Pós-Graduação Lato Sensu

Transcrição

1 Pós-Graduação Lato Sensu FACULDADE DE CIÊNCIAS HUMANAS ESUDA ESPECIALIZAÇÃO EM GESTÃO DAS EMERGÊNCIAS E DESASTRES ANDRÉ DE CASTRO SILVA PATOLOGIAS EM EDIFICAÇÕES DE ALVENARIA RESISTENTE EM JABOATÃO DOS GUARARAPES - PE RECIFE AGOSTO 2013

2 Pós-Graduação Lato Sensu FACULDADE DE CIÊNCIAS HUMANAS ESUDA ESPECIALIZAÇÃO EM GESTÃO DAS EMERGÊNCIAS E DESASTRES ANDRÉ DE CASTRO SILVA PATOLOGIAS EM EDIFICAÇÕES DE ALVENARIA RESISTENTE EM JABOATÃO DOS GUARARAPES - PE Monografia desenvolvida pelo aluno ANDRÉ DE CASTRO SILVA, orientada pelo Prof. Esp. LUIZ GONZAGA DA SILVA DUTRA, e apresentado ao Curso de Especialização em Gestão das Emergências e Desastres da Faculdade de Ciências Humanas ESUDA como requisito final para obtenção do grau de Especialista. RECIFE AGOSTO 2013

3 Pós-Graduação Lato Sensu FACULDADE DE CIÊNCIAS HUMANAS ESUDA ESPECIALIZAÇÃO EM GESTÃO DAS EMERGÊNCIAS E DESASTRES PATOLOGIAS EM EDIFICAÇÕES DE ALVENARIA RESISTENTE EM JABOATÃO DOS GUARARAPES - PE ANDRÉ DE CASTRO SILVA Monografia submetida ao Corpo Docente do Curso de Especialização em Gestão das Emergências e Desastres da Faculdade de Ciências Humanas ESUDA e com ( ) em de de Banca Examinadora: Orientador: Luiz Gonzaga da Silva Dutra, Engenheiro, Especialista e Professor da Faculdade de Ciências Humanas ESUDA. Examinador: Jarbas Esteves de Assis Filho - Especialista - UNICAP.

4 AGRADECIMENTOS A Deus, que está presente em todos os momentos da minha vida, ajudando-me a superar grandes adversidades e desafios. Aos meus pais, Olívio e Asmir José de Castro, pelo amor e zelo com que conduziram a minha educação e formação moral, para que eu pudesse chegar até esta etapa de minha vida e assim conduzi-la com dignidade. Como também a minha irmã Patrícia de Castro e ao meu cunhado José Nelson Laureano pelo exemplo inspirador de esforço, dedicação e vontade de vencer. A minha avó Maria José que nas horas difíceis mostrou o caminho a ser seguido. As minhas tias Edeilda de Castro e Eunice de Castro por sempre me apoiarem e sempre terem mostrado interesse e preocupação com meus estudos. Aos meus primos Maurício de Castro e Marcone de Castro que em muitas ocasiões deixaram seus afazeres, trabalho e lazer, para contribuir com meus estudos. Ao meu primo in memoriam Marcos de Castro pela dedicação e competência na profissão de Engenheiro. A minha amada esposa Zélia Cristina Coimbra por estar ao meu lado sempre me incentivando, principalmente, nas horas mais difíceis, e aos meus queridos filhos André Petrônio e Renato Henrique por serem meu estímulo a sempre seguir em frente vencendo os obstáculos que a vida oferece.. Ao meu orientador Cel. Bombeiro Luiz Gonzaga da Silva Dutra pelo incentivo e a confiança depositada para realização desse estudo. Aos professores do Curso de Pós-Graduação em Gestão das Emergências e Desastres da Faculdade ESUDA que ao longo de todo período acadêmico foram incansáveis na transmissão de seus conhecimentos. Aos abnegados companheiros da Defesa Civil do Município de Jaboatão dos Guararapes PE que com dedicação, profissionalismo e acima de tudo amor ao próximo, que superam os obstáculos que a profissão impõe e fazem a diferença nesta profissão. A Albertina Farias pela inestimável colaboração para a realização deste trabalho. A todos vocês, meu muito Obrigado! Que Deus ilumine e abençoe a todos.

5 RESUMO Este estudo buscou evidenciar as causas de insegurança estrutural nas edificações de alvenaria resistente que têm levado aos múltiplos desabamentos dos prédios tipo caixão, particularmente no Município de Jaboatão dos Guararapes, na Região Metropolitana do Recife, Estado de Pernambuco, com o agravante de perdas de vidas humanas nos sinistros. Como todo processo construtivo, existem erros na fase de projetos e execução que podem acarretar a problemas futuros, entre esses, as chamadas patologias. O objetivo principal deste estudo visou identificar e distinguir as patologias inerentes ao comportamento estrutural (aspectos relacionados com concepção e construção) e patologias inerentes ao comportamento da alvenaria como material. A metodologia de pesquisa teve caráter exploratório com análise quali-quantitativa utilizando-se de diversos artigos publicados sobre as ocorrências de ruína dessas edificações, com análises através de registros fotográficos das unidades habitacionais. Como resultado considerou-se que a origem está na elaboração do projeto estrutural que não prevê proteções aos sistemas estruturais e o processo construtivo que privilegia questões econômicas em lugar da segurança da habitação. Dentre as patologias encontradas as fissuras e infiltrações foram as mais detectadas decorrentes das condições de agressividade do solo, ar e água, aliado a sobrecargas, deformações geradas por estruturas de concreto, recalques de fundação. A solução apresentada é de reformulação dos projetos estruturais com base nas normas específicas para projetos habitacionais de moradias populares seguindo todas as recomendações e cuidados necessários descritos nas determinações no intuito de evitar o aparecimento de anomalias, como forma de assegurar a saúde e segurança dos residentes, eliminando os riscos de colapsos que já ceifaram tantas vidas. Palavras-chave: Alvenaria Resistente. Patologias. Prédios-Caixão.

6 ABSTRACT This study searched for highlight the structural causes of insecurity in resistant masonry buildings that have led to multiple collapses of buildings coffin-like, particularly in the city of Jaboatão Guararapes in the Metropolitan Region of Recife, State of Pernambuco, with the further loss of life human in claims. Like any construction process, there are errors in the design phase and execution that can lead to future problems, among these, the so-called pathologies. The main objective of this study aimed to identify and distinguish the pathologies inherent structural behavior (aspects of design and construction) and pathologies inherent in the behavior of masonry as a material. The research methodology was exploratory in nature with qualitative and quantitative analysis using several articles published on the occurrences of ruin of these buildings, with analysis by photographic records of the housing units. As a result it was considered that the origin is in the preparation of structural design which does not provide protections for structural systems and construction process that favors economic issues instead of housing security. Among the pathologies found cracks and leaks were detected under the most aggressive conditions of soil, air and water, combined with overload, deformations generated by concrete structures, foundation settlements. The solution presented is to reformulate the structural designs based on specific standards for housing projects housing following all the recommendations and precautions described in the determinations required in order to avoid the appearance of anomalies, in order to ensure the health and safety of residents, eliminating the risks of failures that have already claimed many lives Key-words: Resistant Masonry. Pathologies. Buildings Coffin-like.

7 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura Parede de Alvenaria Resistente de Tijolos e Argamassa Figura Construção com Método Empírico Figura Construção em Alvenaria Resistente (Portugal) Figura Prédio em Colapso (Maceió-AL). 27 Figura Desabamento de Paredes (Maceió-AL) Figura Blocos Interditados no Conjunto Muribeca.. 37 Figura Recalque Edf. Ijuí Figura Ruínas Figura Edificio Areia Branca Figura Escombros 41 Figura Regaste das Vítimas. 41 Figura Equipe de Resgate no Areia Branca. 42 Figura Bloco B do Edf. Sevilha Figura Reformas Interna e Externa.. 46 Figura Muro na Área Externa.. 46 Figura Danos à Estrutura. 47 Figura Fissuras. 47 Figura Puxadinhas 48 Figura Infiltração. 48 Figura Puxadinha para Comércio 49 Figura Fissura e Infiltração. 49 Figura Excesso de Carga. 50 Figura Ausência de Manutenção. 51 Figura Pavimentos e Reservatório Superior 54 Figura Vão de Escada abaixo do Reservatório Superior. 54

8 Figura Vão de Escadas com Danos.. 55 Figura Fissura Diagonal Figura Argamassa de Assentamento 57 Figura Infiltração. 57 Figura Fachada com Infiltração Figura Derrubada de Parede 58 Figura Reforma completa do Banheiro 59 Figura Reforma da Sala Tabela Número e tipos de laudos de Prédios de Tipo Caixão de cinco municípios da Região Metropolitana do Recife Tabela Resumo Parcial de Edifícios em Grau de Risco na RMR, em

9 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABECE ABNT AE AR ASTM BNH CONDECIPE CREA EPU IBAPE IPEA ITEP NBR PNAD RMR SEDEC Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural Associação Brasileira de Normas Técnicas Alvenaria Estrutural Alvenaria Resistente Standard Test Methods for Flexural Bond Strength of Masonry Banco Nacional da Habitação Coordenação de Defesa Civil de Pernambuco Conselho Regional de Engenharia. Arquitetura e Agronomia Expansão por Umidade Instituto Brasileiro de Avaliações e Perícias de Engenharia do estado de São Paulo Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada Instituto de Tecnologia de Pernambuco Norma Brasileira Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios Região Metropolitana do Recife Secretaria Executiva de Defesa Civil

10 SUMÁRIO INTRODUÇÃO CAPÍTULO 1 EDIFICAÇÕES EM ALVENARIA Origem Histórica do Uso de Alvenaria em Edificações Construção em Alvenaria Resistente no Brasil e em Outros Países Comportamento Estrutural das Edificações em Alvenaria Resistente Colapsos da Alvenaria Resistente CAPÍTULO 2 RUÍNAS DE PRÉDIOS EM ALVENARIA RESISTENTE Desabamento de Prédios-Caixão Tipos de Laudo Pericial Acidentes por Falhas Estruturais em Prédios na Região Metropolitana do Recife CAPÍTULO 3 ACIDENTES EM PRÉDIOS-CAIXÃO EM JABOATÃO DOS 36 GUARARAPES Edifício Aquarela Edifício Ijuí Edifício Areia Branca Edifício Sevilha Conjunto Residencial Muribeca Bloco 155 do Conjunto Muribeca Bloco 190 do Conjunto Muribeca CAPÍTULO 4 PATOLOGIAS IDENTIFICADAS NAS EDIFICAÇÕES TIPO 52 CAIXÃO EM JABOATÃO DOS GUARARAPES Escadas e Caixa D Água Patologias das Fissuras Modificações na Estrutura do Imóvel Causas para Interdição da Edificação CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS... 65

11 ANEXO A MODELO DO RELATÓRIO DE VISTORIA TÉCNICA ANEXO B GLOSSÁRIO... 70

12 11 INTRODUÇÃO O bem social moradia é considerada um dos eixos, além da Educação e Saúde, de constante preocupação dos órgãos governamentais a fim de satisfazer os anseios da sociedade. O Brasil tem sistematicamente elaborado programas habitacionais objetivando solucionar o déficit moradia, principalmente, para a classe econômica menos favorecida. No entanto, os resultados ainda não são positivos, uma vez que a Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios - PNAD de 2007 apontou déficit de 6,273 milhões de domicílios (IPEA, 2008). Recentemente o Ministro Moreira Franco, da Secretaria de Assuntos Estratégicos do Governo Federal, declarou que o déficit atual é de oito milhões de unidades habitacionais (MOREIRA FRANCO, 2012). Vale relembrar que na década de 70 houve uma explosão imobiliária para a construção de edifícios populares de até quatro pavimentos, constituídos de apartamentos com 100 m² de área construída, grande número deles sobre pilotis, onde a partir de uma grelha em concreto armado erguia-se a estrutura em alvenaria resistente. No entanto, crises financeiras no setor de construção civil levaram a remodelagem desse padrão. Assim, a partir da década de 80 os apartamentos passaram a ocupar todo pavimento térreo, e a diminuição da área construída que passou a ser inferior a 50 m². De acordo com Mota e Oliveira (2007) desse modo duplicou-se a oferta de moradia mantendo-se a mesma área de terreno de antes, e ainda, esses autores pontuam que tenham sido construídas seis mil unidades para pessoas, na Região Metropolitana do Recife - RMR, ou seja, uma média de 40 pessoas por unidade construída. A Região Metropolitana do Recife é composta por quatorze municípios e os mais populosos e carentes por unidades habitacionais com preços acessíveis (para população de baixa renda) são: Jaboatão dos Guararapes, Olinda, Paulista, Moreno e Camaragibe, por esta razão, cerca de 10% dessa população moram em edifícios em alvenaria resistente de até quatro pavimentos. Esses prédios denominados regionalmente "edifícios tipo caixão" são estruturados em elementos de alvenaria, utilizando blocos de vedação (tijolos furados) com a função estrutural. Essas edificações, entretanto, têm apresentado falhas estruturais que geraram nas últimas décadas o registro de acidentes com desabamento, provocando óbitos e feridos. Além da questão crítica e irreparável pela perda de vidas humanas e lesões corporais, a frequência desses sinistros e a natureza brusca da ruptura, com colapso progressivo, têm gerado

13 12 inquietação à comunidade técnica e, principalmente, aos moradores dessas edificações, que vivem em sobressalto pela incerteza das condições de segurança de suas residências e de suas vidas (PIRES SOBRINHO, 2012). Esta afirmativa tem respaldo nos estudos de Araújo et al. (2006) que declararam que a Região Metropolitana do Recife apresenta um quadro alarmante que compromete a imagem da construção civil brasileira. A dura afirmativa desses autores é decorrente da estatística que aponta que de 1977 até 2004, 12 edifícios desabaram, deixando mais de 30 vitimas fatais e dezenas de feridos, considerando que apenas no sinistro do Edifício Giselle, localizado em Jaboatão dos Guararapes-PE, em 1º de junho de 1977 morreram 22 pessoas, é importante destacar que nesse Município foram identificadas 6 edificações em risco (Quadro 1). Quadro 1 Unidades habitacionais da RMR em risco, no período de Ano Edifício Município Observações 1992 Baronatti Olinda Ruína na construção 1994 Bosque das Madeiras Recife Ruína na construção 1997 Aquarela Jaboatão Ruína 1999 Érika Olinda Ruína com 5 mortes 1999 Enseada do Serrambí Olinda Ruína com 7 mortes 2000 N. S ra da Conceição Jaboatão Interditado e desocupado 2001 Ijui Jaboatão Ruína 2004 Bloco Muribeca Jaboatão 2007 Sevilha Jaboatão Recalque da estrutura Interditado e desocupado Ruína de um bloco Os demais blocos foram interditados e desocupados 2009 Bloco Muribeca Jaboatão Interditado e desocupado Fonte: Pires Sobrinho, E importante referir que, segundo Melo (2007), o Edifício Giselle além de desabar levando a óbito 22 pessoas causou lesões em mais de 20 pessoas. O prédio que estava em fase de acabamento, tinha 7 andares e 28 apartamentos, mas no pavimento térreo já funcionava uma agência bancária, na época do desabamento o edifício passava pelo serviço de reforço de uma das colunas.

14 13 A informação citada acima leva a considerar a precariedade da construção, pois, como afirma Danielle Cavalcanti: Dizer que um edifício foi construído em alvenaria estrutural significa que a sua base de sustentação é feita pelas paredes e não por pilares de concreto. Não há nada na engenharia civil que questione a aplicação desta técnica, muito empregada por construtoras focadas em produtos para a classe C por permitir que a obra seja executada em menos tempo, diminuindo custos. O resultado é um preço mais competitivo no mercado (CAVALCANTI, 2012, p. 1). Sendo assim, considera-se relevante realizar um estudo exploratório em razão de seus agravos e riscos para a população que habita os prédios tipo caixão. Neste sentido este estudo justifica-se pelo argumento de que é fundamental identificar as patologias recorrentes a fim de contribuir para a solução dos problemas encontrados nas edificações de alvenaria resistente, em especial as construídas no Município de Jaboatão dos Guararapes-PE, como ainda analisar as possíveis causas para os colapsos, estabelecendo parâmetros comuns entre as edificações e as problemáticas que atingem este tipo de construção, propondo-se deste modo servir de suporte aos meios acadêmicos e técnicos, embasando trabalhos futuros, face os riscos iminentes de desastres. Neste trabalho foi adotada pesquisa exploratória de caráter quali-quantitativo com o propósito de contextualizar a situação dos referidos imóveis, através da sistematização dos dados coletados na pesquisa de campo, incluindo registros fotográficos a fim de respaldar os resultados e o objetivo proposto. A opção por este tipo de pesquisa teve por base o fato de não requerer o uso de técnicas e métodos estatísticos, mas sim, o ambiente como fonte direta dos dados e o pesquisador como instrumento chave, como também envolver dados descritivos sobre os processos construtivos pelo contato direto do investigador com a situação estudada, desta forma o processo é o foco principal da abordagem, tendo como objetivo maior a interpretação de fenômenos e a atribuição de resultados (MINAYO, 2003). A coleta de dados foi realizada a partir de observações diretas do pesquisador com registros fotográficos no período de 2010 a 2012, com base no Modelo de Vistoria (Anexo A). Os resultados obtidos foram analisados e comparados com a literatura de forma a identificar as patologias existentes. Vale destacar que o objetivo foi analisado sob a ótica de pesquisa descritiva e pesquisa exploratória, pois de acordo com o entendimento de Gil (2008) a investigação exploratória é

15 14 usada quando a investigação descritiva visa proporcionar uma visão geral de um determinado fato, do tipo aproximativo (ibidem p. 43) e a exploratória quando envolver levantamento bibliográfico, experiências práticas com o problema pesquisado e análise de exemplos que estimulem a compreensão. (ibidem, p. 46). Seguindo as orientações de Lakatos e Marconi (2003), o delineamento deste estudo foi realizado com o emprego de técnicas metodológicas através de um levantamento bibliográfico, documental e pesquisa de campo. Neste sentido, o principal objetivo foi o de analisar os processos que contribuem para as causas das patologias nas edificações de alvenaria resistente, localizadas no município de Jaboatão dos Guararapes, referido pela literatura como uma área crítica e que reúne o maior número de sinistros, a fim de buscar soluções para essa problemática. Para tanto, faz-se mister conhecer as patologias recorrentes nas edificações tipocaixão, relacionando os efeitos dos vícios construtivos que são predominantes nessas edificações e que redundam em colapso estrutural, conjugados a influência que as modificações estruturais realizadas pelos usuários facilitam a ocorrências de riscos à segurança e saúde dos moradores. Em relação ao processo construtivo, vale considerar os estudos de Gil (2008) quando afirma que a ciência pode ser caracterizada como uma forma de conhecimento verificável porque sempre possibilita demonstrar a veracidade das informações, como também é falível, porque reconhece sua própria capacidade de errar. Pode-se acrescentar que a extensão do erro é o limite de novo acerto em ciência, porquanto o conhecimento não é um fato estanque, é evolutivo. Para um melhor entendimento a estrutura deste trabalho foi dividida em quatro capítulos, além da Introdução e das Considerações Finais. Na Introdução relatou-se sobre a delimitação do tema e sua importância para este estudo, além da justificativa que pontuou a necessidade de uma pesquisa de campo, e ainda, os objetivos propostos que nortearam o desenvolvimento deste trabalho, conduzindo ao resultado final. No capítulo Edificações em Alvenaria iniciou-se com uma breve apresentação da origem deste tipo de construção, em seguida abordou-se como esse processo construtivo é usado no Brasil e em outros países, continuando, refere-se sobre o comportamento da estrutura dessas edificações para compreender as causas para os colapsos da alvenaria resistente.

16 15 Ruínas de Prédios em Alvenaria Resistente é o título do próximo capítulo, no qual focalizou-se as formas de desabamento, a conduta pericial, e apresentação de formulários utilizados para emissão de laudo da perícia, destacou-se ainda os sinistros ocorridos em edificações no município em foco. No capítulo seguinte, Acidentes em Prédios-Caixão em Jaboatão dos Guararapes, tratou do campo de pesquisa, assim, analisou-se algumas edificações por suas características de colapso, foram escolhidos os prédios: Aquarela, Areia Branca, Sevilha, Ijuí, e os blocos 155 e 190 do Conjunto Muribeca, considerou-se ainda, pertinente inserir algumas fotos a fim de colaborar com as análises. Complementando o estudo, no capítulo Patologias Identificadas nas Edificações Tipo Caixão em Jaboatão dos Guararapes discorreu-se sobre aqueles elementos estruturais que são mais frequentes e suas patologias, com o auxílio das afirmações expressas pela literatura científica consultada e os resultados obtidos com a observação de campo permitiram uma análise que identificou, entre outros determinantes, o agravo da falta de controle de qualidade dos componentes e dos procedimentos construtivos, aliado a ausência do conhecimento dos mutuários sobre os riscos de intervenção em seus imóveis, por fim, foram abordadas as causas que levam a interdição de um prédio como forma de assegurar a segurança e saúde dos residentes. Com esses requisitos reunidos foi possível tecer as Considerações Finais correlacionando-as com o objetivo proposto para este estudo, para assim apresentar orientações destinadas a minimização do risco de desabamento em prédios tipo caixão, e como consequência a não ocorrência de desabrigados, feridos e graves fatalidades (óbitos) de seus moradores.

17 16 CAPÍTULO 1 - EDIFICAÇÕES EM ALVENARIA Uma construção que utiliza alvenaria é aquela em que há um conjunto de tijolos, blocos, pedras etc. (e ligantes, como argamassa) que resistem a esforços de compressão, possuindo propriedades intrínsecas que possam compor elementos estruturais. Há ainda, apesar de menos usadas, as alvenarias de pedras naturais ou artificiais e alvenarias adensadas, maciços de argila ou concreto, moldadas em formas especiais. De acordo com o seu uso e da forma como é feita, a alvenaria pode ter as seguintes formas: Alvenaria Armada: a alvenaria armada é reforçada devido a exigências estruturais. São utilizadas armaduras passivas de fios, barras e telas de aço. Alvenaria não Armada: nesse tipo de alvenaria, os reforços de aço (barras, fios e telas) ocorrem apenas por necessidades construtivas. Alvenaria Protendida: alvenaria reforçada por uma armadura ativa (pré-tensionada) que submete a alvenaria a esforços de compressão. Alvenaria Resistente: são as alvenarias construídas para resistirem a cargas outras além do próprio peso. Alvenaria Estrutural: no sistema convencional de construção, as paredes apenas fecham os vãos entre pilares e vigas, encarregados de receber o peso da obra. Mas existe outro método, o de alvenaria estrutural que diferencia-se da alvenaria resistente por ser dimensionada empiricamente. Neste caso pilares e vigas são desnecessários, pois as paredes (chamadas portantes) distribuem a carga uniformemente ao longo dos alicerces (FRANCO, 2008, p. 4). Nas alvenarias antigas, essas unidades eram compostas apenas de pedra ou o tijolo cerâmico, eventualmente, reforçadas com estrutura interna de madeira. Desde a mais remota antiguidade que o homem utiliza a alvenaria como método construtivo, inicialmente através do empilhamento de pedras e em seguida através da descoberta de técnicas que foram evoluindo ao longo dos séculos. Para Valle (2008) a alvenaria estrutural resultou, em decorrência de processos empíricos de aprendizagem, ou seja, por tentativa de acerto e erro, numa conjugação de elementos resistentes nos quais a transferência das cargas se faz por percursos de tensões de compressão. Apesar da aparente falta de ligação entre os elementos o fato é que, muitas destas estruturas, deram provas da sua eficácia e mantiveram a sua forma durante séculos.

18 Origem Histórica do Uso de Alvenaria em Edificações Na Antiguidade, os povos etruscos, egípcios e romanos, já construíam pontes em arcos, monumentos e outras edificações e que permanecem até a atualidade como testemunhas da importância da utilização da alvenaria como material de construção ao longo da história da humanidade. Ao longo do tempo essas estruturas sofreram diversas alterações, transformando-se das formas iniciais, pesadas e espessas, para formas mais delgadas e leves, se tornando nos dias atuais um dos componentes, mais frequentemente, usado em quase todos os tipos de edificações (VITÓRIO, 2003). Alguns exemplos de edificações históricas, que atravessaram séculos, são destacadas nos estudos de José Marlos Lunardi: A história relata que as pirâmides do Egito, que datam de 2600 a.c., a de Quéops, possuía 147m de altura e 2,3 milhões de blocos, com peso médio de 2500 kg. O Farol de Alexandria, do ano 280 a.c., era de mármore branco com 134m de altura, porém, foi destruído por um terremoto no século XIV, e sabe-se que dessa forma também foi construído o Coliseu romano, do ano 70 d.c., que tem 50m de altura e 500m de diâmetro (LUNARDI, 2010, p. 18). De acordo com o site Comunidade da Construção (2012, p. 6) 1 o sistema construtivo em alvenaria é utilizado no Brasil desde que os portugueses aqui desembarcaram no início do século XV. Contudo, na literatura não há referência de edificações daquela época, com esse tipo de processo. No entanto, os estudos de Ramalho e Corrêa (2003) apontam que a alvenaria estrutural foi introduzida em 1966, quando foram construídos edifícios com apenas quatro pavimentos. Em 1968, com o avanço das teorias de cálculo e projeto surgiu a primeira fábrica de blocos de concreto no Brasil. Vale considerar que, em 1972, foi construído o Condomínio Central Parque Lapa formado de quatro blocos de doze pavimentos, nesse sentido, segundo Lunardi (2010, p. 18), até meados da década de 70, mais de dois milhões de unidades habitacionais já haviam sido construídas no país através desse sistema de construção. Já nos anos 80 são iniciadas construções de conjuntos habitacionais, de baixo custo, para famílias de baixa renda, e concomitante, o aparecimento de muitas patologias durante e após a execução (CORRÊA, 2010, p. 17). 1 Disponível em: < > Acesso em: 18 dez 2012.

19 Construção em Alvenaria Resistente no Brasil e em Outros Países Alvenaria resistente é uma técnica construtiva que se caracteriza pela utilização de unidades de vedação (cerâmicas, concreto, sílico-calcáreo) com finalidade estrutural, ou seja, com o objetivo de suportar cargas além do seu próprio peso. No processo de construção as peças são industrializadas com dimensões e peso que as tornam manuseáveis, ligadas por argamassa, tornando o conjunto monolítico (Figura 1.1). Figura Parede de Alvenaria Resistente de Tijolos e Argamassa Fonte: Maciel e Lourenço, O comportamento estrutural dos prédios de alvenaria resistente é muito discutido por diversos autores. Entre eles, destacam-se Gusmão et al. (2009) que referem um aspecto primordial a ser inicialmente salientado, praticamente não se têm estudos que permitam o conhecimento das formas pelas quais as paredes de alvenaria construídas com blocos destinados a vedação, usadas com função estrutural, resistam aos esforços a que são submetidas. Sabendo-se que há uma forte razão para isto, e que reside na contradição intrínseca em se usar o componente de forma inadequada. A análise desse panorama é feita por Pires Sobrinho et al. (2008) de que essas edificações foram construídas sem embasamento técnico-normativo, onde as paredes, construídas com blocos de pequena espessura, funcionam como elementos estruturais recebendo as cargas das lajes e transmitindo-as aos elementos de fundação, sem necessariamente existir outros elementos distribuidores das tensões. E ainda, Gouveia et al. (2009) referem que a alvenaria é um material compósito (constituído pela mistura e aglutinação de duas ou mais substâncias) que consiste em blocos e

20 19 juntas. Uma representação detalhada da alvenaria terá de incluir a modelação dos blocos, argamassa e interfaces bloco/argamassa. Esta modelação é demasiado exigente para aplicações correntes, quer em termos de necessidades de memória quer de tempo de execução. Para esses autores uma abordagem mais simplificada em que a junta (de pequena espessura) é substituída por um elemento de junta com espessura zero resulta mais vantajosa. Este gênero de análise é apropriado para elementos estruturais constituídos por um número não muito elevado de blocos e juntas, sujeitos a distribuições de tensões e extensões muito heterogêneas, como observado na Figura 1.2. Figura Construção com Método Empírico Fonte: Maciel e Lourenço, O comportamento da alvenaria é influenciado por inúmeros fatores, tais como: as propriedades dos blocos e juntas que constituem a parede de alvenaria, a disposição das juntas verticais e horizontais, as dimensões dos blocos de alvenaria, a qualidade da mão-de-obra, o grau de cura, a idade e fatores atmosféricos. Devido a esta variabilidade, só recentemente a comunidade científica internacional começou a concentrar esforços nas estruturas de alvenaria. A importância reduzida que tem sido atribuída aos aspectos numéricos e comprovada pela ausência de leis constitutivas bem estabelecidas. Por outro lado, as dificuldades em adotar os modelos de outros campos científicos mais avançados, tais como a mecânica das rochas, dos solos, são evidentes, dadas as características particulares da alvenaria (MACIEL; LOURENÇO, 2007). Acrescente-se a isso, de acordo com Vitório (2003, p. 5), a agressividade ambiental, a má utilização e a falta de conservação para que comecem a se manifestar os fenômenos patológicos que tendem a comprometer a funcionalidade e a segurança do imóvel.

21 20 É válido ainda referir os estudos de Melo (2007) quando afirma ser comum o aparecimento de trincas em prédios caixão devido às movimentações térmicas, já que a diferença de temperatura entre o ambiente interno e externo gera um gradiente que pode causar tensões, como também provocar rupturas, ocorrendo principalmente nos contornos das lajes de cobertas com as paredes do último pavimento. Essa patologia é agravada pela ausência das cintas de amarração, que teria ainda a função de distribuir as cargas da laje e dar mais rigidez a estrutura. As patologias citadas levam a compreender os sinistros ocorridos nos prédios tipo caixão, sendo assim, vale considerar os estudos de Parsekian et al. (2005) sobre as características da edificação e dos critérios de projeto analisados, e que estão referidos abaixo, podendo-se destacar: presença ou não de cintas intermediárias e grautes verticais em paredes de alvenaria estrutural; escolha da família de blocos utilizada e as soluções adotadas na modulação; utilização ou não de armadura negativa em lajes. Esses autores alertam sobre a questão do orçamento versus a segurança estrutural, ao afirmarem que na mesma empresa de projeto, percebe-se diferença na adoção de um critério por influência da empresa construtora, que muitas vezes está visando à redução de consumo de material. Ainda que muitas vezes a escolha de determinado critério não acarrete em diminuição da segurança estrutural, essa postura às vezes aumenta o potencial de surgimento de manifestações patológicas (PARKESIAN et al., 2005). Para melhor entender o alerta desses autores vale referir que seus estudos quantificaram e analisaram indicadores de projetos realizados em uma única empresa de projeto, localizado na cidade de São Carlos-SP. Todas as edificações eram em alvenaria estrutural não armada com fundação em estacas e vigas-baldrame. Sendo edifícios residenciais de 4 e 5 pavimentos com as seguintes características: Conjunto Residencial Palmares - composto por 10 edifícios de 5 pavimentos (térreo mais 4 pavimentos-tipo). Grauteamento vertical nos encontros das alvenarias e nas laterais de aberturas. Conjunto Habitacional Francisco Morato - composto por 7 edifícios de 4 pavimentos (térreo mais 3 pavimentos-tipo). Grauteamento vertical nos encontros das paredes. Conjunto habitacional Felix Sahão - composto por 10 edifícios com 4 pavimentos (térreo mais 3 pavimentos-tipo). Grauteamento vertical nos encontros das paredes (PARSEKIAN et al., 2005).

22 21 Na análise de Gouveia et al. (2009) uma construção pensada, planificada e economicamente avaliada permite reduzir tempos de execução na fase de construção, aplicar novos materiais de funções mais apropriadas e aproveitar de forma mais eficaz os diversos elementos de construção para o desempenho estrutural. Para edifícios de pequeno porte, existem estudos que referem que a construção em alvenaria estrutural é competitiva face à solução tradicional em estrutura reticulada de betão (concreto) armado, sendo referidas reduções de custos entre 10% a 25% por alguns estudos. Por outro lado é igualmente possível reduzir a percentagem de problemas associados ao comportamento das paredes de alvenaria que atualmente se verifica. E ainda, em vários países a utilização de paredes resistentes em alvenaria tem um peso considerável, com o surgimento da regulamentação europeia, aliada a incorporação de novas disciplinas nos planos de estudo das escolas de Engenharia e com a divulgação de metodologias adequadas, é certo dizer que é possível implementar processos de construção de edifícios em alvenaria estrutural, como exemplo, em Portugal (Figura 1.3), e fomentar a ligação saber fazer, ou seja a ligação ensino indústria, de forma mais eficaz na obtenção dos resultados pretendidos (GOUVEIA et al., 2009). Figura Construção em Alvenaria Resistente (Portugal). Fonte: Gouveia et al., A literatura salienta que em vários países a utilização de paredes resistentes em alvenaria tem um peso considerável, como, por exemplo, na Alemanha onde 45% das construções de edifícios são em alvenaria estrutural, quando trata-se de aplicações a dois ou três pisos, o que denota um maior equilíbrio entre diferentes soluções (GOUVEIA et al., 2009).

23 22 Entretanto, de acordo com Maciel e Lourenço (2007, p. 1), nesta situação correspondem regulamentos europeus pouco adequados, quando comparados com os seus congêneres para estruturas metálicas ou estruturas de betão. A estrutura de betão (concreto) ao receber uma armadura metálica resiste aos esforços de tração, enquanto o concreto em si resiste a compressão. As razões para o questionamento dos regulamentos europeus são encontradas na afirmativa de Hendry (2002) quando refere que, muito embora entre os séculos 19 e 20 tivessem sido realizados testes de resistência dos elementos da alvenaria estrutural em vários países, mesmo assim se elaborava o projeto de alvenaria estrutural de acordo com métodos empíricos de cálculo, o que representou grandes limitações. Neste contexto, considera-se que o desenvolvimento de alvenaria estrutural representou um avanço tecnológico significativo para a indústria de construção e consequentemente resultados econômicos que vão ao encontro das necessidades de cada País. Ademais, pode-se dizer que a alvenaria resistente está sujeita às patologias que usualmente acometem a alvenaria estrutural, pelo fato de estar submetida não apenas a condições de carregamento como também a ações do meio ambiente. 1.3 Comportamento Estrutural das Edificações em Alvenaria Resistente Vale referir a análise de Cavalheiro (2003) distinguindo a tipificação de Alvenaria Estrutural e Alvenaria Resistente. De acordo com esse autor este tipo de construção, com uma ou outra característica peculiar da região e maior ou menor arrojo, é encontrado de norte a sul do Brasil. Não se trata na realidade de Alvenaria Estrutural (AE), mas de Alvenaria Resistente (AR), para estabelecer, conceitualmente, uma primeira diferença entre os sistemas construtivos. AE é um sistema racionalizado, que utiliza blocos modulares, com vazados verticais (por onde passam as tubulações, em geral), de resistência à compressão variando de 4,5 a cerca de 30 MPa, na área bruta. Todo um conjunto de procedimentos é utilizado na AE, respeitando-se normas brasileiras de cálculo, execução e controle de qualidade. Já a Alvenaria Resistente (AR) é feita, na maioria das vezes, de forma empírica, como o seu cálculo, empregando blocos de pouca precisão dimensional e baixa resistência, caracterizados pela existência de furos horizontais (blocos de vedação). Ensaios mostram que a resistência destes blocos oscila entre 0,5 a 2 ou 3 MPa, em quase todos os casos. De acordo com os estudos de Pires Sobrinho et al. (2010, p. 3) as edificações com essa tipologia não apresentam características construtivas em um padrão definido, variam muito

24 23 desde os materiais, as técnicas construtivas e modelo estrutural. As fundações, geralmente, são construídas em alvenaria simples ou dobrada em continuidades às paredes da edificação que podem estar assentadas sobre vigas TÊ invertido de concreto, sobre componentes de fundação em pré-moldadas ou simplesmente sobre camada de concreto magro. A alvenaria moderna de blocos industrializados, portanto, é definida por construções formadas por blocos industrializados de diversos materiais, suscetíveis de serem projetadas para resistirem a esforços de compressão única, ou ainda, a uma combinação de esforços ligados entre si pela interposição de argamassa e podem ainda conter armadura envolta em concreto ou argamassa no plano horizontal e/ou vertical (FRANCO, 2008). Vale, no entanto, considerar que o interior das fundações pode estar preenchido e o piso assentado diretamente sobre o solo ou seu interior pode não estar preenchido, utilizando laje pré-moldada como piso, sendo esta caracterizada como caixão vazio ou perdido. Neste tipo de edificação é possível não existir cintas-radier (Anexo B) na interface, fundação-parede de elevação ou mesmo nas interfaces parede-laje em cada pavimento, bem como ausência de vergas e contravergas nos vãos de janelas (PIRES SOBRINHO et al., 2008). Para Camacho (2006) a experiência tem demonstrado que o conveniente emprego da alvenaria estrutural pode trazer as seguintes vantagens técnicas e econômicas: Redução de custos: a redução de custos que se obtém está intimamente relacionada à adequada aplicação das técnicas de projeto e execução, podendo chegar, segundo a literatura, até a 30%, sendo proveniente basicamente da simplificação das técnicas de execução; e da economia de formas e escoramentos. Menor diversidade de materiais empregados: reduz o número de subempreiteiras na obra, a complexidade da etapa executiva e o risco de atraso no cronograma de execução em função de eventuais faltas de materiais, equipamentos ou mão-de-obra. Redução da diversidade de mão-de-obra especializada: necessita-se de mão-de-obra especializada somente para a execução da alvenaria, diferentemente do que ocorre nas estruturas de concreto armado e aço. Maior rapidez de execução: essa vantagem é notória nesse tipo de construção, decorrente principalmente da simplificação das técnicas construtivas, que permite maior rapidez no retorno do capital empregado.

25 24 Robustez estrutural: decorrente da própria característica estrutural, resultando em maior resistência à danos patológicos decorrentes de movimentações, além de apresentar maior reserva de segurança frente a ruínas parciais (CAMACHO, 2006). Pode-se considerar então que a alvenaria resistente é uma técnica construtiva que busca pela minimização dos custos, o que resulta na deficiência do controle de qualidade dos componentes e dos procedimentos construtivos, o que conduziu a uma série de patologias e acidentes (PIRES SOBRINHO et al, 2010). 1.4 Colapsos da Alvenaria Resistente Com base no que asseguram Mota e Oliveira (2007, p. 1) o cálculo da resistência à compressão das paredes dos edifícios construídos com este tipo de alvenaria, são insuficientes para resistir aos esforços a que se destinam, particularmente nos pavimentos inferiores, podese considerar o risco que essas edificações apresentam para os seus moradores, e ainda, a necessidade de uma revisão técnica que formule uma prática de engenharia segura. Neste sentido, segundo Melo (2007) a gravidade da patologia é variável, porém pode levar a edificação à inviabilidade de uso ou até ao colapso. Entre os sintomas o mais comum é o aparecimento de fissuras ou trincas, que originam-se devido a insuficiência nas propriedades e características que os materiais possuem para resistirem às tensões a que estão expostos. No caminho da investigação Mota e Oliveira (2007) realizaram pesquisas através de ensaios experimentais para identificar formas de ruptura em prismas de alvenaria de blocos cerâmicos destinados a vedação, empregados com função estrutural e assentados com furos na horizontal. Deste modo foram identificados resultados dos ensaios em prismas nas seguintes condições: Não revestidos, apenas chapiscados: as amostras dos prismas nus e apenas chapiscados apresentaram rupturas bruscas em todos os casos. Foi observado que o ponto crucial do processo de ruptura ocorre no instante em que se rompe o septo ligado à argamassa de assentamento. Resultados: nos prismas não revestidos e nos prismas apenas chapiscados ocorreram rupturas bruscas; nos prismas de mesma espessura, não foi verificada diferença na forma de ruptura quando se variou o traço da argamassa de revestimento; foi registrado em todos os ensaios dos prismas com revestimento, que inicialmente houve falência do bloco cerâmico, continuando as capas de revestimento resistindo como chapas.

26 25 Nas duas faces e revestidos nas duas faces, com espessuras de 2 cm: os prismas ensaiados apresentaram rupturas, na grande maioria dos casos, por tração dos septos horizontais dos blocos cerâmicos. Os septos ligados à argamassa de assentamento rompem-se por último completando o processo de colapso. Nesse caso, a argamassa de assentamento deixou de estar triaxialmente comprimida passando a se deformar substancialmente nas direções horizontais, gerando deslocamentos laterais provocando a ruptura da camada da argamassa de revestimento nesta região e com consequente colapso. Nos demais casos, verificaram-se rupturas generalizadas, geralmente bruscas; Resultados: nos prismas revestidos com 2,0 cm de espessura foi observado inicialmente as rupturas por tração dos septos horizontais, constatando-se que os septos ligados à argamassa de assentamento romperam-se por último, com posterior colapso da capa de revestimento. Com espessuras de 3 cm: na maioria dos prismas ensaiados com revestimento de 3,0 cm de espessura, observou-se que após a ruptura dos septos horizontais dos blocos cerâmicos por tração, ocorreu o rompimento por cisalhamento da capa de revestimento. A maior rigidez da capa de revestimento com 3 cm de espessura, na maioria dos casos, inibiu a deformação lateral excessiva após o desequilíbrio do estado triaxial de confinamento da argamassa de assentamento com os blocos cerâmicos; com dois tipos de traço em cada caso; Resultados: nos prismas com revestimento de 3,0 de espessura, foram observados que, após a ruptura dos septos horizontais dos blocos por tração, o rompimento por cisalhamento da capa de revestimento. Esses autores destacam como última observação, a ocorrência de vários estalos durante o carregamento dos prismas, devidos aos rompimentos progressivos dos septos. Sons semelhantes foram testemunhados por moradores de edifícios que colapsaram (MOTA; OLIVEIRA, 2007). Gusmão et al. (2009) também apresentam resultados semelhantes aos achados pelos autores acima, seguindo a metodologia utilizada no estudo de alvenaria estrutural e de vedação foram realizados ensaios de blocos, prismas e paredinhas em diversas composições de argamassas de assentamento e de revestimento, objetivando a determinação de suas propriedades e comportamentos estruturais. Os resultados desses estudos permitiram determinar as razões pelas quais, apesar dos cálculos indicarem que as paredes dos edifícios do tipo caixão sejam instáveis, milhares delas encontram-se em aparente estabilidade. Alguns resultados obtidos são a seguir sumarizados:

27 26 Os blocos cerâmicos e de concreto pesquisados apresentaram importante variabilidade dimensional denunciando um precário controle de qualidade no seu processo de fabricação; A resistência à compressão dos blocos ensaiados se mostrou excessivamente baixas da ordem de 2 MPa aspecto que os caracteriza como blocos que deveriam ter utilização restrita como elementos de vedação. Nenhum dos blocos ensaiados apresentou resistência compatível para suportar cargas além do próprio peso da parede; Os ensaios de compressão realizados em componentes, prismas e paredinhas de blocos cerâmicos mostraram ruptura brusca; Os ensaios realizados em prismas e paredinhas indicaram que o chapisco e o revestimento contribuem para o aumento da capacidade de carga destes elementos e a sua existência pode ser um dos responsáveis pela estabilidade aparente de grande parte das edificações em alvenaria resistente no Estado; Apesar de ter sido constatada melhoria na capacidade de carga gerada pelos revestimentos, a natureza brusca da ruptura dos elementos ensaiados ainda se constitui em um problema a ser superado; Os ensaios realizados em prismas e paredinhas indicaram, ainda, que a colocação de armaduras no interior da camada de revestimento, desde que adotados critérios adequados de disposição e fixação, pode contribuir para o incremento da capacidade de carga dos elementos ensaiados, bem como promover ductilidade. Uma das propostas para reforçar as edificações em alvenaria resistente é abordada por Pires Sobrinho et al. (2010) que consiste em incorporar cantoneiras de aço intertravadas com parafusos nos cantos e encontros de paredes. Para o reforço destas edificações, um princípio que norteia o projeto é de fornecer ductilidade ao sistema, além de eliminar o colapso progressivo, pois permite a transferência das cargas para a estrutura metálica definida pelas cantoneiras. Esses autores declararam que foram estudadas duas formas de reforço: utilizando capas de argamassa armada intertravadas, com o uso de conectores de aço sobre o revestimento existente; e com uso de cantoneiras intertravadas com conectores de aço no encontro entre paredes e nas ligações das paredes com as lajes. Porém as cantoneiras utilizadas nos encontros de paredes não se mostraram eficientes no incremento da capacidade de carga destes encontros (PIRES SOBRINHO et al., 2010).

28 27 CAPÍTULO 2 - RUÍNAS DE PRÉDIOS EM ALVENARIA RESISTENTE 2.1 Desabamento de Prédios-Caixão Neste tipo de edificação, de acordo com Gusmão et al. (2009), é frequente não se disporem cintas de concreto armado na interface fundação-parede de elevação ou mesmo nas interfaces parede-laje em cada pavimento. É comum também a ausência de vergas e contravergas nos vãos de aberturas de portas e janelas. As paredes de elevação são construídas em alvenaria singela de blocos cerâmicos ou de concreto, com espessura média de 9 cm, com juntas verticais descontínuas, assentadas com argamassa mista de cimento, cal e areia, de cimento saibro e areia ou simplesmente cimento e areia. Um exemplo disto é apresentado pelas Figuras a seguir: Figura 2.1 Prédio em Colapso (Maceió-AL). Fonte: Cavalheiro (2003) ao analisar a Figura 2.1 destaca que é perceptível a utilização de, pelo menos dois tipos de blocos: 6 furos redondos e 6 furos quadrados (este, a princípio, de maior resistência); as juntas horizontais de argamassa, parecem muito espessas (talvez chegando a 20 mm). Ensaios mostram que a resistência da alvenaria à compressão cai cerca de 15% a cada milímetro acima da espessura ideal de 10 mm; a figura não evidenciou a existência de cintas de amarração no respaldo das paredes, pelo menos com rigidez suficiente, indispensáveis para uma melhor distribuição de tensões na alvenaria e solidarizarão global das paredes.

29 28 Esse autor comenta ainda que a Figura 2.2 revela a questão sobre a resistência da parede (fpa), que muitas vezes é confundida com a resistência do bloco (fb). A relação fpa/fb (denominada Fator de Eficiência) é da ordem de 0,50 para blocos (de vedação) tipo 6 furos horizontais. Considerando um carregamento de 15 kn/m/andar para este tipo de prédio, e bloco de 9cm de largura, a tensão de serviço no térreo será: ( N x 4 andares)/(90 mm x 1000 mm) = 0,67 MPa. Admitindo fpa/fb = 0,50, a resistência mínima que o bloco deverá ter à compressão, no térreo, será de 1,34 MPa, isto sem considerar nenhum efeito adicional devido a excentricidade de carga, esbeltez da parede, características da argamassa e outros. Então, com as hipóteses feitas, blocos de resistência inferior a 1,34 MPa, podem levar a parede ao colapso (CAVALHEIRO, 2003). Figura 2.2 Desabamento de Paredes (Maceió-AL). Fonte: O laudo expedido pelo Conselho Regional de Engenharia e Agronomia do Estado de Alagoas (CREA-AL) citado por Cavalheiro (2003) refere que a edificação caiu por não apresentar um mínimo de estabilidade e por utilizar indevidamente tijolos sem qualidade para paredes estruturais, complementa esse autor que um coeficiente de segurança razoável a ser aplicado neste caso é 5, o que levaria a necessidade de blocos de resistência média fb = 1,34 x 5 = 6,7 MPa. E aponta a solução definitiva para a não ocorrência desses eventos, que seria a mudança de uma cultura construtiva para outra, ou seja, para a alvenaria estrutural. Por esse motivo, durante a construção, recomendam Araújo et al. (2006), deve-se fazer um controle de qualidade dos materiais utilizados para garantir a resistência da edificação. Depois de terminada a obra, é ideal realizar laudos periódicos, atestando se há necessidade de