MANUTENÇÃO E RESTAURAÇÃO DE OBRAS

Transcrição

1 MANUTENÇÃO E RESTAURAÇÃO DE OBRAS Prof. Arq. Aline Fernandes 2013

2 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Fases que os problemas podem ocorrer ou ser originados: - Caracterização do comportamento do solo; - Análise e projeto das fundações; - Execução das fundações; - Eventos pós conclusão das fundações; - Degradação dos materiais constituintes das fundações.

3 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Alguns motivos para os acontecimentos: - Profissionais encarregados da caracterização do solo, em geral não são especialistas de fundações; - Condições especiais de comportamento ou ocorrência de materiais não usuais podem não ser identificadas nesta fase; - O projetista de fundações pode não receber informações precisas de eventos ou condições locais ou construtivas diferentes das estabelecidas como representativas do projeto;

4 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Alguns motivos para os acontecimentos: - Alterações das condições encontradas durante a execução não são necessariamente relatadas; - Os executantes podem não ter acesso ao detalhamento da investigação preliminar ou das especificações executivas adequadas à execução da obra; - Dificuldades construtivas podem comprometer as condições de projeto estabelecidas;

5 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Alguns motivos para os acontecimentos: - Acontecimentos pós-construção das fundações, internos ou externos à obra, podem afetar seu desempenho (não previstos em projeto); - Degradação dos elementos de fundações (comprometem desempenho a longo prazo).

6 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES O que é uma fundação? - Resultado da necessidade de transmissão de cargas ao solo pela construção de uma estrutura

7 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES O que afeta a fundação? - A longo prazo por inúmeros fatores:.projetos exige conhecimento do solo.procedimentos construtivos.acontecimentos pós implantação.possível degradação dos materiais

8 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Custo de uma fundação? - Variável, depende das cargas e condições de subsolo; - Situa-se entre 3% e 6% do custo total da obra; - Pode chegar a 10% a 15% do custo total da obra. Para obras com custos em média 4%, caso ocorra patologia nesta fundação e necessidade de reforço, o custo disso chega a ultrapassar o custo da fundação (4% do total da obra); cria estigma para obra; longos, caros e desgastantes processos para identificação de causas e responsabilidades; evacuação de prédios, entre outros transtornos.

9 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Alguns casos ao longo do mundo Torre de Pisa - Itália

10 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Alguns casos ao longo do mundo Cidade de Santos - SP

11 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Alguns casos ao longo do mundo Litoral de Santa Catarina

12 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Imagem de ruptura generalizada do solo localizado abaixo da fundação direta Prof. Aline Fernandes

13 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Imagem de ruptura do solo sob sapata Prof. Aline Fernandes

14 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Imagem de recalques diferenciais pela sobreposição de tensões no solo abaixo das fundações dos silos Prof. Aline Fernandes

15 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Imagem de estaca escavada com defeito executivo Prof. Aline Fernandes

16 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Imagem de estaca rompida por cisalhamento Prof. Aline Fernandes

17 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Imagem de degradação de estacas Prof. Aline Fernandes

18 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES São decorrentes das incertezas e riscos inerentes à construção e vida útil das fundações. Etapa mais complexa: identificar as causas e os mecanismos responsáveis pelo mau desempenho da estrutura. Na ocorrência, deve-se caracterizar suas origens e possíveis mecanismos deflagradores (inclui monitoração do aparecimento e evolução de trincas, fissuras, desaprumos e/ou desalinhamentos. Algumas patologias podem e devem ser identificadas ainda na fase construtiva, medidas devem ser adotadas para garantir seu comportamento adequado e segurança. Prof. Aline Fernandes

19 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Ao verificar-se comportamento inadequado das fundações de uma estrutura qualquer: 1. Identificação das causas do insucesso no processo de transferência de carga da estrutura para o solo (que é o meio responsável pelo funcionamento adequado da fundação) 2. Após a identificação das causas, devem ser promovidas medidas para sua recuperação. Prof. Aline Fernandes

20 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Existem situações nas quais o solo apresenta deformações ou variações volumétricas não provocadas pelo carregamento das fundações, podendo resultar em patologias. Os chamados solos problemáticos (expansivos, colapsíveis, etc) são exemplos de onde podem ocorrer as patologias. Uma fundação adequada é aquela que apresenta conveniente fator de segurança à ruptura (da estrutura que a compõe e do solo afetado pela transmissão das cargas) e recalques (deslocamentos verticais do terreno) compatíveis com o funcionamento do elemento suportado. Prof. Aline Fernandes

21 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES Todas as fundações sob carga apresentam recalques, pois os solos são materiais deformáveis que, ao serem carregados, apresentam variações de volume, provocando deslocamento das fundações. A definição de comportamento inadequado na fase de projeto, quando são feitas previsões de deslocamento sob o ponto de vista de recalques de uma fundação, não é, no entanto, trivial. Prof. Aline Fernandes

22 ETAPAS DE PROJETO E POSSÍVEIS CAUSAS DE PATOLOGIAS Capacidade de carga Conceitos básicos de Mecânica dos Solos Recalques: efeitos e valores admissíveis Ausência Falha ou insuficiência Interpretação inadequada Patologia de Fundações Comportamento do solo Interação solo x estrutura Análise e cálculo Especificações construtivas Investigação do subsolo Execução Análise e projeto Eventos pós-conclusão Tipo de fundação: Superficiais e profundas Alteração de uso e carregamento Movimento de massa: fatores externos Vibração e choques Degradação

23 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES CONCEITOS BÁSICOS DE RECALQUES RECALQUES ADMISSÍVEIS. Importante durante a fase de cálculo do projeto, onde adequa-se o resultado obtido com o que você deseja da estrutura;. Importante durante a construção da estrutura ou na existência de dúvidas referentes a efeitos adversos, quando se precisa definir um limite a partir do qual se considera problemática a segurança ou o desempenho da estrutura. Prof. Aline Fernandes

24 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES EFEITOS DE MOVIMENTOS DAS FUNDAÇÕES A manifestação reconhecível de ocorrência do movimento das fundações é o aparecimento de fissuras nos elementos estruturais. Fissuras causadas por recalque de fundações de pilares internos

25 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES EFEITOS DE MOVIMENTOS DAS FUNDAÇÕES Provável fissuramento em parede portante com recalque na extremidade

26 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO A identificação e a caracterização do comportamento do solo são essenciais para a solução de qualquer problema. Os solos de comportamento especial (expansivos, em adensamento...) podem ter sua ocorrência prevista nesta fase preliminar, definindo qual sua influência na fundação.

27 PATOLOGIA DE FUNDAÇÕES INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO Patologias decorrentes de incertezas em relação às condições do subsolo podem ser resultado de:. Ausência de investigação;. Investigação ineficiente;. Má interpretação dos resultados de sondagem

28 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO Casos especiais que podem gerar patologias:. Influência da vegetação (interferência física das raízes ou alteração do teor de umidade do solo)

29 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES

30 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO Casos especiais que podem gerar patologias:. Colapsibilidade (solos com comportamento especial, sensíveis a variações no grau de saturação do terreno, sujeitos a rearranjo radical de partículas e grande variação redução volumétrica). Como exemplo, os solos porosos superficialmente, que em épocas de chuvas sofrem um preenchimento repentino dos seus vazios provocando colapso estrutural.

31 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES

32 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO Casos especiais que podem gerar patologias:. Expansibilidade - presença de argilo-minerais expansivos em solos argilosos, ocasiona grandes variações de volume no solo- em função de mudanças no teor de umidade. Provoca problemas principalmente em fundações superficiais.

33 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO Casos especiais que podem gerar patologias:. Ocorrência de matacões blocos de rocha ainda não decompostos. Gera problema de interpretação de sondagem (confundido como uma rocha contínua) e interfere no processo construtivo de fundações profundas ou superficiais(indevida base para estruturas que deveriam se apoiar em rochas).

34 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES EXECUÇÃO Falha de execução como um dos grandes responsáveis pelos problemas de comportamento das fundações. Sucesso para concepção e construção da fundação depende não só da caracterização do subsolo, cálculo e projeto adequados, mas também:. Especificação precisa e detalhada de materiais. Procedimentos em conformidade com a boa prática. Uso de processos construtivos apropriados. Pessoal capacitado, experiente e adequado. Supervisão e controle construtivo rigoroso

35 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES EXECUÇÃO Em casos especiais, existe a necessidade de realização de ensaios complementares nas fundações para comprovar sua adequação e eficiência.

36 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES EXECUÇÃO FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Alguns problemas envolvendo o solo:. Construção de elementos de fundação em solos de diferentes comportamentos gera recalques diferenciais ou até colapso das fundações;

37 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES EXECUÇÃO FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Alguns problemas envolvendo o solo:. Amolgamento de solo (destruição da estrutura do solo com a conseqüente redução de resistência) no fundo da vala provoca recalques incompatíveis com o projeto;. Substituição de solo com o uso de material não apropriado ou executado sem compactação adequada resulta na instabilização das fundações após inundação pela ação das chuvas.

38 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES EXECUÇÃO FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Alguns problemas envolvendo elementos estruturais da fundação:. Qualidade inadequada do concreto (tensão inferior a do projeto) ou abatimento inadequado às necessidades de lançamento e adensamento repercute na integridade dos elementos construídos;

39 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES EXECUÇÃO FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Alguns problemas envolvendo elementos estruturais da fundação:. Ausência de regularização com concreto magro no fundo da cava de fundação contamina concreto e não recobre armadura, resultando em degradação a médio e longo prazos;. Execução de elementos de fundação com dimensão e geometria incorretas resulta em tensões incompatíveis com a estrutura ou com o solo.

40 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES EXECUÇÃO FUNDAÇÕES PROFUNDAS Erros de locação, com estacas colocadas fora da posição do projeto afeta seu funcionamento e reduz sua eficiência; Substituição no canteiro da estaca projetada por outro elemento equivalente gera sobrecarga na parte executada corretamente; Posicionamento incorreto da armadura ou falta de ligação com a estaca tracionada não transmite solicitação a ela, e rompe. Danos no manuseio da estaca resultantes da manipulação incorreta no canteiro;

41 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES PÓS CONCLUSÃO DA FUNDAÇÃO Alguns fatores que podem ocorrer: Alteração no Uso da Edificação solicitações de carga podem variar, sobrecarregando a estrutura; Estocagem de materiais sobre pisos não prevista sobrecarga; Ampliação e modificação não prevista em projeto original essa nova distribuição de carga pode sobrecarregar a estrutura existente em pontos antes não previstos;

42 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES PÓS CONCLUSÃO DA FUNDAÇÃO Alguns fatores que podem ocorrer: Alteração no uso de terrenos vizinhos; Execução de grandes escavações próximo a construções; Escavações não protegidas junto a divisa ou escavações internas a obra, gera uma instabilidade não prevista

43 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES PÓS CONCLUSÃO DA FUNDAÇÃO DEGRADAÇÃO DOS MATERIAIS: Concreto Aço Madeira

44 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES Deformação excessiva de lajes e vigas

45 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES Deformação excessiva de lajes e vigas

46 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES Recalque de fundação direta executada sem sondagem e sem projeto

47 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES Estaca hélice contínua executada em lixão

48 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES Cortina de estaca escavada com problema de integridade do concreto

49 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES Estaca pré moldada danificada na cravação

50 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES Trinca em bloco de coroamento

51 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES Afundamento de um edifício no Recife

52 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES Reforço estrutural - Colocação de recalques de apoio e novas vigas - Santos - SP

53 PATOLOGIAS DAS FUNDAÇÕES Reforço estrutural - Colocação de recalques de apoio e novas vigas Santos - SP