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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.
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.
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.
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.
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).
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:
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.
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.
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.
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.)
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.
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
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.
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:
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.
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:
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS



Reservatório em
concreto armado
  e canaleta de
  drenagem em
    alvenaria
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.
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 .
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).
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
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.
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.
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.
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
PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS




Detalhe típico da estrutura de reforço do piso.
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)
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.
PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS




  Planta de situação esquemática
PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS




Trecho com três furos de sondagem representativos do subsolo da obra.
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
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.
PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Estudo de Caso nº 06 (cont.)

   • Prova de carga da estaca Franki apresentou deformações elevadas.
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)
PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS




Novos ensaios na área com baixa capacidade de carga
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
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.
PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Detalhes da incorporação da estaca-raiz no novo bloco
envolvendo o bloco existente
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).
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).
PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS
Croqui de localização da barragem em Monlevade
PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS

 OMBREIRA ESQUERDA ANTES E DEPOIS DO ACIDENTE

Antes do acidente               Depois do acidente
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.
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.
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.
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
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.
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”
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.
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.
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.
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.
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.
PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS




Vista da fachada do prédio com a    Forma da sala e da varanda em planta.
varanda do sexto andar inclinada.
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).
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;
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)
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)
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)
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.
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.
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
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.
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.
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)
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.
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.
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
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.
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
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.
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.
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)
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
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.)
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.
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.
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.
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);
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;
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);
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
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.
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.
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).
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.

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  • 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.
  • 24. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS Reservatório em concreto armado e canaleta de drenagem em alvenaria
  • 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
  • 33. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS Detalhe típico da estrutura de reforço do piso.
  • 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.
  • 36. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS Planta de situação esquemática
  • 37. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS Trecho com três furos de sondagem representativos do subsolo da obra.
  • 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)
  • 42. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS Novos ensaios na área com baixa capacidade de carga
  • 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.
  • 45. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS Detalhes da incorporação da estaca-raiz no novo bloco envolvendo o bloco existente
  • 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).
  • 48. PATOLOGIA DE EDIFÍCIOS Croqui de localização da barragem em Monlevade
  • 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.