REFORÇOS e VERIFICAÇÃO ESTRUTURAL

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Rodrigo Fortunato Prado
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1 EPAAÇÃO e EFOÇO e ESTUTUAS Aula 3: EFOÇOS e VEIFICAÇÃO ESTUTUAL THOMAZ IPPE

2 pesquisa (informação) SIM ocumentação original sobre projecto e execução NÃO verificação a conformiae geométrica verificação a conformiae as armauras historial e cargas corrosiviae atmosférica caracterização o terreno e funação caracterização as armauras caracterização geométrica levantamento topográfico e nivelamento caracterização mecânica os materiais resistentes verificação a homogeneiae o concreto temperatura e humiae ambientes caracterização patológica mapeamento as anomalias espessura e recobrimento as armauras análise petrográfica teor e cloretos no concreto nível e corrosão ativa espessura e concreto carbonatao recuperação a construção NÃO limitar a via conicionar uso emolir SIM verificação estrutural análise elástica c/ reistribuição e esforços capacity esign flexão cortante compressão uctiliae estabiliae global e localizaa iscussão os coeficientes e incerteza

3 reforço NÃO limitar a via conicionar uso emolir SIM recuperação convencional (cirúrgica) eletroquímica passivo ativo aição e concreto (argamassa) e barras e aço colagem e chapas e aço colagem e FP's introução e novos elementos reução e vão pós-tensão exterior acionamento e macacos hiráulicos aço FP's multi-estratégia e reparação revestimentos especiais inibiores e corrosão proteção catóica caerno e manutenção e reparação

4 VEIFICAÇÃO ESTUTUAL (CAPACIDADE ESISTENTE) A necessiae e qualquer intervenção e reforço resultará a mais apuraa verificação estrutural (avaliação a capaciae e carga ou a carga e utilização amissível) a construção existente, cujos coeficientes e incerteza ecrescerão na meia irecta o conhecimento que se tiver a estrutura. O Boletim n.º 162 o CEB-FIP (1983), sugere, na verificação e estruturas existentes, a introução e coeficientes e minoração para a resistência inicial a estrutura, e K para a rigiez inicial a estrutura, a efinir em função o iae a estrutura, o tipo e intensiae a egraação já instalaa e a qualiae a inspecção realizaa.

5 CITÉIOS para EFOÇA Φ = F ínice e resistência resiual. Φ 1 se a obra estiver em boas conições não há que reforçar. 0,67 Φ 1 0,5 < Φ < 2 3 Φ 0,5 recuperar e, eventualmente, reforçar, epeneno o caso. escorar e emergência e reforçar. escorar e emergência e emolir.

6 LIMITES para os EFOÇOS caso o reforço introuzio eixe e ser eficaz, como resultao e acções tais como fogo, vanalismo ou explosão, por exemplo, o elemento estrutural everá ser capaz e suportar a combinação e acções estabelecia nesta situação, ou seja, as acções permanentes e a uma percentagem ψ as acções eventuais: orig F g + ψf q o reforço máximo absoluto é o que uplica a capaciae resistente o elemento estrutural: 2 ref orig

7 EQUAÇÃO e VEIFICAÇÃO / DIMENSIONAMENTO Caa egulamento tem proceimentos próprios para a efinição os valores característicos as acções e resistências, assim como para os corresponentes coeficientes parciais e segurança. Estes proceimentos levam em consieração características e traições metoológicas próprias e caa país ou região, que poerão, em caa caso, ser mais penalizantes ou suaves relativamente a valores efinios em ocumentos como o FIB, os Eurocóigos ou a ACI, por exemplo. O conceito e segurança everá consierar, sempre: tolerâncias relativas à geometria os elementos e o conjunto e à posição as varões e aço no meio a massa e betão; incertezas relativas ao moelo estrutural aoptao, ao métoo e cálculo, ao moo e ruína e ao nível e graviae as consequências e uma ruína; nos casos e recuperação e reforço, everá consierar também as incertezas quanto a uma maior repercussão o nível e esforços a actuarem numa estrutura fissuraa e eventualmente anificaa e aina quanto a interacção estrutura antiga elementos e reforço (comportamento monolítico futuro). ( ) F = ( ) F = F n m

8 F é o valor característico as acções, efinio em função a variabiliae as intensiaes estas, eveno ser consierao, quer para o imensionamento e reforços, quer para a verificação e estabiliae, e acoro com o estabelecio nos regulamentos vigentes. Poerão existir, para uma aa acção, valores característicos superiores e inferiores sensivelmente iferentes, em função a maior ou menor variabiliae a intensiae a acção. F é função e: períoo e via útil (T) previsto para a construção (em geral 50 anos, epeneno a importância social a construção e os parâmetros e mercao); nível e risco associao, que é trauzio pela probabiliae pretenia (POB F ), em geral assumia como igual a 95%, e que urante a via útil os valores estabelecios para as acções não sejam ultrapassaos. Associao a estes parâmetros surge naturalmente um outro, o períoo e retorno ( T), que é o tempo no qual estas conições (acções) limites, teriam a probabiliae efinia e ocorrência: ( ) F = ( ) F = F n m

9 Assim, como exemplos: Para T = 100 anos e POB F = 95%, T = 1950 anos; Para T = 50 anos e POB F = 95%, T = 975 anos (EC); Para T = 25 anos e POB F = 95%, T = 238 anos; Para T = 50 anos e POB F = 90%, T = 475 anos; Para T = 50 anos e POB F = 70%, T = 140 anos (antiga NB); Para T = 50 anos e POB F = 50%, T = 37 anos. T = 1 T 1 POB F No caso e estruturas existentes, F poerá ser ou não reuzio, teno-se em conta, por um lao, o horizonte e via útil que se aopte a partir a intervenção e reforço / reparação (que normalmente é inferior ao e uma estrutura nova) e, por outro, o nível e risco, que será naturalmente maior, ao que se está a intervir numa construção já com historial e eformações (e e fissuração). Para uma mesma estrutura, F poerá portanto ser iferente, caso se esteja a fazer uma verificação e estabiliae ou caso se trate e imensionar reforços. 1

10 F 1 é o coeficiente e majoração as acções, ou esforços, já que estes aquelas ecorrem, em função e um moelo e análise (e cálculo) aequaamente efinio. Este coeficiente consiera as incertezas existentes quanto aos valores assumios para as acções, a sua variabiliae e a a simultaneiae e ocorrência, e aina a própria coerência o nível e majoração efinio para caa acção. No caso e estruturas existentes, se por um lao se poerá ter maior certeza quanto ao valor as acções, por outro se terá maior incerteza quanto a importância e uma aa acção (esforço) na resposta e uma estrutura já anificaa (fissuraa, eformaa). Assim, seguno o CEB 162: ' ' g q q 1,1( = 1,0( 1,1 = 1,0 q g g 0,1) 0,1) ( ) F = ( ) F = F estruturas anificaas estruturas sãs estruturas anificaas estruturas sãs Para ventos, sismos e outras acções mais importantes, everá ser efectuao um estuo mais rigoroso (pura probabiliae e ruína) para a eterminação os valores característicos. n m

11 ( ) F = ( ) F = F n m é o valor característico a resistência os materiais, tomao como aquele para o qual se garanta uma probabiliae e 95 % e que não lhe venham a ocorrer valores inferiores e que, no caso os materiais já existentes, everá ser avaliao por ensaios irectos, ou seja, por extracção e corpos e prova. Para o aço a situação é simples, eveno-se, para além e realizar ensaios e tracção, proceer-se a observação a conformação superficial o varão. Para o betão, haverá que efinir elementos ou áreas e inspecção e caracterizar várias resistências representativas estes universos (lajes, vigas, pilares, anares, região e betão melhor, região e betão pior, etc.). Os resultaos everão ser interpretaos à luz e caa regulamento. A relação custo benefício a caracterização o betão existente, no que se refere à resistência, poerá não ser compensaora. No entanto, para os materiais e reforço os valores serão mais reuzios, ao que não se conseguirá, via e regra, mobilizar a totaliae a capaciae o material, posto que o reforço estará a trabalhar apenas para uma parcela as acções.

12 elação Carotes - Cubos cubos resistência potencial; carotes resistência real. A resistência real é, via e regra, inferior à potencial, que everá possuir melhores conições e compactação e cura. Esta comparação, no entanto, epene e factores como o sítio e one se tiram as carotes, o sentio a extracção (vertical ou horizontal), a relação altura/iâmetro as carotes e o número e carotes extraías (mínimo e 4 amostras).

13 3,25 =, 1 1,5 + λ f f c cubo c, carote f = c, cubo 1, λ f λ c, carote horizontal = H φ vertical O valor e f c a ser aoptao para o caso e serem ensaiaas três carotes é, seguno a NP ENV 206, função a méia f cm os três valores: f c = f cm 5 MPa

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