Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.1
INTRODU O
Recalque o deslocamento vertical ou inclinao que uma edificao sofredevido s deformaes ocorridas no macio de apoio de suas fundaes.
O Recalque causado pela diminuio de volume dos vazios de um solo. No
fenmeno do recalque, a diminuio de vazios est ligada a aproximao das
partculas causadas por deformaes elstico/plstico/viscosa, perda de suco,
esmagamento das ligaes laterizadas, compresso de sujeira, sada de gua e
rebaixamento do nvel do lenol fretico. O macio sofre uma diminuio de volume
sem que entretanto ocorra uma formao ntida de uma superfcie de ruptura
(cisalhamento) relativo entre partculas.
17.1 Recalq ues : Con ceit os e Defin ies
Todos os tipos de solos, quando submetido a uma carga, sofrem inevitavelmente
recalques, em maior ou menor grau, dependendo das propriedades de cada solo e da
intensidade do carregamento. Os recalques geralmente tendem a cessar ou estabilizar
aps certo perodo de tempo, mais ou menos prolongado, dependendo das
peculiaridades (permeabilidade e poro-presso) dos solos.
Fig 17.1.1 Exemplo de Recalques lento, por adensamento nas argilas de Santos
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17.2 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Por exemplo, recalques em solos arenosos, podem se estabilizar em poucas horas
ou dias. J o recalque em solos argilosos moles so pouco permeveis tendem a cessarou estabilizar - se ao longo prazo.Prdio de Santos ( Edf. Nncio Malzoni )
Observando o que aconteceu no exemplo clssico da literatura brasileira, o
Edificio Nuncio Malzoni, em Santos, que alm de sofrer recalques verticais de
grandes propores inclinou em face da superposio dos Bulbos de presses. Fig
17.1.1. Este edifcio hoje est totalmente recuperado e reaprumado por
Engenheiro Carlos Maffei.
No recalque as partculas se aproximam uma das outras provocando uma
diminuio do volume (e espessura) de todo o macio (raramente ocorrem
superfcies de cisalhamento). Na ruturaas partculas deslizam umas em relao s
outras, ao longo de uma superfcie de cisalhamento.
Recalq ue adm is svel: So aqueles cujas magnitudes s produzem recalques
distorcionais que a estrutura pode suportar sem danos. Toda fundao sofre
recalques. Toda edificao suporta sem danos, algum recalque. Na grande
maioria das obras estes recalques so absorvidos e passam despercebidos
durante a construo, quando pilares e lajes so construdos no prumo e no
nvel.
Berberian atravs de centenas de estruturas analisadas, tem verificado que
recalques distorcionais na ordem de =1/500a 1/300causam somente danos que a
edificao pode suportar. Considerando-se que a maioria expressiva dos vos das
estruturas varia de 4 a 6 metros, os recalques admissveis estruturalmente devemgirar no entorno de =500/500 = 1cm ou 10 mm, sabendo-se que =/L ou
2-1/L.
Da a sugesto do autor em desvincular o conceito de carga admissvel da
carga de rutura submetida a um coeficiente de segurana SF=2a 3, mas ligando-o
diretamente ao conceito da carga admissvel como sendo aquela que no produz
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significativos danos a estrutura, ou seja aquela que s produzir recalques
diferenciais da ordem de 10ou 15mm, ou seja =1/500ou 1/300.
Este conceito eliminar a necessidade em provas de carga levadas at a rutura
e da definio do coeficiente de segurana real, alias, ainda hoje dois problemas na
engenharia de fundaes.
A situao mais desfavorvel, seria aquela na qual uma das fundaes, com
voLentre dois pontos considerados , no recalque, ou recalque menos de 15mm.
A situao mais favorvel aquela na qual duas fundaes apresentem recalques
aproximadamente iguais.
Recalque o deslocamento (para baixo) que uma edificao sofre a diminuio dosvazios dos terreno de apoio.
Importante, a partir de 1974 o autor apoiado nas anlises dos danos causados porrecalques nas edificaes vem colocando em destaque que o melhor indicador dosriscos e patologias deixou de ser recalque diferencial, dando lugar ao recalquedistorcional.
Levantamento (deslocamento para cima), quando ocorre est associado a solos
expansivos.
17.2 Recalques Sob a tica do Solo
O recalque de uma estrutura sob atica do solo, causado principalmentepor quatro fenmenos, a saber:
Recalque Imediato Suportvel na maioria dos casos
Ajuste do Solo/Fundaes (compresso de sujeiras)
Sadas de Gases
Deformao elstica do esqueleto slido do solo.
Recalque Primrio Maior dos Recalques, pode levar a obra ruptura
Adensamento: Sada de gua
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17.4 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Ocorre entre poucos minutos (areias fofas saturadas) at muitos
anos (argilas moles saturadas, muito finas e pouco
porosas)
Recalque Secundrio - Deve-se a fenmenos viscosos (creep oufluncia) e ocorre aps o adensamento primrio. mais significativo emsolos orgnicos devido ao escorregamento e/ou reorientao daspartculas.
Recalque por Colapso - Deve-se ao colapso da micro-estrutura do
solo por perda da resistncia das ligaes interpartculas do solo e/oupor perda de suco mtrica, quando inundado.Geralmente brusco ecatastrfico.
Dependendo da formao geolgica e da estrutura "fabric" do solo,podem ocorrer outros tipos de recalques igualmente importantes, taiscomo Recalque por dissecao (rebaixamento do nvel do lenolfretico), Recalque por subsidncia (causado pelo abatimento de
minas e escavaes subterrneas), etc.
Fig 17.2.1 Recalques imediatos para fundaes flexveis e rgidas
Recalque deFundaesRgidas
Zfs
Recalque deFundaesFlexveis
s- Coeficiente de Poisson
Es- Mdulo de Elasticidade
Solo
Rocha
H
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Recalque por Adensamento Primrio Ocorre ao longo do tempo.Deve-se a sada da gua do solo (fenmeno do adensamento).
Comumente o maior e o mais grave deles. Este recalque geralmentetende a cessar ou estabilizar aps certo tempo, mais ou menosprolongado, e que depende das peculiaridades geotcnicas dos solos. Porexemplo: recalques em solos arenosos, podem se estabilizar em poucashoras ou dias. O recalque em solos argilosos moles tende a cessar ouestabilizar somente aps algumas dcadas, quando dissipar o excesso daporo-presso.
Recalque Secundrio (creep) - Deve-se a fenmenos viscosos (creepou fluncia) e ocorre aps o adensamento primrio. mais significativoem solos orgnicos devido ao escorregamento e/ou reorientao daspartculas.
Recalque por Colapso - Deve-se ao colapso da micro-estrutura dosolo por perda da resistncia das ligaes inter-partculas do solo e/oupor perda de suco mtrica, quando inundado.
Em uma significativa parte do territrio brasileiro, verifica-se a ocorrncia de
solos potencialmente colapsveis, com estruturas metaestveis sujeitas a grande
reduo de volume e, portanto grandes recalques quando saturados.
Geralmente estes recalques so bruscos e catastrficos.
Atravs do ensaio de adensamento com inundao a uma dada presso ou
duplo edomtrico pode-se ter uma ideia do potencial de colapso Pc, medindo-se a
variao do ndice de vazios causado pela inundao:
Pc = / (1- i) recomenda-se Pc 2%
Variao do ndice de vazios
i ndice de vazios inicial antes da inundao
Quanto mais poroso, maior ser o potencial de colapso.
Da a recomendao de se realizar provas de carga com inundao nas
regies sabidamente colapsveis.
Os pesquisadores Jennings e Knight apresentaram em 1975 uma relao
aproximada entre o potencial Pc de colapso e o dano associado.
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17.6 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Tab. 17.2.1 Controle de Nvel e Prumo
Panos CausadosPC PC %
Praticamente nenhum 0 a 0,01 0 a 1
Danos Moderados 0,01 a 0,05 1 a 5
Danos Problemticos 0,05 a 0,10 5 a 10
Muito Problemticos 0,10 a 0,200 10 a 20
Extremamente Problemticos > 0,20 > 20
TEMPO t,anos
rp RECALQUE POR COLAPSO
ra RECALQUE PRIMRIOPerda de Agua em CamadasMoles Adensveis
RECALQUE SECUNDRIO Rs
RECALQUEr,cm
ri RECALQUE POR IMEDIATO
Fig. 17.2.2 Recalques de uma edificao ao longo do tempo
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Recalq ue p or Dis sec ao Pode produzir valores elevados
Gerado por rebaixamento do lenol fretico: Ocorre progressivamente, durante e aps o rebaixamento do lenol
fretico.
Recalqu e por Vib raes No so graves mas geram fissuraesVibraes geradas por mquinas industriais equipamentos decompactao, bate-estacas, britadores, etc. produzem trincas eaceleram os recalques.
Recalqu e po r Sub sidnc ia
Pode levar a obra runaCausada pela escavao de tneis ou desabamento de velhas minas,cavernas, etc., sob o terreno da edificao.
17.3. RECALQUES SOB A TICA DA ESTRUTURA
Toda fundao sofre algum recalque. Na grande maioria das obrasEstes recalques so redistribudos atravs do processo da interao solo/estrutura
Foto 17.2.3 Colapso devido a Ruturade adutoras de guas emCeilndia -DF
Foto 17.2.4 ColapsoCratera em PistaCausada por Saturao doSub-Leito
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17.8 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
e passam despercebidos durante a construo, que prossegue sendo executadono nvel e no prumo.
Figura de Recalque a poligonal que liga os vrios pontos de uma
fundao e seus deslocamentos no plano vertical.
Curvas d e (iso ) Recalques, o lugar geomtrico que liga os pontos demesmos deslocamentos de uma fundao (em planta).
Os recalques sob o ponto de vista da estrutura podem ser analisadossegundo a natureza da figura de recalques:
Fig 17.3.1 Recalques Total e Diferencial
1. Recalque Totalrt ( s ) o recalque total que porventura tenha ocorrido
sob uma fundao, no momento da observao. a soma de todos osrecalques: imediato, primrio, por colapso, secundrio, dissecao,
vibrao, etc.
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Fig 17.3.2 Recalque Total Uniforme
2. Recalque Diferencial rd ( a diferena entre os recalques totais de
dois pontos considerados.
12 ?
O recalque diferencial de uma maneira geral, mais danoso estrutura do que
o recalque total.
Recalque Diferencial Uniforme : o recalque diferencial com variao
linear entre todos os pontos da estrutura.
mx
A estrutura praticamente no
sofre danos estruturais Ruptura das redes externa Alteraes nos passeios e
caladas Tpico de Estruturas Rgidas
e terrenos uniformementefracos
Inclinao e Desaprumo Tpicos de Estruturas
Rgidas e terrenoslinearmente desuniformes Recalques linearmente
desuniformes Estrutura sofre pequenos
danos
Fig 17.3.3 Inclinao Uniforme
Foto 17.3.4 Recalque Diferencial Uniforme
mn
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17.10 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Quando a magnitude dos recalques e principalmente dos recalques diferenciais
relativamente pequena, as cintas e os cinco primeiros andares das estruturas
quase sempre os absorvem e os redistribuem.
medida que o processo se acentua, os danos deixam de ser somente
arquitetnicos/funcionais, podendo em alguns casos produzir at o colapso da
estrutura.
Foto 17.3.5 Exemplo de RecalqueDiferencial Uniforme
Foto 17.3.6 Exemplo de RecalqueDiferencial Uniforme
Foto 17.3.7 Exemplo de RecalqueDiferencial Uniforme
Foto 17.3.8 Exemplo de RecalqueDiferencial Uniforme
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.11
Recalque Angular , ou Distoro Angular ou ainda Rotao Relativa ou
Recalque Diferencial Especfico: rotao da reta utilizada para definir o
desaprumo, ou seja, aquela que une dois pontos de referncia.
=L
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ou mais corretamente AB= (AB/ LAB)-
A ruptura em geral brusca e catastrfica (rupturas generalizadas
ocorrem em solos incompressveis). Acontecem em horas ou poucos dias,
desde o incio da formao da cunha de deslizamento at a ruptura total.
Fig.17.1.2 Cunhas de RupturaGeneralizadasDe Beer e Vsic (1958)
Na viso macro da estrutura, o fenmeno da ruptura semelhante ao do
recalque, isto , a estrutura tambm afunda (ou tomba) s que em velocidadesmuito maiores. Winterkorn e Fang (1975) citam o caso clssico de rupturageneralizada de um conjunto de silos.
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17.12 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Fig 17.1.3 Ruptura Brusca de um Conjunto de Silos. Tschebotarioff (1951)
Fig 17.1.4 Ruptura por Puncionamento Causado por Colapso das Fundaes ,(Gama DF. Cortezia Infrasolo Ltda)
O Fenmeno do recalque percebido atravs da observao dos sintomas
causados na superestrutura (trincas, inclinaes etc.)
FundaoColapsada Sub.solo
esmagado
Pilares e vigasrompidos
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.13
Os recalques so analisados sob duas ticasa do solo(causa) e a daestrutura(efeito):
2. Os recalques so analisados sob duas ticas:a do solo(causa) e a daestrutura(efeito)
3. RecalquesSob a tica do Solo
Outros exemplos:
Solo heterogneos Recalques Diferenciais Estrutura sofre Danos e
Fissuraes
Foto 17.3.9 Exemplo Hipottico de Recalque... Distorcional
Foto 17.3.10 Desaprumo de Fachada Foto 17.3.11 Desaprumo de Fachada
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17.14 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
a. Perfil dos Recalques Totais
b. Perfil dos Recalques Diferenciais aps a Eliminaodos Recalques Uniforme e da Inclinao
FIG. 17.3.12 Deslocamento . Definies . Grant et al(1974),ApudVelloso & Lopes (2002).
Rotao : Variao da inclinao da reta que une dois pontos de referncia de
uma fundao no exemplo da FIG.5.3.12, mx foi a maior das
rotaes sofridas por todas as retas de referenciais da obra.
Deformao Angular : No exemplo, a deformao angular em vale:
BC
BC
BA
BA
B
L+
L=
Desaprumo w: a rotao da estrutura como um todo (ou uma parte dela bem
definida analisada em separado) como se fosse um bloco rgido.
Como raramente uma estrutura pode ser considerada como se fosse
um bloco rgido, as vezes fica difcil definir e quantificar seu
desaprumo
A deformao angular considerada positiva se produzconcavidade para cima, (como
no caso do ponto B)
A D
C
ABCD
LBCLAB LCD
ABCD
B
DCBA
recalque
uniforme
mxw
sBinclinao
sAA
D
CB
sC sD
W
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Relao Deflexo Rr: a relao entre a deflexo relativa (deslocamento
mximo) e a distncia L entre dois pontos de refernciaRr = /L
Relao Emprica R: a relao entre a distoro angular e o recalque mximo
R = /mx= /L mx
L
a
L
max
Ruptura: o deslocamento relativo das partculas do solo ao longo de uma
superfcie de ruptura geralmente por cisalhamento, quando o solo submetido a
tenses maiores do que a sua resistncia.
17.4 DANOS CAUSADOS POR RECALQUES
In troduo
Como foi visto anteriormente, os recalques e deformaes da
estrutura, so os principais causadores das fissuras e at em certos casos, do
colapso total da estrutura.
Toda edificao recalca, mas ela suporta certo recalque sem
nenhum dano considervel ou aparente, mesmo porque quando pequenos,
durante o processo de construo a edificao construda as lajes e aprumando
as pilares de tal forma a no acumular os recalques.
Vrios pesquisadores e entidades tcnicas tm procuradoestabelecer um paralelo entre estes deslocamentos e os danos causados aos
vrios tipos de estruturas.
Os recalques, principalmente os diferenciais e os distorcionais
dependem muito da interao solo/estrutura que por si s um fenmeno
complexo e depende de uma enorme gama de hipteses ainda questionveis.
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17.16 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Velloso & Lopes (1996) sumarizam no seu recente livro de
Fundaes COPPE/UFRJ, as experincias de Bjerrum (1963), Vargas e Silva
(1973), Skempton & MacDonald (1956), Grant et al (1974), Novais e Ferreira
(1976), Burland & Wroth (1974), Wahls (1981), I.S.E Institute of Structural
Engineers (1978 e 1989), Thorburn e Hutchinson (1985). Peck (1994), Meyerhoff
(1956) e Polshin & Tokar (1957).
Berberian (1974,1987) analisando centenas de casos patolgicos em
obras do Centro Oeste Brasileiro, prope a to procurada correlao entre a
abertura das fissuras e os danos causados em edifcios tradicionais, com
estruturas predominantemente em concreto armado e painis de fechamento emalvenaria.
As principais lies que se pode tirar desse estudo, com
importantes reflexos na filosofia dos projetos de fundaes e estruturas so
(Velloso & Lopes 2002, Berberian 1974,1987 e Moura 1995),
A rigidez de uma superestrutura tende a redistribuir as cargas nos
pilares, aliviando os pilares mais carregados (que tendem a gerar
maiores recalques) e sobrecarregando os menos carregados. De
uma maneira geral os pilares de periferia passam a receber mais
carga do que aquelas indicadas no projeto, e, por conseguinte
sofrem uma reduo nas suas cargas iniciais. (Moura 1995).
Por esta razo e por influncia da ISE-interao solo/estrutura, os
recalques diferenciais so menores do que o previsto pelos mtodosconvencionais de clculo. Da, se levado em conta a ISE muitas
obras inviabilizadas pelos mtodos convencionais, poderiam ser, na
pratica viabilizadas. Moura (1995) constatou efeitos favorveis da
ISE, na diminuio das distores angulares entre pilares que
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.17
apresentam valores acima dos limites (~L/300) estabelecidos por
Skempton e MacDonald.
Tem-se observado que dependendo da Rigidez Relativa da
estrutura/solo, os recalques diferenciais so absorvidos at
aproximadamente o 5 pavimento de um edifcio comum, (Gusmo e
Gusmo Filho, 1994).
Fissuras e trincas que ocorrem nos ltimos pavimentos de prdios
mais altos (a partir de 6 pavimentos) podem no so causados por
recalques, mas sim por variaes trmicas e/ou variaes sazonais
de temperatura e umidade. Berberian (1974).
A ISE influencia mais intensamente nos recalques diferenciais e
quase nada nos recalques totais.
Os edifcios em paredes portantes alvenarias estruturais, so
menos tolerantes aos recalques distorcionais do que nos edifciostradicionais estruturados com painis de simples fechamento, (ISE,
1989).
A modelagem global de uma edificao completa, levando em conta
a fundao e a superestrutura ainda um procedimento complexo,
pouco preciso e apoiado em hipteses pouco representativas. Da a
importncia da observao cuidadosa da experincia local, e das
recomendaes (mesmo que em carter geral) a exemplo das
apresentadas nas prximas paginas.
H uma carncia de registros publicados de casos de estruturas que
sofreram danos. So fortemente incentivadas a controles peridicos
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17.18 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
dos recalques das obras, se possvel desde seu incio (e mesmo no
se no se dispondo de medidores mais sofisticados).
Os deslocamentos limites, que resultam no aparecimento de trincas
ou at o colapso do elemento da edificao dependem de vrios
fatores, tais como:
Condio de contorno (engaste, apoio livre, etc.)
Do comportamento mecnico da pea (frgil, dctil,
viscoso/reolgico, etc.). A maioria das alvenarias utilizadas em
edificaes comuns apresentou um comportamento frgil, sem
patamar de escoamento.
Do fator de forma (relao entre o comprimento e a altura do
elemento).
Da deformada da estrutura (concavidade para baixo ou paracima).
Da rigidez relativa a flexo e ao cisalhamento.
Os valores admissveis dos recalques e deformaes dependem
da utilizao de cada edificao. Valores aceitveis para algumas
podem ser danosos a outras (Velloso & Lopes, 2002 e Peck
1994).
Vale observar que em estruturas muito rgidas elas podem tombar
como um todo sem, entretanto apresentar um quadro considervel
de fissurao.
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A quantificao dos deslocamentos admissveis tem sido
representada atravs da distoro angular . As tabelas a seguir apresentam
alguns valores indicativos, lembrando, entretanto, que a base estatstica destes
dados provm de estudos realizados em estruturas tradicionais (concreto e/ou ao
com fechamento em painis de alvenaria).
17.4.1REGRA DA MEDIATRIZ
PARA INDICAR OS PONTOS EM RECALQUES OU DESLOCAMENTOS
DAS ESTRUTURAS
Berberian , nos anos 70, desenvolveu uma tcnica que permitisse
identificar numa edificao os pontos com patologias tpicas de (flechas ou
recalques).
A regra da Mediatriz em painis bidimensionais no estado plano de tensesna situao de cisalhamento puro acabou por ser simplificada, na prtica deprofissionais de patologias e projetos, sendo comum e rotineiramente designadapor Regra da Mediatriz do Professor Dickran.
Esta regra esta baseada na anlise da gerao das tenses de trao empainis de alvenaria das edificaes. As trincas ocorrem quando estas tensesultrapassam a resistncia a trao do material utilizado.
Esta regra permitiu de forma simples e prtica de elaborar o diagnostico e ato prognostico das patologias tpicas de recalques e flechas de lajes e vigas.
O que mais importante que esta regra permitiu esclarecer a falcia deque toda trinca de 45 causada por recalque.
De maneira geral a causa principal realmente recalque, mas dependendoda atitude e posio das trincas esta regra mostra claramente que as mesmasforam geradas por flechas em vigas e lajes e no por recalques.
Estes estudos mostram tambm que a tenso mxima de trao, ocorre emgeral no ponto mdio da trinca de trao (a 45), cuja inclinao estar voltadasobre o ponto em deslocamento, indicado pela mediatriz.
A comprovao experimental veio quando Berberian (1974) construiu 06painis de alvenaria no laboratrio de materiais da empresa Infrasolo Ltda, com
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17.20 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
dimenses de 6 x 3 m, grampeando-as nas viga inferior, nos pilares e apertadasna viga superior aps um tempo de espera de dois meses.
Foram ensaiadas alvenarias de blocos de concreto e tijolos cermicos,aplicando-se deslocamentos controlados em um dos pilares para analisar ainfluncia dos recalques distorcionais (diferencial / 6,0 m) na abertura das trincase no fenmeno da rutura dos painis.
PRIMEIRA TRINCA SUB-CAPILAR NO PAINEL 01
f=0,08 1/400 Frisc = 2.5
1e 2 Trincas Sub. Capilares no Painel
Exper.01 af=0 15
mm
Recalque Distorcional 1/250
Berberian (1972)
FISSURAS Regra do Dickran
Caso .1Rec.Fundaes
Fig.17.4.1 Parede em Blocos deConcreto 10x20x40 cm
Fig.17.4.2 Idem mostrando 1 e 2 trinca
Fig.17.4.3 Panel em tijolo cermicoaparente
Fig.17.4.4 Recalque de FundaesRegra do Dickran
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.21
Patologia e Reforode Estruturafundex / infrasolo
FISSURAS Regra do Dickran
Caso . 2Flexa Laje/Viga
Verificao por Elementos Finitos
Fissurao
flecha em cintas
fundex / infrasoloPatologia e Reforode Estrutura
FISSURAS Regra do DickranCaso .3 Rec Cintas
Fig.17.4.5 Flechas em vigasRegra do Dickran Fig.17.4.6 Mtodos dos Elementos Finitos
Fig.17.4.7 Recalque nas Fundaes Fig.17.4.8 Flechas nos Baldrames ou Cintas
Fig.17.4.3 Abatimento das Cintas
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17.22 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
17.4.2RECOMENDAES DE BERBERIAN
Berberian (1974,1987 e 2001), com base nas anlises das patologias
de centenas de obras do Centro Oeste Brasileiro e ensaios em prottipos de
painis de alvenaria, sugere modificaes e amplia as recomendaes de
Skempton, Bjerrum (1963), Vargas & Silva(1973).
O autor recomenda uma interrelao entre a Distoro Angular ,
abertura das fissuras afeosdanos observadosem vrios casos de obras. TAB.
17.4.1
Estas recomendaes so aproximadas de carter genrico e svalem para estruturas convencionais de concreto armado com fechamento em
painis de alvenaria (no estruturais).
Observaes Importantes sobre as Recomendaes de Berberian
Os recalques totais uniformesdentro de certos limites no comprometem
seriamente a segurana de uma estrutura. Se uma estrutura recalca como
um corpo rgido, ou mesmo inclinando-se tambm como um corpo rgido
(com variao linear dos recalques), ocorrero desaprumos, mas os danos
estruturais podero no ser to srios.
Ocorrero efeitos estticos, funcionais, comprometimento do sistema de
dutos de ligaes externas, escadas, etc, mas dentro de certos limites a
estabilidade global da estrutura no fica seriamente comprometida.
A aceitabilidade da estrutura e definio da distoro mxima admissvel
definida pelo projetista da estrutura, e com base nas conseqnciasestticas e funcionais e no fator de risco fator Frisc= . 1000.
Os recalques totais, diferenciais e distorcionais podem ser estimados
teoricamente durante a elaborao do projeto e medidos aps o trmino da
obra, de tal forma a permitir traar as curvas de iguais recalques
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.23
(isorecalques) e permitindo-se avaliar as grandezas e , entre dois
pontos.
Recalques lentos favorecema uma atuao da interao solo/estrutura,
propiciando uma gradativa redistribuio dos deslocamentos, fazendo com
que a estrutura se adapte e resista melhor aos recalques.
Vale observar que a influncia do tempo na distribuio dos recalques
diferenciais diferente para cada tipo de solos (argilosos arenosos etc...), e
da rigidez da estrutura.
Os recalques diferenciais podem ser, a muito grosso modo estimados
como sendo 75% do recalque total mximo.
As tenses residuaisnas estruturas podem ser importantes, mas difceis
de quantificar, vez que, quase sempre os recalques comeam a ser
observados e medidos aps a aplicao de parte do carregamento (seno
todo), quando j ocorreram recalques residuais no medidos.
Em estruturas similares, as tolerncias s deformaes no so
obrigatoriamente as mesmas.
A experincia tem mostrado que materiais de construo mais dcteis, a
exemplo, do ao e das resinas plsticas podem tolerar maiores recalques
do que elementos mais frgeis, tais como o concreto, gesso ou alvenariaestrutural.
tambm de praxe, recomendarem-se reforosquando a velocidade de
recalques atinge a aproximadamente 60/dia. Teme-se que quando a
velocidade de recalques atinge este valor, poder no haver tempo hbil
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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17.24 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
para reverter o processo e nem reforar as fundaes e/ou estrutura,
comprometendo a estabilidade da edificao, e colocando em risco seus
usurios.
A considerao da ISE. Interao Solo-Estrutura tem influenciado
favoravelmente na distribuio e redistribuio dos deslocamentos. De uma
maneira geral, quanto mais rgida e tambm "quanto mais alta" for uma
estrutura, maior ser a redistribuio dos recalques, forando a uma
reduo dos recalques diferenciais e distorcionais, viabilizando at em
certos casos, projetos cujos recalques sem considerar a ISE, seriaminicialmente inadmissveis.
Conforme j enfatizado anteriormente, nenhuma destas acertivas
absoluta e possvel que dependendo das caractersticas peculiares de
uma dada estrutura, nada disso ocorra.
Fissuras Capilares, sub-milimtricas com abertura abaixo de 0,1mm sodesprezveis, assintomticas e inconclusivas.
Os encontros de cintas sobre cintas sem fundaes, constituem- se em
pontos de fraqueza a recalques, gerando trincas horizontais baixas,
prximas aos pisos, ou altas prximas ao teto.
Recomenda-se, sempre que possvel, pontuar-se as cintas (vigasbaldrames) com mais de 6m de vo livre, executando-se pequenas
fundaes, para evitar trincas baixas nas paredes e/ounas lajes de piso,
simulando trincas de charneira, causadas por carregamento uniformemente
distribudo de baixo para cima na laje de piso.
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.25
Quadro dos Fatores Relativos de Risco - FRISC
Aps o exame de pouco mais de 800 obras com sintomas de patologias
e reforos de estruturas e fundaes, Berberian estabeleceu, para melhor
compreenso dos problemas, um fator de risco que reflete de uma maneira
aproximada a gravidade dos fenmenos patolgicos.
FRISC Sintomatologia
at02 Sem comprometimento da segurana e da
funcionalidade da edificao.
02 a04 Patologias incipientes, devendo, entretanto, serem
corrigidas o quanto antes, para garantir e prolongar
a vida til da edificao.
04 a06 Patologias graves que necessitam de correo
imediata.
06 a08 As patologias podem j estar comprometendo a
segurana e estabilidade da edificao. Correes
e reforos imediatos e possivelmente invasivos.
acima de08 Instabilidade local/parcial, ou eminncia de colapso
total da edificao.TAB.17.4.1 Recalques Distorcionais x Sintomatologia. Berberian (1987)
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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17.26 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
SINTOMATOLOGIA x Fator de Risco Frisc
Limites Berberian (1987) Frisc = 1000.= 1000 (21) / L
afis=0,85mm (0,05 a 0,10) = 1/1175 (1/2000 a 1/800) Frisc = 0,85 (0,50 a 1,25)
Berberian (2000) analisando 48 casos onde supostamente poderiam ter pilares
sob a argamassa de revestimento, constatou que trincas horizontais nos
revestimentos de paredes no passam sobre pilares, eliminando a possibilidade
de pilares na regio de trincas horizontais
Foto 17.4.2 Trincas mltiplas causadas por flechas nas cintas. Descartada a hiptesede recalques no pilar a esquerda face a ocorrncia da .trinca .horizontal prolongada
Foto 17.4.1 Deformao das cintas (sobre .cintas) causada porabatimento (colapso) do aterro .de sustentao .das cintas
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.27
Fissuras Capilaresconfusasmisturam-sea fenmenos trmicos e de retrao das
alvenarias. Fis su ras Visvei s em paredes portantes
no armadas, deformadas comconcavidade para cima. SegundoMeyerhof: =1/2500 e segundo Polshin &Tokar com L/H < 3, entre 1/3500 e 1/2500para L/H < 5, entre 1/2000 a 1/1500 esegundo Burland & Wroth: 1/2500 parapainis quadrados e 1/2500 para L/H = 5 eainda com deformaes convexa paracima: 1/5000 para paredes quadradas.Para o caso de paredes portantes
armadas, as fissuras passam a aparecer... segundo Polshin & Tokar entre 1/1400 a.. .1/1000.
Foto 17.4.3 Fissuras Capilares Confusas
Frisco mdio = 0,85
y = 0,0387x + 0,0287
R2= 0,0279
-
0,05
0,10
0,15
0,5 1,0 1,5
Frisc = (1000.( 2 - 1) / L
AberturadeFissura
mm
Frisco mdio = 0,85
y = 0,078x - 0,0184
R2= 0,4452
0
0,05
0,1
0,15
0,5 1 1,5Frisc = (1000.( 2- 1))/ L
AberturadeFissura
-
7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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17.28 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
afis=0,13mm (0,10 a 0,16) = 1/770 (1/800 a 1/700) Frisc = 1,3 (1,25 a 1,45)
Desnivelamentosem mquinas industriais eequipamentos sensveis a recalques diferenciais,podem ser crticos.
Fissuras f inas (< 0,10mm) so facilmentecorrigidas durante o acabamento final Dano naCategoria I segundo I.S.E (1989).
Acentuam-se as microf issuras. Painisexternos de alvenaria trincam descolando-se daestrutura. Nos dias chuvosos pode-se divisar ocontorno da estrutura atravs da umidade que
atravessa as paredes, podendo inclusive mofararmrios e moveis em contacto com as mesmas.
Provocam desnivelamentos em mquinas industriais e equipamentos sensveis a
recalques diferenciais. Limites de per igo para prticos contraventados. Dist ores nesta magnitude (1/1000 a 1/500), pode fissurar acabamentos interiores ou
exteriores rgidos e sensveis, tais como gesso, pedras ornamentais, mrmores ou peasvitrificadas. O NavfacNaval Facilitia Eng. Comand (1971), no entanto observa que pode-se tolerar recalques maiores se uma parcela importante do recalque j ocorreu antes doassentamento dos acabamentos.
Mxima de fl exo ang ul ar na junta de tubulao rgida de concreto (para trabalho sobpresso), e corresponde em geral 2 a 4 vezes a inclinao mdia da linha de recalque.Danos s juntas dependem tambm do eventual comprimento da tubulao.
Os recalq ues tolerveis em edifcios com estrutura pesada de concreto armado apoiadaem radier rgido (grelhado com 1,20m de espessura) poder ser limitado por danos nos
acabamentos internos ou externos. Flechas ainda so adm is svei s para vigas biapoiadas, quando atuam todas as cargas(permanentes + acidentais) conforme prescreve norma NBR 6118/2003.
Frisc = 1,5 (1,42 a 1,60) = 1/650 (1/700 a 1/600)
Frisco mdio = 1,3
y = -0,6227x + 1,0946
R2= 0,0072
0,10
0,11
0,12
0,13
0,14
0,15
0,16
0,17
1,2 1,3 1,4 1,5
Frisc = (1000.(2 - 1) / L
Abe
rturadeFissura
mm
-
7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.29
Fissuras surgem em Forros erevestimentos muito rgidos (gesso, papeloargamassado, etc.).
Edifcio s est reito s e lar go s: sem registrode danos ou inclinaes inadmissveis.
Segundo Thorburn & Hutcinson(1985) comtrincas entre 0,10 a 0,20mm os danos asedificaes residenciais e industriais podemser consideradas leves a moderadas emuito levespara as industriais.
Limite segundo NAVFAC (1971) paradistoro angular = 1/550 (medido ao
longo do dimetro) para radier circular rgidoou sapata anelar para apoio de estruturasrgidas (reservatrios, silos,.chamins etc..)
Trincas generalizadas, causadas porabatimento do aterro e cintas, e nada tem aver com recalque.
Trinca causada por abatimento da cinta apoiada em aterro colapsado (vazamento de esgotocom pH elevado ~ 6.3). A parede se manteve intacta, puxando o revestimento do teto, porser reforada com barita (centro radiolgico). O que parece ser um pilar na realidade umaboneca. Berberian/Infrasolo (1982b).
Foto 17.4.4 Trincas generalizadas, causadas por abatimento do aterro e cintas, e nada tem a vercom recalques
afis=0,10mm (0,10 a 0,18) = 1/550 (1/600 a 1/500) Frisc = 1,8 (1,66 a 2,0)
Frisc mdio = 1,8
y = 1,7607x - 2,7231
R2= 0,6653
-
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,6 1,7 1,8 1,9 2,0
Frisc 1000 . 2 1 / L
AberturadeFissura
mm
-
7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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17.30 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Foto 17.4.5 Trinca causada por abatimento da cinta apoiada em aterro colapsado( vazamento de esgoto com pH elevado ~6.3). A parede se manteve intacta puxando orevestimento do teto, por serem reforado por banita (centro radiolgico). O que parece serum pilar na realidade uma boneca. Berberian / Infrasolo (1982b).
Algum as Fissuras Incl inadas, em alvenarias sub-milimtricas (0,1 mm). Lim ite de Segur anapara obras onde no se admite fissuras. Skempton e MacDonald(1956), Apud Velloso e Lopes (2003) sugerem para recalques totais
limites: 40 mm para sapatas isoladas e entre 40 a 65mm para fundaes em radier.
Fissuras com abertura entre 0,30 a 1,0mm, normalmente causam somente danos leves emedificaes residenciais e comerciais, e muito leves em obras industriais.Na estrutura causa danos apenas estticos. Acelerando o envelhecimento das fachadas.
Ed ifci os Lar go s (B > 15 m): fissurasmilimtricas inclinadas. Aparecimentos defissuras paralelas e/ou com toro (serrilhadas).
Afofamento de A zulejos, sem, entretanto sedesprenderem.
Lim ites de tolerncia em edificaes de um oudois pavimentos com paredes de tijolos e
estrutura leve, um recalque maior pode sertolervel se uma parcela importante dorecalque ocorrer antes que os acabamentosestejam terminados.
Limites de tolerncia em edifcios comacabamento em interior ou exterior poucosensvel.
Segundo Thorburn (1985), trincas entre 1 e 2mm causam danos leves e moderados emedificaes residenciais e comerciais e muito leves em edificaesindustriais.........................................................
afis=0,13mm (0,20 a 1,0) = 1/500 (1/1500 a 1/500) Frisc = 2,0
afis=1,30mm (1,0 a 1,6) = 1/425 (1/500 a 1/360) Frisc = 2,4(2,0 a 2,77)
Foto 17.4.6 ~ 1,6mm = 1/425
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.31
Foto 17.4.7 Afofamento de azulejos Foto 1743.8 afis=1,4mm Devido a Recalque noPilar P1. No confundi-la com trinca de verga
Foto 17.4.9 Trinca com afis=1,8mm Causada por Flecha na Laje. Parede sobre lajesem apoio de pilares
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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17.32 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Recomenda-se c onsul tar especialistas empatologias.
Portas e Esqu adriastipo mximo ar, fogemdo esquadro e agarram ao fechar. Idem,armrios embutidos que se descolam do tetoe das paredes.
Tr incas Incl inadas no s A zulejos, primeirosdesprendimentos e soltura de azulejos.
Provavelmente problemas em partesrolantes.
Valores limites aplicveis a reservatriossobre bases flexveis. Bases rgidas notoleram este nvel de recalque distorcionalsem apresentar trincas ou rupturaslocalizadas porf lambagem.
Guindastese pontes rolantes acusamrecalques longitudinais ao longo do trilho.
Recalques transversais(entre os trilhos)em geral no governam o projeto.
Segundo a NBR 6118 (2003) considera-se como flec ha adm issvel (l/300) em vigasbiapoiadas quando s atuam as sobrecargas (acidentais) e (l/360) em elementos estruturaissuportando paredes de tijolos de vidro.
afis=1,80mm (1,6 a 2,0) = 1/315 (1/350 a 1/270) Frisc = 3,10(2,77 a 3,70)
Frisco mdio = 3,20
y = 0,5488x
R2= 0,0403
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7
Frisc = (1000.( 2 - 1) / L
AberturadeFissura
mm
Foto 17.4.10 Afofamento de azulejos Foto 17.4.11 Estrutura deformada. Forade esquadro
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.33
Fis su ras m ilimtri cas na estrutura e nasalvenarias. Aparecimento de famlia defissuras paralelas e/ou com toro.
Algum Desaprumo e abertura de juntas dedilatao, principalmente entre prumadasonde o aterro apresenta espessura varivel,podendo ocorrer fundaes mais curtas naregio dos aterros mais espessos.
Possivelmente as trincas que originalmenteeram recorrentes somente nas alvenarias,passam tambm a acontecer nas vigas.
DesaprumoEdi fcio s Est reit os (B < 15 m),
visvel em edifcios altos e rijos. Segundo Thornburn & Hucthinson (1985),trincas entre 2 a 5 mm produzem somente danosleves nas edificaes industriais e moderadasnasresidnciais e comerciais.
Meyerhof (1956) alerta para ocorrncia dedanos estruturais quandoalcana 1/25 Levantamento de pisos cermicos e granticos devido a toro nas lajes.
afis=3,0mm (2,0 a 4,0) = 1/240 (1/270 a 1/240) Frisc = 3,90(3,70 a 4,16)
Frisc mdio = 3,93
y = 0,2101x + 3,3106
R2= 0,5361
3,7
3,8
3,9
4,0
4,1
4,2
2,0 3,0 4,0
Frisc= (1000.( 2 - 1) / L
AberturadeFissura
mm
Foto 17.4.12 Trinca de recalque (no pilar a direita, com ligeira toro)
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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17.34 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Portas e janelas fogem do esquadro epassam a agarrar.
Pode ocorrer in f i l t rao atravs dastrincas de fachadas.
Categoria de dano (2 em 5) segundo aI.S.E
Fissuras so facilmente preenchidas. As barras de ao, embutidas nas vigas de
concreto j apresentam estr icc ionamentoda sua seo na regio da trinca.
Desajuste nas Guias dos Elevadores,problemas em pontes rolantes.
Em Paredes Internas as trincas crescemno sentido do maior recalque. Edifcios Largos,inclinao pequena mais
v isvel .
Componente Psicolgico Nocivo aosusurios que passam a notar as trincas esua evoluo.
Serviais Reclam am de p e daocorrncia de farelo de argamassa nocho ou sobre mveis.
Vidros Justos trincam, necessitando deaumento de folga nos caixilhos.
Portas e Janelas Emperram,necessitando de ajuste nos furos daslingetas e esquadrias.
Vazamentos e gotejamentos devido apequenas rupturas das redeshidrossanitrias imersas no concretoestrutural.
Fissuras na Estrutura progridem daalvenaria para a estrutura (ainda quandocapilares - 0,2 mm).
Reforo de Fund aesj recomendvel. Fiss uras Sub cent imtric as nas alvenarias (2,0 a 6,0mm). Acelerar o intervalo das medies dos recalques.
afis=4,5mm (4,0 a 5,0) = 1/235 (1/240 a 1/230) Frisc = 4,25(4,16 a 4,35)
afis=5,5mm (5,0 a 6,0) = 1/220 (1/230 a 1/210) Frisc = 4,6(4,54 a 4,6)
Frisc mdio = 4.6 (1/220 L)
y = 0,7467x - 0,3061
R2= 0,2013
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8
Frisc
= (1000.(
2 -
1) / L
AberturadeFissura
mm
Frisc mdio = 4,25
y = 0,0894x + 3,8137
R2= 0,6166
4,1
4,2
4,3
4,4
4,0 5,0 6,0
Frisc
= (1000.(
2 -
1) / L
AberturadeFissura
mm
-
7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.35
Foto 17.4.13 Recalque na estaca a direita da parede. Berberian (1975)
Foto 17.4.14 Vidros Trincados. Janelas Tipo Mximo-Ar
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
36/79
17.36 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Edi fci os Es trei to s(B < 15 m): Fissuras nasvigas e lajes, possvel estriccionamento dasbarras de ao.
Necess idad e de Reforo: ntida Empoamen to de gu a no canto da reas
de servio.
Empenamento de esquadr ias. Desco lamento d e Armrio s embutidos porfalta de esquadro da estrutura.
Levantamento d o Piso (com afofamento) esoltura de tacos.
Necessidade de acelerar medies derecalques, dos prumos e da malha defissuras.
Avaliara velocidadede recalques/dia. Danos mod erados a severasem edificaes
residenciais e comerciais, moderados emedificaes industriais conforme critrio de
Thornburn & Hutchinson, quando afi sestentre 5 a 15mm. Polshin e Tokar (1957) alerta para a ocorrncia de danos estruturais quando= 1/200.
afis=8,0mm (6,2 a 10,0) = 1/195 (1/210 a 1/175) Frisc = 5,20(4,7 a 5,7)
Frisc mdio = 5,2
y = 2,7962x - 6,7407
R2= 0,5897
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
4,7 5,0 5,3 5,6
Frisco = 1000.( 2 - 1) / L
Abertura
deFissura
mm
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.37
Foto 17.4.15Fissura a 45. Causada pelo recalque do pilar a Esquerda do painel
Reforo de Estr utu rase fundaes j com indicativo para incio imediato. Edi fci os Lar go s(B 15 m), fissuras graves evoluindo para trincas. Desaprumo visvel. Categoria dano 3de dano, segundo o I.S.E (1989),At esta abertura pode-se mascarar fissuras que reabrem, tomando-a com um mastique
elstico de baixa dureza Shore. Os recalques diferenciais neste nvel podem induzir a rutura das tubulaes. Skempton & MacDonald (1956) e Bjerrum (1963) alertam para ocorrncia de danos
estruturais quando= 1/150. Limites, segundo NAVFAC ( 1971), com = 1/160 a 1/125, para galpes em estruturas
com 1 a 2 pavimentos, em ao aporticadas, paredes flexveis e cobertura treliada. Escoramentos j podem ser necessrios.A velocidade de recalque possivelmente j muito alta, maior que 40 milsimos de
milmetro por dia Vr > 40 /dia.
afis=12,5mm (10,0 a 15,0) = 1/175 (1/175 a 1/30) Frisc = 6,70(5,7 a 7,70)
Frisc mdio = 6,70
y = 1,9121x - 0,4011
R2= 0,5833
10,0
11,0
12,0
13,0
14,0
15,0
5,7 6,2 6,7 7,2 7,7
Frisco = 1000 . = 1000.( 2 - 1) / L
AberturadeFissura
mm
Foto 17.4.15 Fissuras a 45. Causadas pelo Recalque do Pilar a Esquerda do painel.Infrasolo/Fundex
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17.38 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Foto 17.4.17 Desabamento do Edifcio
Areia Branca
O Ed. Areia Branca 12 andares desaboupor ruptura do pilarete das sapatas, aps3 estalos ( com intervalos de 24 hs),
com a = abertura de fissuras deaproximadamente 10mm nos pilaretes.
Foto 17.4.18 Rachadura causada porrecalque do pilar a esquerda da parede.Berberian (1982)
Foto 17.4.19 Rachadura sub-horizontalcausada por colapso do aterro desustentao das cintas.Berberian (1982b)
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.39
Foto 17.4.20 Trincas a 45 Indicando Recalque no Pilar a Esquerda
Ca
tegoria 4 de Danos do I.S.E (1989).
Ru tu ra de Armaese concreto. Per igo Eminente em estruturas
hiperestticas. Vazamentos Acentuados das redes
enterradas. Pni co aos Usurio s. Desnivelamento dos Pisos, bolas, ovos e
outros elementos esfricos cozidos, etc. rolamsobre pisos, mesas, etc.
Rupturade dutos. Agravamento Geral de todo o quadro
patolgico. Substituio de paredesmuito dani f icadas. Pisos e paredes visivelmente inc l inadas. Fissuras com aberturas entre 15 a 25mm,
segundo o critrio de Thornburn eHutchinson, provocam danos severos a
muito severos em edificaes residenciais e comerciais e moderadas a severas emedificaes industriais.
afis=17,5mm (15,0 a 20,0) = 1/118 (1/130 a 1/110) Frisc = 8,40(7,70a 9,10)
Frisc mdio = 8,40
y = 3,4002x - 11,153
R2= 0,7113
15,0
16,0
17,0
18,0
19,0
20,0
7,8 8,1 8,3 8,6 8,8 9,1
Frisco = 1000 . = 1000.( 2 - 1) / L
AberturadeFissura
mm
-
7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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17.40 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Figura 17.4.21 Rolamento de Elementos Rolios Face Elevada Inclinao da Edificao
Figura 17.4.22 Levantamento de Piso Causado por Toro na laje
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7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.41
Foto 17.4.23 Trincas a 45 Indicando Recalque do Pilar a Direita
Desprendimento de Alvenar ias flexveis ecobogs.
Emi nnc ia e/ou col aps o da edificao. Estampidos que ecoam em toda estrutura
de concreto, causado por ruptura dasarmaduras.
Agravamento e intensificao de todoquadro patolgico.
Este quadro patolgico se enquadra nacategoria 5 de danos, conforme I.S.E (1989)com a observao:Essa categoria requer reformas maisextensas, envolvendo reconstruo parcial
ou completa. Vigas perdem suporte, paredesinclinam perigosamente e exigemescoramento. Janelas quebram comdistoro. Perigo de instabilidade. ApudVelloso & Lopes (2002).
Segundo Thornburn & Hutchinson, fissurascom aberturas maiores do que 25mm, colocam as edificaes numa..si tu ao pe rigo sa .
Possivelmente no haver mais tempo hbil para um escoramento adequado.
afis=35mm (20,0 a 50,0) = 1/100 (1/110 a 1/90) Frisc = 10(9,10a 11,10)
Frisc mdio = 10,10
y = 8,6551x - 51,964
R2= 0,2878
20,0
30,0
40,0
50,0
9,0 10,0 11,0
Frisco = 1000 . = 1000.( 2 -1) / L
AberturadeFissura
mm
-
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17.42 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
RECOMENDAES DE B JERRUM, VARGAS & SILVA
A FIG. 17.5.1apresenta os critrios de Bjerrum (1963) e modificada por
Vargas & Silva (1973), que procuraram estabelecer limites das Distores
Angulares em funo dos danos causados.
Foto 17.4.24 Morfologia da trinca logo aps o Desabamento do Edifcio Gama. CortesiaInfrasolo/fundex
-
7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.43
Bjerrum (1963)Vargas Silva (1973)
FIG. 17.5.1 Relao Entre os danos e a Distoro Angular .
Como tan usualmente muito pequeno, tan aproximadamente =
ngulo em radianos.
L1000=
riscF 1,25 1,43 1,66 2,00 2,5 3,33 5,0 10
Limite a partir do qual so temidasdificuldades com mquinas sensveis arecalques (1/750)
=L
1
800
1
700
1
600
1
500
1
400
1
300
1
200
1
100
Limite de perigo p/ prticos com contravamentos (1/750)
Edifcios estreitos: no so produzidos danos ouInclinaes (1/540)
Limite de segurana para edifcios no qual no so admitidasfissuras (1/500)
Edifcios largos: no h danos ou inclinaes (1/490)
Edifcios largos (largura B > 15m): fissuras na alvenaria (1/490)
Edifcios estreitos largura (B < 15m): fissuras na alvenaria (1/320)
Limite em que so esperadas dificuldades com pontes rolantes (1/300) as primeiras fissuras em paredes divisrias (1/300
Edifcios estreitos: fissuras na estrutura e pequena inclinao (1/270)
Limite em que o desaprumo de edifcios altos e rgidos se torna visvel (1/240)
Edifcios estreitos: fissuras na estrutura, inclinao notvel, necessidadede reforo (1/220)
Edifcios Largos: fissuras graves, pequena inclinao (1/180)
Fissurao considervel em paredes de alvenaria (1/150)Limite de segurana para paredes flexveis de alvenaria (h/L < )Limite em que so temidos danos estruturais nos edifcios em geral
Ed. largos: fissuras na estrutura, inclinao notvel, necessidade de reforo (1/120)
Fator de
Risco
Distoro
Angular
=L
= /L = tan
-
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17.44 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
ex: Uma distoro angular = 0,003 para um vo de 6m, corresponde a um
recalque diferencial igual a:
= 0,003 rd x 6000 mm = 18 mm tan 0,17 = 0,003 0,003 = 0,17rd
tan0,17
Teixeira e Godoy (1996) alertam com muita propriedade que os
valores limites para as Distores Angulares , nem sempre so os reais
podendo ser inclusive menores do que os limites apresentados nas
discusses anteriores vez que as estruturas j sofreram recalques antes
mesmo de se executarem as alvenarias.
No caso de edifcios em alvenarias estruturais, estes limites so
mais realistas, pelo fato de que as paredes serem portantes, e portanto,
executadas desde o incio da edificao.
17.6 RECOMENDAES DE SKEMPTON, et al
DISTOR O ANGULAR LIMITE. ISE INSTITUTION OF STRUCTURA L
ENGINEERING (1989). ESTRUTURAS EM CONCRETO OU AO E
PAREDES PORTANTES ARMADAS
TAB. 17.6.1 Recalque Distorcional Limite
Patologias Skempton e
MacDonald (1956)
Meyerhof
(1956)
Polshin & Tokar
(1957)
Bjerrum
(1963)
Danos
estruturais =1/150 1/250 1/200 1/150
Fissuras em
paredes e
divisrias
1/300
(recomenda-se 1/500)1/500
1/500 (1/1400 a
1/1000 em painis
extremos)
1/500
-
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.45
RECOMENDAES DE BURLAND, WROTH, et al
TAB. 17.6.2 Valores Limites da Relao de Deflexo Rd a para Ocorrncia de
Fissuras Visveis em Paredes Portantes no Armadas (L X H)
ConfiguraoMeyerhof
(1956)
Polshin e Tokar
(1957)
Burland e Wroth
(1975)
Cncava para cima 1/2500L/H
-
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17.46 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
RECOMENDAES DO NAVY-NAVFAC
O Departament of the Navy, Naval Facilities Eng. Command,
apresenta interessante relao TAB. 7.7.1dos valores do recalque diferencial
especfico (distoro angular ou rotao relativa) para estruturas.
TAB.17.6.4 Recalques Distorcionais Tolerveis de EstruturaNAVFAC DM- 7(1971)
TIPO DE ESTRUTURA
RECALQUE
DISTORCIONA
LFRISC =x
1000
CONDIES DE
APLICABILIDADE
Reservatrios de ao p/
estocagem de petrleo ou fludo
em geral Teto Fixo Teto
Flutuante (Dependendo de
detalhes do teto flutuante)
3,0
1/500 a 1/330
Valores aplicveis a
reservatrios sobre bases
flexveis. Bases rgidas no
toleram o recalque
especificado sem
apresentar trincas ou
ruturas localizadas
por flambagem.
Trilhos para ponte rolante
3,0
1/330
Recalque medido
longitudinal-mente ao longo
do trilho. Recalque
transversal entre os trilhos
em geral no governam o
projeto.
Radier circular rgido ou sapata
em forma de anel para apoio deestruturas rgidas tais como,
chamins, silos, reservatrios de
gua.
2,0
1/500(Medido ao
longo do
dimetro da
fundao)
-
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.47
Armazm para depsito em
estrutura de ao aporticado. 1 ou
2 pavimentos com cobertura em
trelia, paredes flexveis de
fechamento.
6,0 a 8,0
1/160 a 1/125
O recalque limite tolervel
poder ser governado pela
existncia de ponte rolante,
tubulaes ou operaes
de empilhadeiras
mecnicas.
Edificaes de um ou dois
pavimentos com paredes de
tijolos e estrutura leve.
2,0 a 3,0
1/500 a 1/330
Um recalque maior pode ser
tolervel se uma parcela
importante do recalque
ocorre antes que os
acabamentos este amEdificaes com acabamentos
interior ou exterior sensveis, tais
como, gesso, pedra ornamental,
mrmore ou peas vitrificadas.
1,0 a 2,0
1/1000 a 1/500 Idem
Edificaes com acabamentos
interior ou exterior pouco
sensveis.
2,0 a 3,0
1/500 a 1/330
O recalque poder ser
limitado por danos prpria
estrutura.
Edifcios com estrutura pesada
de concreto armado suportada
por radier rgido (grelhado) com
1,20m de espessura.
1,5
1/660
O recalque tolervel poder
ser limitado por danos nos
acabamentos internos ou
externos.
RECOMENDAES DE THORNBURN E HUTCHINSON
Thornburn e Hutchinson (1985) apresentam um relao simplesentre a abertura de fissuras e os danos associados s edificaes. A
abertura de uma fissura pode ser medida atravs de fissurmetros ticos ou
conforme prescreve a NBR 6122/94, medindo-se as diagonais de um
retngulo construdo perpendicular fissura.
-
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17.48 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Os painis de alvenaria, os forros de gesso so mais rgidos do
que a estrutura (de concreto ou ao) propriamente dita, por esta razo eles
fissuram muito antes das vigas e lajes, prenunciando logo no incio do
processo patolgico a necessidade de exames mais cuidadosos.
TAB. 17.6.5 Relao entre abertura de fissuras e danos em edifcios(Thornburn e Hutchinson, 1985)
Abertura
da
Fissura
(mm)
Intensidade dos danos
Efeito na estrutura
e uso do edifcioResidencial
ou pblico
comercial
ou pblicoIndustrial
< 0,1 Insignificante Insignificante Insignificante Nenhum
0,1 a 0,3 Muito Leve Muito Leve InsignificanteNenhum
0,3 a 1 Leve Leve Muito leve Apenas esttica
Deteriorao
acelerada do aspecto
externo1 a 2
Leve a
moderada
Leve a
moderada Muito leve
2 a 5 Moderada Moderada Leve
Utilizao do edifcioser afetada e, no
limite superior, a esta-bilidade pode, tam-bm, estar em risco
5 a 15Moderada a
severa
Moderada a
severa Moderada
15 a 25Severa a
muito severa
Severa a
muito severa
Moderada a
severa
> 25Muito severa
a perigosa
Severa a
perigosa Severa aperigosa
Cresce o risco da
estrutura tornar-seperigosa
-
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.49
RECOMENDAES DO I.S.E - INSTITUTION OF STRUCTURAL
ENGINEERING
O relatrio apresentado em 1989, pelo I.S.E apresenta uma
classificao da malha de fissuramento, como funo da Categoria de Dano
(I a V) em funo dos danos visveis em paredes, grupando-as segundo a
facilidade de repar-las.TAB. 17.9.1.
O agravamento do processo de recalques tende a fazer com que
as fissuras progridam das paredes para as vigas, rompendo-as. Em seguida
seguem para as barras de ao, estriccionando-as e rompendo-as.
TAB. 17.6.6 Categoria dos Danos Causados pela Malha de Fissurao
Categoria
do Dano
Abertura
Aproximada da
fissura (mm)
Danos Causados pelas Fissuras
< 0,1mm Fissuras capilares com largura menor que
0,1mm so classificadas como desprezveis.
I < 1,0mm Fissuras finas que podem ser tratadas facilmente
durante o acabamento normal.
II < 5,0mm
Fissuras facilmente preenchidas. Um novo
acabamento provavelmente, necessrio.
Externamente, pode haver infiltraes. Portas e
janelas podem empenar ligeiramente.
-
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17.50 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
III
5 a 15mm mais
de
3 de fissuras
por metro
As fissuras precisam ser tornadas acessveis e
podem ser reparadas por um pedreiro. Fissurasque reabrem podem ser mascaradas por um
revestimento adequado.
Portas e janelas podem empenar. Tubulaes
podem quebrar. A estanqueidade ,
frequentemente, prejudicada.
V
Usualmente> 25 mm porm,
tambm, funo
do nmero de
fissuras
Essa categoria requer um servio de reparao
mais importante, envolvendo reconstruoparcial ou completa. Vigas perdem suporte.
paredes inclinam perigosamente e exigem
escoramento. Janelas quebram com distoro.
Perigo de instabilidade.
FLECHAS MXIMAS PARA VIGAS E LAJES
No h um consenso na literatura especializada limitando as
flechas mximas em vigas e lajes, Clmaco (1995).
Tanto as normas como as publicaes tentam estabelecer os
valores limites das flechas em funo do vo terico para as vigas ou o
menor vo para as lajes.
A Norma Brasileira limita flechas em lajes e vigas, considerando-
se o regime elstico a 1/500 do vo, quando s atuam as sobrecargas e
1/350 quando atuam todas as cargas (acidentais, permanentes) e considera
ainda o efeito de deformao lenta.
-
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.51
RECOMENDAES DE JOHNSON E KAVANAGH
Johnson e Kavanagh (1968) relacionaram os valores (empricos)
das flechas admissveis em elementos estruturais, considerados de uso
corrente na prtica da engenharia de Patologia de Estruturas. TAB. 7.11.1
TAB. 17.6.7 Flechas Admissveis em Elementos Estruturais
Flechas
AdmissveisORIGEM (L = vo)
L/500 - biapoiada
L/250 - balano
NB 01 - Quando atuam todas as cargas (permanentes +
acidentais)Regime elstico
L300 - biapoiada
L/150 - balano
NB 01 - Quando atuam s sobrecargas (acidentais)
Limite elstico
L/360Elementos Estruturais suportando paredes de alvenaria de
vidro, etc.
L/250Flechas passam a ser visualmente percebveis, com
comprometimento estticoEuro Cdigo no. 2
L/240 Elementos Estruturais suportando divisrias
L/150 Limitaes somente aos elementos de estruturas de concreto
ou ao
L/180 Feld (1965) e ACI 318 . (1963)
abaixo de L/150Para estruturas mais rgidas, contraventadas, paredes rgidas,
etc.
L/300 a L/400 Estruturas de madeiras
-
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17.52 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
RECALQUES TOTAIS LIMITES
Se uma obra recalcasse por igual, sem recalques diferenciais, a sua
estrutura propriamente dita no sofreria danos considerveis. Haveriam
problemas funcionais, tais como reverso da inclinao dos passeios e
caladas, trazendo guas pluviais de fora para dentro do prdio, rutura das
redes externas, etc. Exemplo tpico pode ainda hoje ser vistos nos edifcios
da Av. Gois em Goinia, assentes sobre sapatas, cujos recalques exigiram
constantes levantamentos e nivelamentos das caladas. A escola de
Engenharia da cidade do Mxico que recalcou 2,50m de forma quaseuniforme, fazendo com que laboratrios que funcionavam no primeiro andar
passassem a funcionar no subsolo. Como tantos outros exemplos clssicos,
alm dos edifcios de Santos, cita-se tambm a enorme rotao (quase
uniforme) da Catedral de Nossa Senhora de Guadalupe na cidade do Mxico
recm-levantada e nivelada.
Face as excentricidades das cargas e da heterogeneidade do solo
de apoio das fundaes, sempre ocorrero recalques diferenciais.
A fixao de recalques totais aqui discutida, deve ser tomada
somente como indicativa e ponto de partida para estudos mais profundos.
RECOMENDAES DE BURLAND, TERZAGHI E SKEMPTON
Burland et al (1977), I.S.E (1989), Terzaghi & Peck (1948) e
Novais Ferreira (1976), sugerem valores abaixo. TAB. 7.13.1
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.53
TAB. 17.6.8 Recalques mximos (max)e distores angulares (max= /RL)
Solo
Fundaes
isoladas Radiers Autores
/l cm
S 2540 /l 3175/l S . Skempton e
MacDonald (1956)
G . Grant et al. (1974)
Br . Burland (1977)
G 3050/l 1 a 1,1B
max Br 4,0cm 10,2 cm
max S 7,6 cm -
max Br 6,5 cm 7,5
1/R S 1524 1905B . Largura da
Fundao
. uma relao
emprica entre /L
G 1524 so duvidosos
max Br 2,5 6,4
max S 5,1 -
max Br 4,0 6,5
No h dvida de que a melhor maneira de limitar os nocivos
recalques distorcionais limitar os recalques totais.
Os valores acima apresentados por Burland, s se aplicam a
estrutura convencionais de ao ou concreto. No so adequados para
estruturas em alvenarias autoportantes, cujos critrios mais rigorosos
dependem da relao L/H das paredes e do modo (concavidade) das
deformaes.
A fixao de recalques absolutos limites mais difcil que afixao de recalques diferenciais limites. A orientao que dada a seguir
(I.S.E., 1989) vlida apenas para casos de rotina para os quais o projetista
no julga necessria uma anlise mais profunda, Velloso & Lopes (2004)
argilas
areias
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17.54 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
recomenda manter-se o tratamento dado por Terzaghi e Peck (1967),
separando as fundaes em areias das fundaes e argilas.
AreiasPara sapatas em areias, pouco provvel que o recalque
diferencial seja maior que 75% do recalque mximo. Como a maioria das
estruturas capaz de resistir a um recalque diferencial de 20 mm,
recomenda-se adotar um recalque absoluto limite de 25 mm. Para fundaes
em radiers, esse valor pode ser elevado para 50 mm. Skempton e
MacDonald (1956) sugerem 40 mm para sapatas isoladas e 40 a 65 mm
para radiers, partindo da fixao de um limite igual a 1/500.
Argilas Procedendo-se como no caso das areias, Skempton eMacDonald (1956) chegaram para as fundaes em argilas a um recalque
diferencial mximo de projeto da ordem de 40 mm. Da decorrem os
recalques absolutos limites de 65 mm para sapatas e de 65 a 100 mm para
radires. Essa proposio foi criticada por Terzaghi na discusso do trabalho
de Skempton e MacDonald. Em I.S.E (1989), feita um anlise cuidadosa
considerando os dados mais recentes , e a concluso que aqueles valores,
sobretudo o recalque diferencial, so razoveis como limites de rotina.
Entretanto, valores maiores podem ser aceitos.
ISE . INFLUNCIA DA SUPER-ESTRUTURA NA
REDISTRIBUI O DOS RECALQUES
Interao Solo.Estrutura . ISE
Na anlise global dos recalques sofridos por uma obra qualquer,
devem-se examinar os elementos que integram neste processo: Terreno das Fundaes
Fundaes(Infraestruturas) Superestruturas
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.55
Estes elementos em conjunto influenciam e foram
(favoravelmente) a uma redistribuio dos recalques.
Este mecanismo chamado de Interao Solo.Estrutura - ISE, e
apesar de relevante na avaliao da estabilidade e segurana das
edificaes, somente agora aps a disseminao dos clculos via
computadores, passou a ser possvel analis-la com mais profundidade e
preciso.
Graas ao fenmeno da Interao Solo.Estrutura - ISE, h umatendncia de uniformizao dos recalques, diminuindo e suavizando acurvatura da linha de recalques (figura de recalques) reduzindo
favoravelmente a distoro angular imposta estrutura.A suavizao e a redistribuio dos recalques dependem da
Rigidez Relativa - Rrentre a estrutura e fundao.Estes estudos no Brasil iniciaram atravs de Chameki(1956), com
destaque para as pesquisas de Gusmo (1990)/COPPE e tambm a Barata(1986), Gusmo e Gusmo Filho (1990, 1994, 1994a), Lopes e Gusmo(1991), juc et al (1943), Gusmo Filho e Guimares (1997).
Rende-se aqui, justa homenagem a Jaime Gusmo Filho, que em1998 disseminou em nvel nacional e colocou em destaque a ISE atravs dapublicao do livro Fundaes do Conhecimento Geolgico a Prtica da
Engenharia.A ISEalm da suavizao da Figura de Recalques tambm faz
com que os danos associados aos recalques sejam mais sentidos nosprimeiros pavimentos (mais baixos) de um edifcio.
Moura, A (1999) efetuando anlise tri-dimensional da ISE emedifcios de Pernambuco, viabilizou a soluo em fundaes superficiais,face a redistribuio de cargas nos pilares, antes consideradas inviveisdevidos aos grandes recalques distorcionais previsto pelas teoriastradicionais.
Face a dificuldade da anlise globalde uma edificao, quanto aum provvel recalque diferencial, o clculo estrutural quase sempreconsidera Recalque zero, admitindo a hiptese de apoios indeslocveis.
Por outro lado os projetos de fundaes s tem levado em contaas cargas apresentadas na tradicional planta de "Locao e Cargas", sem
-
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17.56 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
considerar os efeitos da rigidez (relativa) da estrutura e do solo naredistribuio de recalques.
Para enfatizar a importncia da ISE nesta redistribuio, cita-secomo exemplo um prdio em Taguatinga-DF sob consultoria e anlise doautor, que acidentalmente perdeu um de seus pilares, ocorrendo umaimediata redistribuio das cargas para outros pilares sem comprometer aestabilidade da edificao e sem danos muito acentuados.
Gusmo Filho (1998) relaciona as dificuldades na modelagem daISE. TAB. 17.6.1.
TAB. 17.6.9. Variveis para modelagem da ISE (Gusmo Filho (1998).
VARIVEIS DOSISTEMA
DIFICULDADES DE MODELAGEM
1 - Super-Estrutura
Sequncia de construo Propriedades geolgicas dos materiais Carregamento externo
2 - Infra-Estrutura Transferncia de carga ao terreno Aspectos de execuo
3 - Terreno de fundao
Heterogeneidade vertical e horizontal Representatividade da prospeco e ensaios
Influncia do tempo nos parmetros geotcnicos
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.57
P1 P2 P3 P4
recalques calculadossem a ISE
recalques amortecidospela ISE
Recalqu
es
Fig 17.6.1 Redistribuio de recalques devida a ISE. Interao Solo
Estrutura
17.6 CONTROLE DE RECALQUES, FISSURAAS E CARGAS
O controle das construes e o atendimento com a seriedade, deum plano de manuteno de uma edificao qualquer, a unica forma de se
majorar a sua vida til, evitar altos custos de reforma, reforos e desastres.
Os meios mais comuns de controle das construes so:
1. Acompanhamento de fissuras
2. Medies de recalques
3. Medies de desaprumos e desnivelamentos
4. Ensaios no destrutivos da estrutura5. Provas de carga
As medidas da malha de fissurao, do recalque e a avaliao da
evoluo das cargas mais importantes de uma edificao, constituem em
-
7/25/2019 Cap.17 Danos Recalques
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17.58 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
informaes valiosssimas, mesmo no prevendo-se qualquer
comportamento anormal das mesmas. O anexo A da norma brasileira NBR
6122, elenca os objetivos dos controles de uma edificao:
a. O acompanhamento da fundao desde o inicio do seu carregamento,
permite tomar a tempo, as providencias eventualmente necessrias;
b. Esclarecer anormalidades constatadas em obras j construdas;
c. Aperfeioar os mtodos de clculo e de previso do comportamento
final, atravs da retro anlise das observaes da obras.
17.6.1 Medio de Fissuras e Trincas
O controle de recalques e de cargas, o acompanhamento da abertura
de eventuais fissuras que porventura apaream nas obras poder fornecer
de maneira expedita, uma idia do comportamento da estrutura, visto que
uma das conseqncias dos recalques diferenciais o aparecimento de
fissuras.
O acompanhamento de fissuras tambm um meio eficiente e
sensvel de julgar a estabilizao dos movimentos de uma construo e
fornece, alm disso, dados qualitativos valiosos da localizao das causas de
recalques e suas origens. Normalmente mede-se:
Velocidade e abertura das principais fissuras
Comprimento das fissuras
Atitude (inclinao) das fissuras
Para controle de fissuras tem-se utilizado o traado de um sistema
de referncia, constitudo de um retngulo.
-
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.59
Medindo a a evoluo dos lados do retngulo inicial, ao longo do
tempo, obtm-se informaes sobre o fenmeno. Geralmente mais prtico
desenhar a fissura em cada leitura e comparar os desenhos.
Um requinte, o mais das vezes desnecessrio, a medio do
afastamento dos vrtices do quadriltero com extensmetros ou
deformmetros de preciso. A prtica corrente de colar papis ou selos de
gesso sobre as fissuras no mais conveniente, tendo em vista a falta de
fidelidade de tais indicaes, podendo levar a diagnsticos perigosamente
errneos.
Em resumo, as fissuras nas construes podem provir de numerosascausas, das quais apenas algumas se prendem a recalques de fundaes
(Nunes, 1992).
Entre as mencionadas causas podemos citar:
Dilataes e encurtamentos devidos a variaes de temperatura e
contrao, especialmente na alvenaria de pequena resistncia a
trao
Resistncia insuficiente de elementos construtivos.
Recalques diferenciais devidos a compresso e ao escoamento lateral
do solo.
Nesse ultimo caso, a formao de fissuras segue em linhas gerais o
seguinte mecanismos: O edifcio recalcando mais em alguns pontos do
que em outros, a estrutura tenta reagir, distribuindo, face a sua rigidez
prpria, mais carga para as partes da construo que menos recalcaram.Tal redistribuio das cargas provoca traes e cisalhamentos na
estrutura, que, ultrapassando a resistncia dos materiais, ocasionam
fissuras. As fissuras, por sua vez, diminuem a rigidez da construo, que
-
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17.60 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
passa a experimentar maiores recalques diferenciais, gerando-se uma
redistribuio das tenses de contato, at que, rompido o novo estado de
equilbrio, novas fissuras se produzem e assim por diante, at que o
adensamento se atenue (se a ele se devem tais fenmenos).
Quanto ao perigo que as fissuras representam para a estabilidade
das construes, tudo depende da causa das mesmas e do tipo de
estrutura em considerao.
Nas construes em que no existe uma ossatura monoltica, as
fissuras representam, em geral, mais inconvenientes estticos que
propriamente de segurana. J no caso de fissuras em estruturas rgidas,as mesmas podem destruir o conjunto esttico previsto e conduzir a
solicitaes na estrutura muito maiores do que as calculadas, com perigo
de colapso da construo.
No caso de fissuras devidas a recalques, elas tendem a se
estabilizar com os mesmos, caso se trate de adensamento do solo, muito
mais perigosa sendo a hiptese de escoamento ou colapso do solo, em
que tal estabilizao no se d.
As curvas de andamento dos recalques permitem concluir de que
caso se trata.
Classificao das fissuras quanto ao aspecto e suas causas
imediatas:
a. Fissuras devidas a recalques (diferenciais) crescendo
numa direo
Quando os recalques de uma construo crescem de um ponto aoutro alm de certo valor por unidade de distancia entre dois pontos de
leitura (recalque distorcional), dependendo do material da estrutura e sua
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.61
rigidez, provocam-se fissuras mais ou menos inclinadas, conforme seja maior
ou menor a resistncia a trao do material em apreo.
A inclinao das fissuras indica a direo dos recalques diferenciais
segundo o qual os recalques mais crescem, Berberian (1973) Fig. 17.7.1.1e
17.7.1.2
FIG. 17.7.1.1 Controle de recalques
Fig. 17.7.1.2 Evoluo do Movimento Relativo daFissura Entre as Leituras 1 e 2
Cortesia
Alonso(1991)
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17.62 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Esse acompanhamento feito inicialmente com o traado a
lpis, de um sistema de eixos ortogonais, vertical (traado com auxilio de
nvel de pedreiro), que ultrapassem a fissura nos dois sentidos. Anota-se a
data e medem-se as distancias h1 e v1 , a partir da origem do sistema de
referencia. Medem-se tambm as aberturas da fissura, na intercesso dos
dois eixos com a mesma, utilizando-se o fissurmetro de acetato,
paqumetros, extensmetros mecnicos, com preciso de 0,01mm ou
fissurmetros ticos, Fig. 17.7.1.3
Fig. 17.7.1.3 Fissurmetro de Acetato de LaminaCortesia Alonso (1991)
FIG. 17.7.1.4 Fissurmetro tico
Marcar o crescimento com traos para cada data I,II,III, repetir a cada
nova leitura esse procedimento,medindo-se, adicionalmente o ngulo .
As fissuras so particularmente caractersticas quando provm do
escoamento lateral dos solos arenosos, junto a sapatas limtrofes, devido a
falta de suporte lateral das terras, provocada por escavaes prximas ou,
ainda, com consequncias de solapamentos devidos ao arrastamento de
partculas finas de solo no-coesivo, pelo rebaixamento do nvel dgua, mal
feito, ou vazamentos de canalizaes.
infrasolo fundex
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.63
b. Fissuras causadas pela flexo da estrutura
Sabemos que um fenmeno geral os recalques devidos ao
adensamento crescerem dos bordos da construo para o centro.
Tais recalques, quando ultrapassam certo limite, dependendo do
material e rigidez da estrutura provocam fissuras cujas posies e direes e
direes correspondem as trajetrias das tenses numa viga sobre dois
apoios. Aparecem fissuras verticais nos pontos de maiores tenses de trao
e fissuras inclinadas nas posies correspondentes ao cisalhamento mximo,
Fig. 7.10.3. Kogler (1948), apudNunes(1942).
Fig. 17.7.1.5 Recalques Diferenciais e Fissuras emConseqncia da Concentrao deTenses no Centro da Constrio
c. Fissuras em prdios construdos sobre uma lente de terreno mais
mole
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17.64 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
mais comum do que geralmente se imagina o aparecimento de
fissuras, e outras manifestaes de recalques diferenciais, em conjuntos de
construes edificados sobre camadas moles, de espessura varivel, como
ocorre junto ao leito dos antigos rios Fig. 7.10.4 Neste caso as fissuras do
conjunto de prdios sofrem da causa comum.
17.7.2 Controle de Desaprumo
Fortuitamente as edificaes so construdas no nvel e no prumo,
corrigindo de certa forma recalques que vo ocorrendo com o acrscimo de
cargas. O problema surge quando estes problemas continuam aps o
trmino da obra. Para avaliar patologias que possam surgir causadas por
problemas da prpria edificao ou influencia de obras vizinhas e
subterrneas, escavaes prximas as fundaes da edificao, etc.
Recomenda-se o controle de prumo e nvel, desde o inicio da obra, empontos estrategicamente escolhidos, tais como cantos e painis com
direes diferentes. Tab 17.7.2.1
Recomenda-se tambm, Berberian (1973):
Manter o mesmo equipamento e a mesma base no campo.
Fig. 17.7.1.6 Inclinaes e fissuras nas Construes Fundadas a..................Superfcie sobre antigos fundos de rios aterrados
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.65
Manter a mesma equipe de leitura
Anotar a temperatura durante as medies.
Mesmo utilizando aparelho topogrfico de preciso, efetuar tambm
medies com prumo de arame.
Tais cuidados executivos visam evitar concluses e medidas corretivas
equivocadas.
Tab. 17.7.2.1Controle de Nvel e Prumo
Leitura n 0
Data 6.03.73t 00 dias
desl.
(mm)
desl.
(mm)
Leitura n 01
Data 8.08.73t 60 dias
desl.
(mm)
P1 12 mm 00 20 mm + 8 21 mm + 9
P2 8 mm 00 14 mm + 6 15 mm + 7
P3 18 mm 00 18 mm oo 17 mm - 1
P4 7 mm 00 14 mm + 7 19 mm + 12
P5 2 mm 00 4 mm +2 8 mm + 06
P1desl.(mm)L1 = + 8L2 = + 9 P2 P3
desl.(mm)L1 = + 14L2 = + 7
desl.(mm)L1 = 00L2 = -1
P5
desl.(mm)L1 = + 7L2 = + 12 desl.(mm)
L1 = + 2L2 = + 6
P4
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17.66 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
17.7.3 Medidores de Recalque
As medies de recalques de estruturas normalmente so realizadas
mediante a aplicao de equipamentos que alcanam uma preciso no
entorno de 0,01 mm e que permitam operaes com a menor influncia das
variaes trmicas possvel.
Quando existem duvidas referentes ao comportamento de uma
fundao, o projeto apresenta aspectos especiais, e quando necessrio
acompanhar seu desempenho, em razo da escavao de grande porte
prxima, recomenda-se a realizao do controle de recalques da rea.O procedimento consiste na medida de forma regular, com
equipamento topogrfico de precisoFig. 17.7.3.1ou ainda, o nvel baseado
no principio de vasos comunicantes desenvolvido por Terzagui Fig 17.7.3.2
(hoje em dia so poucas as empresas que utilizam o nvel de Terzagui, pois
o mesmo apresenta pouca preciso quando ocorrem vibraes e variaes
de tempertura), ligado a um bench mark ou marco de referencia, da
evoluo dos recalques com o tempo ou com os estgios de carregamento.
.FIG. 17.7.3.1Nveis Topogrficosde Preciso
FIG. 17.7.3.2Medidor de NvelHidrosttico Terzaghicortesia Infrasolo
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.67
A referncia de nvel, para o nivelamento dos pinos, costuma ser
instalada de forma a no sofrer influencia da prpria obra ou das outras
causas que possam comprometer sua indeslocabilidade. Geralmente so
engastadas em camadas profundas, atravs da injeo de nata de cimento,
onde se possa admitir que se encontra o indeslocavl. Esse tipo de
referencia de nvel consiste em um tubo de uma polegada de dimetro,
instalado em um furo de sondagem a percusso, e protegido por outro
externo com duas polegadas de dimetro, para evitar a do tubo externosobre o interno, injeta-se graxa grafitada anti-corrosiva entre os mesmos Fig.
17.7.3.3
(A)
FIG 17.7.3.3 R.N. Profundo bench mark implantado na rocha(indeslocvel)
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17.68 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
O bench mark geralmente e instalado em local pouco movimentado e
sua extremidade superior protegida por uma caixa com tampa removvel, a
fim de verificar a estabilidade do bench mark so feitos nivelamentos
peridicos em relao a outros pontos de referencia.
A Fig. 17.7.3.4, mostra uma instalao de controle (ABNT NBR
9061/1981) com o detalhe de um marco de referencia e dos pinos
usualmente utilizados Fig. 17.7.3.5, nos quais apoiado, por ocasio decada leitura, uma rgua invar. As medidas so realizadas, sendo os
resultados apresentados em grficos de tempo versus recalques.
Os pontos de medio tambm devem ser escolhidos de forma a
facilitar as leituras e fornecer os dados necessrios ao acompanhamento do
problema suscitado. A periodicidade das medidas relaciona-se com os
efeitos a serem acompanhados, podem ser dirias em casos especiais ou
situaes de risco, semanais no caso de escavaes e execuo de tirantes
para acompanhamento dos seus efeitos, mensais ou bimestrais, como
condio de rotina, semestrais ou anuais quando os efeitos verificados so
de longo prazo.
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.69
(C) (D)
To importante quanto o valor absoluto dos recalques medidos
sua velocidade de ocorrncia, a unidade na qual se explicita a velocidade
de micras por dia, m/dia, representando milsimo de milmetro por dia, os
valores observados na prtica dependem de inmeros fatores, o maisrelevante deles o comportamento do solo sob carga.
FIG. 17.7.3.5 Detalhe do Pino de apoio Leitura de Recalque
FIG. 17.7.3.4 Instalao de Controle com o Detalhe de (A) um Marco de.................. .Referencia (B) Pinos Usualmente Utilizados e (C) Rgua Invar
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17.70 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
Nos casos de controle realizado para acompanhar efeito de
escavao prxima, os valores so muito variados, em funo, entre outros,
do solo sendo escavado, do tipo e geometria da fundao sobre a qual se
apoia a estrutura e da magnitude da escavao. importante ressaltar que
podem ser observados valores dirios de velocidade elevados sem problema
para a estrutura. A magnitude, isoladamente, no indicador absoluto a
considerar; a tendncia, ou seja, acelerao, constncia ou reduo,
aspecto fundamental.
As medies devem ser acompanhadas pelos executantes dosservios e pelos projetistas para tomada de deciso, a Fig..17.7.3.6, mostra
um exemplo de acompanhamento de desempenho pelo controle de
recalques, das fundaes de um silo onde havia suspeita de problemas
construtivos. Silo vertical contava com os apoios, os quais transferiam carga
para estacas escavadas de 0,8 de dimetro e 9m de comprimento, que
tiveram seu comportamento monitorado durante o enchimento do silo. Fica
evidente, nos resultados apresentados na Fig. 17.7.3.6, que os recalques
medidos so incompatveis com o nvel de carregamento aplicado, com
deformao muito desiguais das estacas, superiores a 20 mm para
carregamento de apenas 30% do total da carga acidental. Face ao
desempenho medido, foi necessria a realizao de reforo das fundaes
do silo para garantir sua segurana.
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CAP. 17 Fissuras : Um Alerta no Diagnstico 17.71
17.8 CONTROLE DE VERTICALIDADE
Quando se executam escavaes nas proximidades de edificaes
comum a realizao de controle de verticalidade destes prdios como forma
de acompanhar os efeitos produzidos. Trata-se de leitura peridica de
verticalidade realizada com aparelhos topogrficos de preciso, sempre nos
mesmos pontos. Deve-se ainda efetuar-se a verificao do prumo nos
centros dos lados das cortinas, alinhamentos e flechas do topo da contenoe em pontos alinhados fora da escavao para avaliar-se o raio de influncia
da escavao nas edificaes vizinhas.
FIG. 17.7.3.6Exemplo de Acompanhamento de Desempenho peloControle de Recalques das Fundaes de um Silo
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17.72 ENGENHARIA DE FUNDAES D. Berberian
O trabalho deve ser realizado com muito cuidado e de forma
criteriosa, para no produzir resultados incoerentes. Sempre em mais de
uma direo e em todas as paredes opostas devem ser objetos das
mobilizaes, para evitar concluses equivocadas. A leitura inicial de ser
realizada antes do inicio das escavaes cujo efeito se quer avaliar. A partir
dos valores iniciais de desaprumo, no necessariamente provocados pela
escavao, mas resultantes de problemas construtivos das obras
observadas, as leituras posteriores so comparadas e analisadas frente aos
efeitos da temperatura, e se possvel, as leituras devem sempre ser
realizadas pelo mesmo operador, na mesma hora, caso contrrio, podeocorrer uma superposio de efeitos de difcil avaliao.
Os resultados das medies devem ser submetidos imediatamente
aos profissionais envolvidos.
17.9 CONTROLE DE TRINCAS
Outra forma valiosa de acompanhamento de patologias o controlesistemtico de abertura e extenso de trincas. Estas medidas podem ser
realizadas com paqumetros e fissurmetros de lmina e fissurmetros
mecnicos
Os resultados devem ser apresentados, preferencialmente, na forma
de estereogramas. importante tambm acompanhar a progresso das