FALHA DE CONSTRUÇÃO ou FALTA DE MANUTENÇÃO?

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1 FALHA DE CONSTRUÇÃO ou FALTA DE MANUTENÇÃO?

2 UBIRAJARA ALVIM CAMARGOS Engenheiro civil Especialista em Estruturas Áreas de atuação : Recuperação de estruturas Patologia das construções terra.com.br

3 FALHA = ERRO FALHA = mecânicos/industriais i i Falhas são imprevisíveis (causa física ou algorítmica do erro) ERRO = pessoas Erros são evitáveis (são causadores de defeitos)

4 ERRO IMPRUDÊNCIA NEGLIGÊNCIA G IMPERÍCIA

5 DEFEITO x VÍCIO Palavras com praticamente o mesmo significado no dicionário. VÍCIO (do latim vitium) é um defeito grave que torna uma pessoa ou coisa inadequada para certos fins ou funções; é qualquer q deformação física ou funcional. DEFEITO (do latim defectum) é imperfeição, deficiência, deformidade, vício, enguiço.

6 DEFEITO x VÍCIO DEFEITOS são VÍCIOS que dizem respeito à solidez e segurança, que afetam a segurança. Nos termos do artigo 12, 1, do Código de Defesa do Consumidor, o produto é defeituoso quando não oferece a segurança que dele se espera legitimamente, considerando-se d a sua apresentação, o uso e risco razoável a época em que foi colocado em circulação.

7 DEFEITO x VÍCIO (Glossário IBAPE-1994) DEFEITOS : Anomalias que podem causar danos efetivos ou representar ameaça potencial de afetar a saúde ou à segurança do dono ou consumidor, decorrentes de falhas do projeto ou execução de um produto ou serviço, ou ainda, de informação incorreta ou inadequada de sua utilização ou manutenção. VÍCIOS : anomalias que afetam o desempenho de produtos ou serviços, ou os tornam inadequados aos fins a que se destinam, causando transtornos t ou prejuízos materiais ou financeiros a outrem.

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19 NBR 6118/2003 (Projeto de estruturas de concreto) DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que, sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto, conservam sua segurança, estabilidade d e aptidão em serviço durante toda a sua vida útil.

20 NBR 5674/1999 (Manutenção em edificações) As ações de manutenção têm como objetivo o prolongamento da vida útil das edificações, em condições adequadas d de durabilidade d e de segurança estrutural. t Para tal, é necessário prever esta necessidade na fase do projeto, garantir a qualidade de processos e de materiais aplicados na fase de construção e o estabelecimento de um planejamento técnico de acompanhamento e controle das estruturas em serviço, através de inspeções técnicas periódicas.

21 NBR 5674/1999 (Manutenção em edificações) 5 Responsabilidades 5.1. O proprietário de uma edificação, responsável pela sua manutenção, deve observar o estabelecido nas normas técnicas e no manual de operação, uso e manutenção de sua edificação, se houver.

22 Falta a conscientização da população, dos proprietários e síndicos dos edifícios de que é preciso manutenção e acompanhamento técnico das construções. As estruturas não são eternas. Manutenção predial é uma necessidade, d não é luxo.

23 Periodicamente, deve ser feita uma vistoria técnica nas edificações para diagnosticar quaisquer não-conformidades que estejam ocorrendo, tais como trincas, corrosão de armaduras, vazamentos, etc. Essa vistoria deve ser elaborada por profissional qualificado, um especialista no assunto, que apresentará um Relatório técnico para que sejam tomadas providências para as correções necessárias, em tempo hábil. Em uma indústria toma-se esse cuidado,,pois se houver um acidente por falha de engenharia, a empresa vai ter prejuízo.

24 Pilares de concreto Pilares são elementos estruturais, t usualmente verticais, i que sustentam e transmitem às fundações todas as cargas permanentes, acidentais e eventuais de uma estrutura. Pilares de concreto armado são constituídos por uma massa de concreto, reforçados com armaduras longitudinais e transversais (estribos). As armaduras longitudinais têm a função de reforçar a seção de concreto para garantir sua capacidade de suporte dos esforços solicitantes (NxM).

25 Pilares de concreto Peças estruturais comprimidas, independentemente de seus materiais constituintes, são influenciados pelos efeitos de instabilidade (efeito denominado vulgarmente por flambagem). Quanto maior seu comprimento, maior o efeito da instabilidade (flambagem). As normas brasileiras limitam a esbeltez de peças comprimidas de concreto armado e aço em 200 (λ 200).

26 Pilares de concreto As armaduras transversais (estribos) têm a função de posicionar as armaduras longitudinais e garantir esbeltez adequada à suportar tensão máxima à compressão. A NBR-6118:2003, assim como o ACI-318 e o Eurocode 2, limita o espaçamento dos estribos em 12Ø long. Por exemplo : fonte : desconhecida Ø long. = 10mm s max. = 12cm Ø long. =125mm 12.5mm s max. = 15cm Ølong.=16mm s max.=19cm

27 CASO REAL PRÉDIO RESIDENCIAL

28 edificação multifamilar il : 1 nível destinado à Garagem (Pilotis) 3(tê (três) níveis de apartamentos-tipo t ti (2 por pavimento) Laje de cobertura (utilizada como Terraço) Lajes maciças (pavimentos tipo) Laje nervurada (teto do Pilotis) Alvenaria autoportante (blocos cerâmicos) Data da construção : ano de 1982 Construído pelo proprietário i

29 DORMITORIO WC WC COPA SALA SALA COPA WC WC DORMITORIO HALL DORMITORIO DORMITORIO COZINHA DESPEJO WC ENTRADA DE SERVIÇO WC DESPEJO COZINHA DORMITORIO DORMITORIO ÁREA DE SERVIÇO ÁREA DE SERVIÇO Planta simplificada do pavimento tipo

30 P10 (20x20) P7 (20x20) DORMITORIO WC WC COPA SALA SALA COPA WC WC DORMITORIO HALL DORMITORIO DORMITORIO COZINHA DESPEJO WC ENTRADA DE SERVIÇO WC DESPEJO COZINHA DORMITORIO DORMITORIO ÁREA DE SERVIÇO ÁREA DE SERVIÇO P1 P2 P3 P4 P5 (20x20) (30x20) (20x20) (20x20) (30x20) Numeração adotada para os pilares do Pilotis

31 Constatação do rompimento do pilar P6 (20x20) Orientação da equipe local na montagem dos escoramentos dos pilares P5, P6 e P7 com "fogueiras de dormentes" Pilar P6 rompido (antes e após seu escoramento)

32 Pilar P6 rompido

33 Preparo do Pilar P6

34 Preparo do Pilar P6

35 Fogueira de dormentes de madeira

36 Solicitação de instalação de sistema de escoramento em vigas periféricas e transversais aos pilares P2/P9 e P5/P8 através de escoras metálicas tubulares ajustáveis para vigas Escoramentos metálicos

37 Escoramentos

38 Pilar P6

39 Estimativa das cargas solicitantes dos pilares P1 a P10. Instruções básicas para a empresa executora das intervenções estruturais quanto aos conceitos a serem adotados d para os reforços a serem executados no pilar P6. Instrução para remoção das argamassas de revestimento t dos demais pilares, de forma a possibilitar a avaliação do grau de comprometimento da oxidação de suas armaduras, grau de compacidade e falhas de concretagem no primeiro metro de altura.

40 Remoção do tubo de águas pluviais posicionado adjacente ao P6 e demolição do concreto rompido

41 Preparo do pilar P6

42 Remoção de revestimentos de outros pilares

43 Constatação de avançado grau de corrosão das armaduras dos pilares

44 Falhas no adensamento do concreto dos pilares

45 Constatação t de tubo de águas pluviais i secionando nas duas extremidades a viga do teto da garagem (entre os pilaresp6ep7) e P7)

46 Ligação pilar/viga

47 Contratação t dos serviços de ultrassonografia dos pilares

48 Avaliação qualitativa do concreto dos pilares

49 Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total t da seção de concreto

50 Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total da seção de concreto

51 Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total da seção de concreto

52 Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total da seção de concreto

53 Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total da seção de concreto

54 Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total da seção de concreto

55 Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total da seção de concreto

56 Execução de reforços no pilar P7 : reforço em uma das faces e restauração das demais faces (até 1 metro de altura)

57 Execução de reforços no pilar P7 : reforço em uma das faces e restauração das demais faces (até 1 metro de altura)

58 Execução de reforços no pilar P2 : encamisamento parcial (1 metro de altura)

59 Preparo do pilar P2

60 Execução de intervenções nos demais pilares : restauração até 1 metro de altura

61 Execução de intervenções nos demais pilares : restauração até 1 metro de altura

62 Execução de intervenções nos demais pilares : restauração até 1 metro de altura

63 Pilares reforçados e recompostos

64 AVALIAÇÃO MATEMÁTICA Para estimar as cargas axiais solicitantes nos pilares foi elaborada uma análise estática da estrutura, t utilizando- se simplesmente área de influência das cargas atuantes sobre os pilares, considerando d : Densidade das alvenarias = 13 kn/m³; 1ª laje (nervurada de blocos cerâmicos 40x40cm, com 20 centímetros de espessura, nervuras de 10 centímetros de largura e capeamento de 5 centímetros) = 3,60 kn/m²; Peso próprio p das demais lajes = 2,50 kn/m²; Revestimentos das lajes de piso = 1,00 kn/m²; Revestimentos t das lajes de Cobertura = 2,00 kn/m²; Sobrecarga das lajes = 200kN/m² 2,00.

65 Cargas solicitantes estimadas Pilares Cargas (t) permanentes variáveis totais P1=P6=P7=P10 39,1 5,9 45,0 P2=P5=P8=P9 44,8 6,9 51,7 OBS.: Não foi considerado d esforços devido à ação do vento

66 Considerando as cargas estimadas, as armaduras longitudinais i verificadas nos pilares P1=P6=P7=P10 P6 P7 P10 de seção 20x20cm (10Ø12,5mm) e os critérios prescritos na NBR-6118: (antiga NB-1), pode-se concluir que a resistência à compressão do concreto necessária a suportar tais solicitações, seria da ordem de 15 MPa. Verificou-se no local que os espaçamentos dos estribos dos pilares atendiam as normas técnicas ( 15 cm).

67 Verificou-se também que os pilares de seção transversal de 20x30cm teriam armaduras muito acima daquelas necessárias: ái As nec. = 10Ø12,5mm As exist. = 18Ø12,5mm Se considerarmos que as armaduras longitudinais desse pilares estão corretas, a resistência à compressão do concreto necessária ái a suportar tais solicitações, it seria da ordem de 13,5 MPa. Mas, se o concreto utilizado foi o 13,5 MPa., os pilares de 20x20cm estariam deficientes.

68 MECANISMO DO ACIDENTE A partir da observação do modo de ruptura do pilar P6, das condições de corrosão de suas armaduras longitudinais e transversais, da geometria e arquitetura t do prédio em questão, dos resultados dos ensaios de ultrasonografia elaborado nos pilares, pode-se afirmar que sua ruptura ocorreu a partir dos seguintes fatos e sequência : 1) Na época da construção do prédio, as armaduras longitudinais (10Ø12,5mm) estavam capacitadas à absorver o quinhão de cargas a elas estimadas, pois os estribos estavam posicionados corretamente (s 15 cm).

69 Não é possível afirmar que o concreto estava capacitado à absorver seu quinhão de cargas. Ficou constatado no ensaio de ultrassonografia e no local (após a remoção da camada de cobrimento das armaduras) )que o concreto existente no terço inferior dos pilares não apresentava compacidade adequada, com alta concentração de brocas e/ou bicheiras, i alto grau de desidratação (possivelmente devido à inadequada vibração e deficiência iê i de cura).

70 2) À medida que as armaduras transversais (estribos) do pilar se oxidavam, suas armaduras longitudinais ficavam menos capazes de absorver os esforços principais ip i de compressão (devido ao efeito de instabilidade local), transferindo parcelas ao concreto congênitamente t deficiente. 3) Quando 4 estribos se romperam devido à oxidação, o espaçamento entre os estribos remanescentes passou para 75 centímetros (λbarras de aço= 240), as barras de aço Ø12,5mm não eram mais capazes de absorver praticamente t nenhuma carga de compressão (entre 6,4 e 10,6%) e transferiram todos as forças de compressão para o concreto congênitamente t deficiente. i

71 Tensão aço CA-50 x Espaçamento dos estribos 100 1, ,90 0,80 Ten nsão no aç ço (% %) 0,70 0, ,50 0,40 0,30 0, ,10 0, Espaçamento dos estribos (cm) Tensão do aço CA-50 x Índice de esbeltez dos estribos (apoiados)

72 Tensão aço CA-50 x Espaçamento dos estribos 100 1, ,90 0,80 Ten nsão no aç ço (% %) 0,70 0, ,50 0,40 0,30 0, ,10 0, Espaçamento dos estribos (cm) Tensão do aço CA-50 x Índice de esbeltez dos estribos (engastados)

73 Nesse instante, as tensões que solicitaram o concreto do pilar P6 eram da ordem de 100 kg/cm², solicitação provavelmente acima de sua capacidade, levando à ruptura brusca, conforme pode ser verificado na foto a seguir. Segundo autores internacionais, quando o concreto é solicitado com tensões acima de 75% de sua resistência máxima, o sistema ste se torna instável, podendo do ocorrer ruptura com carga constante, devido à rápida propagação de novas fissuras, até atingir sua ruptura. Esse nível de tensão é denominado d por "tensão crítica".

74 Pilar P6 e CP apresentando o mesmo modo de ruptura (cisalhamento)

75 CONCLUSÕES 1) Os pilares (trecho entre fundações e 1ª laje) estavam comprometidos estruturalmente desde a época de sua construção. 2) Não é possível determinar se houve erro no cálculo estrutural. t 3) O Condomínio foi omisso no que se refere à manutenção predial. Caso tivessem executado ecutado vistorias periódicas, tais patologias seriam detectadas a tempo, os custos de reparos seriam menores e o fato (rompimento do pilar) não teria acontecido.

76 MAS PORQUE O PRÉDIO NÃO RUIU?

77 Modelo matemático

78 Estrutura indeformada sem falhas

79 Estrutura t deformada d sem falhas

80 Estrutura t deformada d pilar rompido

81 Estrutura t deformada d sem pilar

82 Comparativo entre estruturas pilar rompido x sem pilar

83 Estruturas de concreto armado contínuas, construídas com vedação em alvenarias, podem se comportar como corpo rígido, a partir da redistribuição de esforços (Nossa Senhora do Concreto Armado), ) transmitindo solicitações de tração e compressão às alvenarias, não previstas em projeto.

84 Tensões de compressão nas alvenarias

85 Tensões de tração nas alvenarias

86 Obrigado pela atenção