont.)
Os cabos de protensão foram confeccionados dispondo-se 12 fios de 5 mm de diâmetro
(aço CP 125-140) em torno de uma mola de aço em espiral e envolvendo-se o conjunto
por três camadas superpostas de papel Kraft pintadas externamente por um produto
betuminoso, sendo o diâmetro externo do cabo da ordem de 35 mm
Na montagem do tabuleiro, os cabos
transversais da laje atravessavam a
mesa superior das vigas pré-moldadas
através de orifícios, não revestidos, com
diâmetro da ordem de 50 mm abertos
por ocasião da concretagem das vigas.
Na rampa de acesso A a protensão foi
aplicada por meio de ancoragem ativas
instaladas no bordo mais afastado do
Viaduto Principal, havendo do outro lado
ancoragens passivas em laço.
85. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Observações feitas no local
Um trecho da laje superior concretado no local, situado entre as vigas V2 e V3 e
próximo do topo da Rampa de acesso A, estava recalcado ao longo de aproximadamente
10 m, conforme mostra a figura.
Recalque do trecho de laje superior concretado no local.
86. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Observações feitas no local (cont.)
Trecho da laje superior moldado no local que arriou cerca
de 10 cm ao longo de 10 m de rampa da Rampa de Acesso
A, sustentado apenas por alguns cabos transversais (tirantes)
A pavimentação é composta
por uma camada inferior de
argamassa de cimento e
areia, coberta por uma
camada de concreto asfáltico.
Neste trecho acidentado está
um dos cabos transversais
arriado junto com o trecho de
laje moldado no local.
Foto 2 Foto 3
A primeira inspeção visual permitiu fazer as seguintes observações preliminares:
a) pedaços de concreto do local do acidente, retirados da estrutura com facilidade
por meio de suaves golpes de picareta, apresentavam sinais de desagregação;
b) ao cabos transversais de protensão, espaçados de cerca de 1 m eixo a eixo e
desprovidos de bainha metálica, estavam frouxos e com vários fios partidos
suportando o peso do trecho de laje concretados no local (Foto 2);
87. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Observações feitas no local (cont.)
c) não havia nenhuma armação de aço doce ligando a mesa superior das vigas pré-
moldadas com os trechos de laje concretados no local;
d) a pavimentação era construída inferior de regularização do greide, feita em
argamassa de cimento e areia, coberta por uma camada de concreto asfáltico, cada
uma delas com cerca de 3,5 cm de espessura (Foto 3). O pavimento ao longo da
rampa apresentava uma superfície muito irregular, cheia de lombadas (Foto 4).;
e) a laje de forro situada sob o local acidentado continha marcas de infiltração
prolongada de águas pluviais;
Nas inspeções posteriores foram tomadas providências que possibilitaram novas
observações:
a) a retirada da pavimentação do trecho de laje danificado e a execução de
aberturas de acesso na laje de forro permitiram um exame mais detalhado do
tabuleiro. Os cabos de protensão transversal, vistos por baixo, mostravam
avançado estado de corrosão na travessia da junta de concretagem. Os cabos não
estavam protegidos por bainha metálica nem foram detectados traços de injeção
de nata de cimento nas faces externas dos fios. Vários cabos estavam rompidos na
travessia da junta de concretagem;
88. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Observações feitas no local (cont.)
Foto 4
A pavimentação da Rampa de acesso A está cheia de
ondulações provocadas pelo tráfego de veículos pesados.
Inspeção de uma das ancoragens passivas em laço da Rampa
de Acesso A, todas instaladas no bordo do tabuleiro
situado do lado mais próximo do Viaduto Principal
Foto 5
b) a descoberta das ancoragens ativas e passivas da laje superior mostraram que os
cones de ancoragem ativa não apresentavam sinais de deterioração nem de
movimentação dos fios e que as ancoragens passivas em laço estavam em bom
estado de conservação e corretamente executadas (Foto 5);
89. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Observações feitas no local (cont.)
c) a demolição de uma faixa transversal nos trechos de concreto moldado no local da
laje superior para a retirada completa do cabo transversal de protensão mais
arriado permitiu a avaliação mais precisa do seu estado de conservação;
d) a laje de forro estava funcionando como tanque de acumulação das águas pluviais
infiltradas através das juntas de concretagem (Foto 6). Lentamente, a água
acumulada escapava através da junta entre a laje de forro e a mesa inferior da
viga pré-moldada;
A execução de aberturas na laje de forro para permitir o
acesso ao interior do caixão fechado liberou o escoamento de
grande quantidade de água de infiltração acumulada.
Formação de estalactites no fundo
da laje superior na posição das
juntas de concretagem, com gotas
d’água pingando sobre a laje de
forro e com manchas marrons
indicativas de corrosão do aço dos
cabos transversais de protensão.
Foto 6 Foto 7
90. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Observações feitas no local (cont.)
e) a passagem continuada das águas pluviais através das juntas de concretagem da
laje superior deu origem à formação de curiosos estalactites encontrados (Foto 7);
f) havia manchas avermelhadas na face inferior das lajes superiores na posição das
juntas de concretagem, produto da corrosão do aço dos cabos transversais de
protensão (Foto 8);
Mancha escura provocada
pela infiltração de águas Foto 9
pluviais ao longo da junta de
concretagem à direita. As
rebarbas de concreto à
esquerda indicam falta de
estanqueidade nas formas
em prejuízo da qualidade do
concreto.
Passeio com as lajotas pré-
moldadas quebradas, cheio
Foto 8 de detritos umedecidos pela
água da chuva.
91. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Observações feitas no local (cont.)
g) o piso dos passeios, construído com lajotas pré-moldadas de concreto armado,
estava quebrado em vários locais, acumulando detritos e água de chuva (Foto 9);
h) as inúmeras juntas de dilatação do viaduto estavam sem qualquer dispositivo de
vedação, permitindo a livre penetração das águas de infiltração, causando
desconforto aos usuários e facilitando a corrosão das armaduras (Fotos 10 e 11);
Foto 10
A falta de vedação na junta
de dilatação está permitindo
que a infiltração de águas Foto 11
pluviais deteriore o tabuleiro,
a travessia de apoio e os A falta de um dispositivo de vedação na junta de
pilares. dilatação está permitindo que a infiltração de águas
pluviais deteriore o dente Gerber e os aparelhos de
apoio em neopreme fretado. Notar os sinais de
corrosão acentuada dos ferros.
92. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Conclusões
Após o término da aplicação da protensão, os cabos foram injetados com nata de
cimento, que ficou confinada no interior do túnel formado pelos 12 fios de aço. Como os
fios estão justapostos tangenciando-se dois a dois, a primeira camada de papel tomou
apoio na geratriz mais externa dos fios, não permitindo assim passagem para a saída da
nata de cimento.
Por este motivo, os cabos não são aderentes ao concreto nem estão devidamente
protegidos contra a corrosão. Sem a aderência, o rompimento do fio em qualquer seção
provoca o seu imediato relaxamento ao longo de todo o comprimento, com a conseqüente
anulação das tensões de compressão transversais na laje superior.
O efeito corrosão é muito sensível quando o diâmetro do fio é pequeno, no presente
caso, a perda de uma camada periférica de apenas 0,6 mm de espessura eleva a tensão
de tração no aço ao seu valor de ruptura. A folga entre o orifício deixado no concreto
pré-moldado e a superfície externa do cabo favoreceu o acúmulo e a movimentação da
água infiltrada, acelerando a ação da corrosão (figura 5).
93. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 14 (cont.)
Conclusões (cont.)
- As falhas do sistema de captação de águas pluviais permitiram que as mesmas
escoassem sobre a superfície do pavimento em direção ao meio-fio do passeio situado
junto ao local do rompimento da laje, facilitando o processo de infiltração.
- O espaçamento de 1,5 m adotado para os cabos transversais de protensão no Viaduto
Principal é muito superior ao espaçamento recomendado da ordem de 75 cm.
- Os cabos transversais de protensão, mal protegidos contra corrosão e submetidos a
repetidos esforços cortantes (impacto das rodas dos carros sobre a laje no início da
rampa) acabaram por se romper.
Solução para remodelação e reforço estrutural adotada:
a) demolição das lajes de forro para diminuir a carga permanente e permitir a livre
inspeção das vigas e do fundo das lajes superiores a qualquer momento.
b) retirada da pavimentação.
c) demolição do piso dos passeios em lajotas de concreto armado pré-moldadas para
evitar a infiltração de águas pluviais e o acúmulo de detritos (evitar corrosão).
d) execução de uma sobrelaje de concreto armado com 12 cm de espessura (grampeada)
e) construção de barreiras de concreto armado (guarda-rodas) no lugar do atuais
meios-fios dos passeios.