PINACOTECA Ruben Berta RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL PROJETO ESTRUTURAL MEMORIAL DESCRITIVO VOLUME I PARECER TÉCNICO JANEIRO.2005

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1 PINACOTECA Ruben Berta RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL PROJETO ESTRUTURAL MEMORIAL DESCRITIVO VOLUME I PARECER TÉCNICO JANEIRO.2005

2 VOLUME I S U M Á R I O 1. INTRODUÇÃO 2. AVALIAÇÃO DA EDIFICAÇÃO 3. PROCEDIMENTOS DE RECUPERAÇÃO Alvenarias Arcos 4. TIPOLOGIA ESTRUTURAL ADOTADA Fundações Estruturas em Concreto Armado Pavimentos em Madeira Estruturas em Madeira Estruturas Metálicas 5. QUANTITATIVOS DE MATERIAIS ESTIMADOS Fundações Estruturas de Concreto Estruturas de Madeira (incluindo `coxins`) Estruturas Metálicas (incluindo `coxins`) Cobertura Corredor Lateral Iluminação Zenital Escada Pilares e Vigas Arcos 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS VOLUME II 7. ANEXOS Memória de Cálculo Documentação Fotográfica VOLUME III 8. ANEXOS Projeto Estrutural Relação de Plantas Projeto Estrutural Plantas de 1 a 13

3 VOLUME I

4 1. INTRODUÇÃO O presente trabalho é referente à avaliação estrutural e projeto de novos elementos estruturais com vistas à restauração de prédio existente na região central da cidade de Porto Alegre, edificada, provavelmente, ainda no século XIX, e situada à Av. Duque de Caxias, nº 973. O objetivo do desenvolvimento destes serviços técnicos de engenharia visa tornar viável, e com nível de segurança baseado nas normas técnicas atuais, a implantação de Centro Cultural destinado a abrigar a Pinacoteca Aldo Locatelli. No desenrolar destas atividades foram efetivadas várias visitas ao local como forma de avaliar o estado de preservação da edificação e o grau de estabilidade das estruturas que deverão suportar e resistir às novas cargas oriundas do projeto de restauração desenvolvido pela Equipe do Patrimônio Histórico e Cultural da Secretaria Municipal da Cultura Prefeitura Municipal de Porto Alegre, projeto este vinculado e aprovado dentro do escopo do PROJETO MONUMENTA do Ministério da Cultura. O presente documento apresenta, a partir do VOLUME I, os itens a seguir comentados. A avaliação e parecer geral da edificação relativamente ao seu estado atual, antes de serem executados quaisquer serviços de recuperação. Na seqüência são indicados procedimentos gerais e específicos de recuperação dos elementos estruturais e portantes existentes. Relativamente às novas estruturas, projetadas para atender ao escopo do Projeto Arquitetônico, é apresentado e descrito a tipologia dos elementos estruturais projetados e suas principais características. Para todas as soluções propostas, projetadas e detalhadas, foram estimadas e são aqui apresentados os respectivos quantitativos de materiais, os quais inserem-se no escopo deste trabalho, restando a cargo dos executantes dos serviços a apropriação final dos custos, incluindo a adequada mão de obra especializada para tanto. No

5 item Considerações Finais é apresentada a conclusão e comentários gerais do presente trabalho com vistas ao bom encaminhamento das questões executivas sob os aspectos relacionados à engenharia estrutural. No VOLUME II encontram-se os anexos, incluindo Memória de Cálculo, apresentando um resumo de todos os procedimentos desenvolvidos para a elaboração do presente trabalho. É também parte integrante deste Volume a Relação e o conjunto de plantas que integram o Projeto Estrutural, além de documentação fotográfica resultante das visitas realizadas, registrando o aspecto do prédio na presente data da emissão deste documento.

6 2. AVALIAÇÃO DA EDIFICAÇÃO A Avaliação da Edificação situada à Av. Duque de Caxias, 973, permitiu tecer considerações a respeito da estabilidade das estruturas existentes. Primeiramente, a análise das elevações da construção, algumas caracterizadas com alvenarias portantes e outras como estuques, não evidenciaram problema grave tendo como origem recalque de fundação. Nestes elementos, as patologias constatadas apresentam em muitos casos pequenas rachaduras e fissuras, com tipologia variada, podendo ter como origem pequenas reacomodações das fundações e, principalmente, exposição prolongada e permanente às intempéries, ocasionando, devido ao acúmulo de água exposição ao sol, inchaço e retração periódicas. As orientações de caráter geral para a recuperação destas patologias está abordada no Item 3 deste documento. As fundações da edificação, identificadas como superficiais, apresentam-se em estado normal, não tendo sido identificadas quaisquer tipo de anomalias. Foram consideradas aptas para suportar as cargas existentes e aquelas que vierem a ocorrer, em acréscimo às atuais, porém condizentes com o projeto original. Para os novos elementos estruturais a serem executados, foram projetadas novas fundações: para as novas alvenarias, junto ao nível inferior, foi adotada a tipologia de fundações superficiais, e para os novos pavimentos, em elementos pré-fabricados e escadas, adotou-se fundações profundas. A cobertura da edificação, executada originalmente em madeira, encontrase completamente avariada, não apresentando qualquer possibilidade de ser recuperada, mesmo que parcialmente. Estas estruturas apresentam-se na forma de treliças e tesouras e destinam-se a suportar a cobertura em telhas de barro do tipo Francesa. Devido ao iminente risco, recomenda-se a imediata remoção como forma de evitar danos à estrutura remanescente ou as pessoas

7 em circulação pelo local, principalmente a treliça, transversal ao prédio, localizada junto à ala frontal da edificação. Foi constatado, no local, que todos os elementos principais da cobertura encontram-se apoiados diretamente nas alvenarias existentes. As edificações construídas posteriormente à data de origem do prédio, identificadas como anexos e que no atual projeto arquitetônico constam com a indicação de a demolir, poderão ser assim consideradas, não ocasionando danos à estrutura remanescente.

8 3. PROCEDIMENTOS DE RECUPERAÇÃO 3.1 Alvenarias Em seu aspecto geral, e também pelo fato que não haver sido constatada a ocorrência de rachadura ou trinca que possa causar a ruína parcial ou plena da edificação, recomenda-se o tratamento localizado das patologias existentes como forma de reconstituir a seção transversal do elemento, dotando-o de trabalhabilidade e estanqueidade. Os procedimentos corretivos deverão ser executados por profissional especializado, de acordo com a seguinte seqüência: 1. Remoção de toda a argamassa de revestimento ao longo da ocorrência da patologia, até encontrar o substrato formado pelo tijolo da alvenaria afetada; 2. Caracterização de vinco ao longo da patologia identificada utilizandose máquina de corte dotado de disco diamantado. Considerar para tanto uma profundidade máxima da ordem de 10 mm e uma largura de 5 a 6 mm, garantindo-se pequeno chanfro junto às bordas com inclinação 1:3. 3. Para profundidades existentes eventualmente maiores, recomendase utilizar delimitador de profundidade, como por exemplo isopor ou similar. 4. Proceder limpeza do local, garantindo-se a remoção de partículas soltas, graxas, óleos ou qualquer outro material indesejável. Para este procedimento poderá ser utilizado escova com cerda de aço, equipamento de jato de areia seco ou solução similar. 5. Aplicar, previamente, sobre o substrato limpo, ponte de aderência com produto SIKA Primer 1, ou produto similar, de acordo com orientações do fabricante.

9 6. Aplicar mastique elástico, utilizando-se o produto Sikaflex 1 A Plus, monocomponente, ou similar, de acordo com orientações do fabricante. 7. Após a perfeita secagem do material aplicado, e de acordo com as orientações do fabricante, proceder ao revestimento da alvenaria. Em que pese não ser de ordem estrutural, sugerimos que todo os revestimento das alvenarias seja substituído posto que está afetado por permanente umidade e efluorescências. Caso isto não seja possível, julgamos prudente identificar os locais mais afetados e substituir pontualmente o revestimento existente. 3.2 Arcos Relativamente a estes elementos, as patologias constatadas, de origem já comentada, apresentam rachaduras e fissuras que deverão sofrer igual tratamento indicado no item anterior Como forma de ampliar o apoio aos arcos e melhor distribuir suas reações sobre as fundações optou-se por um reforço com chapa metálica. Para as alvenarias arqueadas, arcos ao nível do pavimento de fundação, identificou-se a necessidade de reforço ao longo de sua face inferior como forma de melhor garantir tanto a recuperação das patologias existentes como a continuidade do elemento. Com esta finalidade está sendo proposto um reforço em chapa metálica, como dito anteriormente. Este reparo e procedimentos deverão ser executados por profissional especializado, de acordo com a seguinte seqüência, para cada arco da edificação em número de 12: 1. Remover revestimento de argamassa da face inferior do arco. 2. Proceder à limpeza do local, garantindo-se a remoção de partículas soltas, graxas, óleos ou qualquer outro material indesejável. Para

10 este procedimento poderá ser utilizado escova com cerda de aço, equipamento de jato de areia seco ou solução similar. 3. Proceder a regularização da face inferior do arco a partir da aplicação de camada de revestimento com argamassa com espessura não superior a 1 cm. 4. Colocar, ao longo de todo o desenvolvimento do arco, até sua base junto à fundação em ambos os apoios, chapa metálica com espessura de 10 mm (Aço ASTM A-36) e largura equivalente à largura da alvenaria (conferir medidas no local). 5. Ancorar a chapa à alvenaria existente utilizando chumbadores de ancoragem química HILTI HY 150 (injetável) 3/8, ou similar, de acordo com orientações do fabricante. Estas ancoragens deverão estar dispostas em seqüência, a cada 30 com entre si aproximadamente, com inicio a 10cm da base, em cada lado. Para arcos com até 20 cm de espessura deverá ser executada uma única seqüência junto à linha média do arco. Para espessuras maiores, deverão ser adotadas duas seqüências de chumdadores, distantes 7 cm de cada borda, seguindo o mesmo desenvolvimento ao longo do arco, de apoio à apoio (ver croqui indicativo na página seguinte).

11 REFORÇO ARCOS (Ver alvenaria no local) Chapa de aço 10mm Chumbador químico HY150 Ø3/8 HILTY

12 4. TIPOLOGIA ESTRUTURAL ADOTADA Para o projeto estrutural desenvolvido foram projetados elementos estruturais que contemplassem tanto a restauração do prédio original como as novas edificações propostas para atender as funções e atividades a que se destina o prédio, conforme Projeto Arquitetônico. Neste sentido, estão a seguir descritos e comentados os elementos que foram neste trabalho projetados, que somam-se aos elementos existentes do prédio original. 4.1 Fundações Fundações Profundas Para as cargas oriundas dos pilares de aço, projetados para a sustentação dos novos pavimentos em laje pré-moldadas, foi proposta para cada um dos 8 pilares um conjunto de 2 estacasbroca com de 25 cm e um bloco de coroamento compatível. De acordo com informações obtidas referentes ao solo, estimou-se uma profundidade de 2,5m como suficiente para resistir e transferir os esforços ao mesmo, situação que deverá repetir-se nos demais locais onde projetado com a mesmo tipo de fundação. Ver Plantas 1 e 8 do Projeto Estrutural. Fundações Superficiais Para as novas alvenarias a serem executadas junto ao nível inferior, conforme indicadas no Projeto Arquitetônico, foram projetadas fundações superficiais com a utilização de pedras de granito ou basalto, assentadas sobre de solo residual, revestido com camada

13 de regularização de 5 cm de concreto magro. Ver Plantas 1 e 8 do Projeto Estrutural. 4.2 Estruturas em Concreto Pavimentos em Laje Pré-Moldada Para a área destinada à Reserva Técnica, ao nível do pavimento térreo e ao nível de seu respectivo forro (cobertura), foram projetados pavimentos em laje pré-moldadas protendidas, tipo alveolar. Foi adotada a mesma solução para a laje de forro da Casa de Máquinas, com as seguintes características: Pavimento Laje Pré-Moldada Espessura Sobrecarga Térreo (el. 1.78m) Tipo Roth, 12/60 12 cm 5 kn/m 2 Forro (el. 5.89m) Tipo Roth 8/60 8 cm 2 kn/m 2 Forro (el. 1.43m) Tipo Roth 8/60 8 cm 2 kn/m 2 Estes pavimentos estão apoiados em estruturas metálicas do tipo pilares e vigas, descritos neste no item 4.5. O detalhamento destes elementos pré-moldados encontra-se nas Plantas 1 e 2 do Projeto Estrutural. Escada de Concreto Esta estrutura é um acréscimo em relação ao projeto original da edificação, permitindo acesso do sub-solo/fundação ao pavimento térreo. Encontra-se detalhada às Plantas 11 e 12 do Projeto Estrutural, sendo projetada a partir de elementos de concreto armado a serem executados in loco, laje de escada com 12 cm de espessura, dimensionada para uma sobrecarga de 3 kn/m 2, vigas,

14 pilares e cortina lateral também em concreto armado, suportadas por fundações profundas em estacas-broca. 4.3 Pavimentos em Madeira Para os pavimentos em madeira, foi utilizada madeira do tipo Ipê Tabaco Tecoma Longiflora, com módulo de elasticidade longitudinal de MPa. As dimensões dos barrotes encontram-se indicadas nas respectivas plantas, sendo adotadas seções variadas em função dos carregamentos atuantes, vãos existentes e racionalidade construtiva, com as seguintes características: Pavimento Tipo / Utilização Barrote Sobrecarga Térreo Piso 10 x 25 cm 3 kn/m 2 2º Pavimento Piso 10 x 25 cm 3 kn/m 2 2º Pavimento Piso / Forro 10 x 20 cm 3 kn/m 2 /1 kn/m 2 Reservatório litros 10 x 20 cm 14 kn/m 2 Como forma de melhor distribuir as reações dos barrotes sobre as alvenarias, adequando a tensão efetiva à tensão admissível das mesmas, foram projetos coxins em concreto armado para apoio dos barrotes de madeira (ver Plantas 1,2 e 9 do Projeto Estrutural). 4.4 Estruturas de Madeira Estes elementos aqui descritos referem-se às estruturas de sustentação da cobertura do prédio principal. Ressalte-se que os elementos devem ser executados a partir de madeira sã, Não sendo possível a re-utilização dos elementos de madeira existentes na edificação, visto estarem em adiantado estado de deterioração e putrefação. Longitudinalmente ao prédio, no sentido do seu comprimento, estão projetadas duas tesouras Tesoura 1 e Tesoura 2, e, transversalmente, uma treliça Treliça. A definição dos elementos que compõe cada estrutura foi

15 obtida a partir de dimensionamento específico, considerando vãos e alturas definidas no Projeto Arquitetônico. Adicionalmente foram projetados e detalhados os demais elementos de cobertura terças, caibros e ripas que encontram-se apresentados e detalhados em plantas executivas do Projeto Estrutural, Plantas 6 e Estruturas Metálicas Basicamente o projeto estrutural contempla três estruturas metálicas, a saber: Passarela / Térreo Com vistas a permitir altura suficiente para o acesso externo ao nível do sub-solo/fundações, o pavimento em madeira ao nível do térreo na ala frontal da edificação, projetado com barrotes (10x25) cm, foi adequado para uma estrutura mista, com elementos metálicos, atendendo assim a demanda de maior altura. Neste sentido, suportando a mesma sobrecarga incidente, foi projetada uma estrutura complementar em perfis laminados de menor altura e grade metálica, o que se encontra detalhado na Planta 1 e 9. Assim como os barrotes de madeira, os elementos metálicos transferem suas cargas às alvenarias através de coxins de concreto armado. Escada e Elevador/Monta Carga Junto ao poço de luz do prédio, em sua versão original, foi projetada estrutura metálica com a finalidade de permitir o acesso vertical aos vários pavimentos da edificação. Em sua área central, e também atendendo às prescrições do Projeto Arquitetônico, foi previsto espaço para a instalação de elevador/monta carga com vistas ao acesso aos mesmos pavimentos. A análise e o dimensionamento dos elementos estruturais foi desenvolvida a partir de uma

16 sobrecarga de 3 kn/m 2, definindo-se perfis laminados para as vigas e pilares, conforme consta do detalhamento realizado às Plantas 3, 4 e 5 do projeto estrutural. As fundações foram projetadas em estacasbroca, encontrando-se detalhados nos mesmos documentos citados. Cobertura do Corredor Lateral Junto ao corredor de acesso interno e lateral à edificação foi projetada estrutura metálica com elementos tubulares com a finalidade de receber cobertura translúcida. Estes elementos deverão ser fixados em elementos metálicos de ligação pré-inseridos em elementos de concreto ou alvenarias. O detalhamento desta estrutura está à Planta 13 do Projeto Estrutural. Iluminação Zenital Conforme indicado no Projeto Arquitetônico da edificação, foi projetada junto à água posterior da cobertura com telhas Francesas uma estrutural complementar com perfis tubulares para permitir iluminação zenital ao interior do prédio a partir de cobertura translúcida, disposta nesta área. Estes elementos foram projetados e adequados ao modelo estrutural existente para as estruturas de madeira da cobertura e encontram-se detalhados nas Plantas 6 e 7 do Projeto Estrutural. Conforme já comentado, todos os elementos descritos neste item encontram-se projetados e detalhados no Projeto Estrutural, Plantas 1 a 13, incluindo-se eventuais elementos de fundações para cada caso.

17 5. QUANTITATIVOS DE MATERIAIS ESTIMADOS

18 6.CONSIDERAÇÕES FINAIS Conforme aqui comentado, ao longo deste Memorial Descritivo Básico, procurou-se apresentar um quadro geral a respeito da estabilidade estrutural da edificação em questão, tanto em seu aspecto original como devida às novas demandas de cargas para as quais deverá apresentar níveis de segurança adequados às normas técnicas vigentes. Por tratar-se de recuperação associada à restauração de edificação, ressaltamos que os serviços executivos deverão ser realizados por profissionais com formação e técnica acurada, onde o trabalho cuidadoso e meticuloso deverá prevalecer frente à rapidez executiva. Neste sentido, ratificando-se o que está comentado na Introdução deste documento, e também por estar fora do escopo de atividade desta empresa, apresentamos os quantitativos de todos os materiais necessários para a execução destes projetos estruturais, ficando o aspecto correlato de mão de obra atrelado ao tipo de profissional ou empresa a ser contratada, dependendo de variáveis externas a nossa área de atuação. Para quaisquer necessidades de esclarecimentos adicionais ao trabalho apresentado, que procurou atender a integralidade da proposta arquitetônica, ao nível de seu detalhamento, a empresa VANGUARDA Engenharia coloca-se desde já ao dispor. Porto Alegre, 05 de janeiro de 2005 Eng. Felipe Brasil Viegas Sócio-Diretor

19 PINACOTECA Ruben Berta RECUPERAÇÃO ESTRUTURA PROJETO ESTRUTURAL MEMORIAL DESCRITIVO VOLUME II ANEXOS MEMÓRIA DE CÁLCULO DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA JANEIRO.2005

21 VOLUME II ANEXOS

22 DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA FOTO DISCRIMINAÇÃO 1 Vista frontal da edificação 2 Vista interna, a partir do acesso principal atual 3 Vista interna a partir do pavimento térreo para os fundos do prédio 4 Vista do 2 o pavimento e cobertura junto poço de luz atual 5 Vista interna das alvenarias do térreo 6 Vista interna das alvenarias do térreo e 2 o pavimento 7 Alvenarias do térreo e 2 o pavimento arcos inferiores 8 Vista interna do térreo 9 Detalhe de estuque elemento não estrutural 10 Entrepiso existente na área a ser ocupada pela Reserva Técnica 11 Arcos vista interna fundação/térreo 12 2o pavimento existente 13 Arcos vista interna fundação/térreo 14 Alvenarias 2 o pavimento/cobertura água frontal 15 Alvenarias 2 o pavimento/cobertura estrutural lateral 16 Área a ser ocupada com a futura Escada Metálica apresenta arco a ser fechado 17 Arcos vista interna fundação/térreo 18 Vista interna 2 o pavimento/cobertura 19 Vista interna porta frontal

23 PINACOTECA Ruben Berta RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL PROJETO ESTRUTURAL MEMORIAL DESCRITIVO VOLUME III ANEXOS PLANTAS JANEIRO.2005

25 VOLUME III ANEXOS

26 RELAÇÃO DE PLANTAS PROJETO ESTRUTURAL OBRA: PINACOTECA Ruben Berta LOCAL: AV. DUQUE DE CAXIAS Nº 973 CLIENTE: PROJETO MONUMENTA No. R Data da 1 a emissão 01 A 22/11/ A 22/11/ /11/ /11/ /11/ A 22/11/ A 22/11/ A 22/11/ A 22/11/ A 22/11/ A 22/11/ /11/ /11/0 4 Data da última revisão Título 11/04 FUNDAÇÕES E TÉRREO VIGAS E LAJES 11/04 2º PAVIMENTO E RESERVATÓRIO VIGAS E LAJES - PLANTAS BAIXA ESCADA METÁLICA - CORTES ESCADA METÁLICA - LOCAÇÃO BLOCOS E ESTACAS, DETALHE BASE DO PILAR, ARMADURA BLOCO DE FUNDAÇÃO 11/04 COBERTURA PLANO DE TERÇAS 11/04 TRELIÇA, TESOURA 1 E TESOURA 2 DETALHE CONTRAVENT. E MADEIRAMENTO 11/04 DETALHES 1 A 3 11/04 DETALHES 4 A 9 11/04 DETALHES 10 A 13 10/12/04 ESCADA LATERAL FORMAS E ARMADURAS VIGAS DE SUBSOLO E PILARES - ESCADA LATERAL ARMADURAS CORTINA VIGAS DE TÉRREO E ESCADA - COBERTURA ESTRUTURA METÁLICA CORREDOR LATERAL