UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL LEANDRO MOURA ARAGÃO

i UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAL E CONSTRUÇÃO CIVIL LEANDRO MOURA ARAGÃO PLANO DE MONITORAMENTO DE RECALQUE DE FUNDAÇÕES DO BLOCO ATELIÊ DO CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ FORTALEZA 2011

ii LEANDRO MOURA ARAGÃO PLANO DE MONITORAMENTO DE RECALQUE DE FUNDAÇÕES DO BLOCO ATELIÊ DO CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ Monografia submetida à Coordenação do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil. Orientador(a): Prof. (a) Magnólia M. Campelo Mota - D.Sc. FORTALEZA 2011

iii LEANDRO MOURA ARAGÃO PLANO DE MONITORAMENTO DE RECALQUE DE FUNDAÇÕES DO BLOCO ATELIÊ DO CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ Monografia submetida à Coordenação do Curso de Engenharia Civil, da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheiro Civil. Aprovada em / / BANCA EXAMINADORA Prof(a). Dr(a). Magnólia Maria Campelo Mota (Orientadora) Universidade Federal do Ceará UFC Prof. Dr. Joaquim Eduardo Mota Universidade Federal do Ceará UFC Prof. Dr. Alfran Sampaio Moura Universidade Federal do Ceará UFC

iv AGRADECIMENTOS A DEUS, que me deu vida e inteligência, e que me dá força para continuar a caminhada em busca dos meus objetivos. À professora Magnólia pela dedicação na orientação para realização deste trabalho, que sem sua importante ajuda não teria sido concretizado. Aos meus pais, Aderson e Sandra, que me ensinaram a não temer desafios e a superar os obstáculos com humildade. Aos professores Joaquim e Alfran por fazerem parte da banca examinadora, e subsidiarem os conhecimentos necessários para minha formação e elaboração deste trabalho. Aos professores do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará pelo emprenho na contribuição da minha formação acadêmica. Aos meus amigos do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará pelo incentivo e apoio durante a realização do trabalho. Aos meus amigos, Iury Rocha e Tiago Brasileiro, que contribuíram de uma forma especial para minha formação ética e profissional. A empresa ROCHABRASIL Engenharia pelo fornecimento de informações necessárias para o desenvolvimento deste trabalho. E aos demais que, de alguma forma, contribuíram na elaboração desta Monografia.

v RESUMO O monitoramento de recalques de fundações, assim como os demais controles de qualidade realizados para outros elementos da construção civil, possui a finalidade de atestar e garantir o desempenho funcional do elemento. Tendo em vista que a tendência global da indústria é a normatização dos processos de controle de qualidades de produtos fabricados, o mesmo deverá ocorrer para a construção civil, e por tanto, será necessário desenvolver e aplicar metodologias para certificar o desempenho dos elementos construtivos, inclusive de fundações. Neste trabalho é proposto um plano de monitoramento de recalques para o apoio na tomada de decisão no que diz a respeito a execução de um reforço ou não nas fundações existentes na obra de reforma do bloco Ateliê do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal do Ceará. O objetivo é descrever o elemento a ser estudado, identificando todas as características inerentes ao fenômeno dos recalques e definir todas as diretrizes para elaboração do monitoramento descrevendo todas as etapas a serem seguidas, a instrumentação necessária, os elementos a serem monitorados e as informações a serem captadas para análise e conclusões. Palavras-chaves: Monitoramento de recalques, Desempenho de Fundações, Interação soloestrutura.

vi LISTA DE FIGURAS Figura 1.1 Transferência de esforços.... 1 Figura 1.2 Tipos de recalques.... 1 Figura 1.3 Construção da referência fixa de nível (PETROBRAS, 2005).... 5 Figura 1.4 Referência fixa de nível ou bench-mark (MOTA, 2009)... 5 Figura 1.5 Pino de recalque (MOTA, 2009)... 6 Figura 1.6 Utilização dos pinos de recalque.... 6 Figura 1.7 Nível ótico (MOTA, 2009)... 7 Figura 1.8 Mira com chapa de Invar. (MOTA, 2009)... 7 Figura 1.9 Nivelamento geométrico.... 8 Figura 2.1 Movimentação das fundações conforme NBR 6122 (ABNT, 2010).... 10 Figura 2.2 Fases do recalque (VELLOSO & LOPES, 2010).... 11 Figura 2.3 Curva carga x recalque drenada e não drenada (VELLOSO & LOPES, 2010)... 12 Figura 2.4 Ábaco de Z 1 em função de B (VELLOSO & LOPES, 2010).... 16 Figura 2.5 Distorção angular e danos associados (VELLOSO & LOPES, 2010).... 20 Figura 3.1 Localização do Campus do Benfica da UFC.... 22 Figura 3.2 Vista interna das novas instalações.... 23 Figura 3.3 Vista da fachada norte do edfício.... 23 Figura 3.4 Detalhe de ligação entre o pórtico metálico e a estrutura antiga.... 23 Figura 3.5 Ligação entre as estruturas de concreto (existente) e metálica (nova).... 24 Figura 3.6 Locação dos Furos de Sondagem (ROCHABRASIL, 2011).... 26 Figura 3.7 Perfil individual de sondagem SP-01 - folha 01 (ROCHABRASIL, 2011).... 27 Figura 3.8 Perfil individual de sondagem SP-01 - folha 02 (ROCHABRASIL, 2011).... 28 Figura 3.9 Perfil individual de sondagem SP-02 - folha 01 (ROCHABRASIL, 2011).... 29 Figura 3.10 Perfil individual de sondagem SP-02 - folha 02 (ROCHABRASIL, 2011).... 30 Figura 3.11 Perfil individual de sondagem SP-03 - folha 01 (ROCHABRASIL, 2011).... 31 Figura 3.12 Perfil individual de sondagem SP-03 - folha 02 (ROCHABRASIL, 2011).... 32 Figura 3.13 - Perfil Geotécnico.... 33 Figura 4.1 Locação do Bench-Mark.... 34 Figura 4.2 Detalhe da caixa protetora do Bench-Mark segundo a N-1811 (PETROBRÁS, 2005)... 36 Figura 4.3 Identificação dos pilares a serem monitorados.... 37 Figura 4.4 Instrução de instalação dos pinos de recalques.... 38 Figura 4.5 Área de influência dos pilares.... 40 Figura 4.6 Planilha de acompanhamento de medição de leituras.... 41

vii LISTA DE TABELAS Tabela 2.1 Tensões básicas da norma NBR 6122 (ABNT, 1996).... 13 Tabela 2.2 Fatores de forma I s para carregamentos na superfície de um meio de espessura infinita (Perloff, 1975, apud VELLOSO & LOPES, 2010).... 19 Tabela 2.3 Fatores de forma I s. I h para carregamentos na superfície de um meio de espessura finita (Harr, 1966, apud VELLOSO & LOPES, 2010).... 19 Tabela 4.1 Materiais necessários para execução da instrumentação do monitoramento.... 39

viii SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO... 1 1.1 Justificativa... 3 1.2 Objetivos... 4 1.2.1 Objetivo geral... 4 1.2.2 Objetivos específicos... Erro! Indicador não definido. 1.3 Metodologia... 4 1.4 Estrutura do Projeto de Graduação... 8 2 RECALQUES... 10 2.1 Fases e comportamento do recalque... 10 2.2 Métodos de previsão de recalques... 12 2.2.1 Métodos empíricos... 13 2.2.2 Métodos semi-empíricos... 14 2.2.3 Métodos teóricos... 18 2.3 Efeito do recalques e recalques admissíveis... 20 3 BLOCO ATELIÊ DO CURSO DE ARQUITETURA... 22 3.1 Localização... 22 3.2 Estrutura da edificação... 23 3.3 Formação geológica da região... 25 3.3.1 Perfil Geotécnico... 25 4 DIRETRIZES DO MONITORAMENTO... 34 4.1 Locação e execução do Bench-Mark... 34 4.2 Locação e execução dos pinos de recalque... 37 4.3 Materiais... 39 4.4 Rotina de Medição... 39 4.4.1 Prova de carga... 40 4.4.2 Planilha de acompanhamento... 41 4.5 Compilação dos dados e análises... 42 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS... 44 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 46

1 1 INTRODUÇÃO A análise fundamental de estruturas tem como objetivo definir os esforços, deslocamentos e reações de apoio. Para estruturas de edifícios de concreto armado, a análise estuda a transferência de esforços entre seus elementos desde as lajes, que recebem cargas provenientes da utilização comum da estrutura, até o maciço de solo quase incompressível (com elevado módulo de elasticidade) sobre o a qual estão assentadas as fundações como ilustra a Figura 1.1. Denomina-se esta interface da análise estrutural com a transferência de esforços para o solo de interação solo-estrutura. Figura 1.1 Transferência de esforços. O motivo fundamental para se estudar a interação solo-estrutura é o fato de que um solo sob um determinado carregamento sofrer deformações e provocar recalques nos elementos de fundações das estruturas. Segundo a NBR 6122 (ABNT, 2010), recalque é o movimento descendente de um elemento estrutural e convencionou-se representar o recalque com o sinal positivo. Quando o recalque se dá de forma global denomina-se o fenômeno de recalque uniforme, quando a ocorrência é diferente para os elementos da estrutura denominase o fenômeno de recalque diferencial. Tal comportamento é ilustrado na Figura 1.2. Figura 1.2 Tipos de recalques.

2 Na prática da análise e projeto de estruturas, tem-se de um lado o projetista de estruturas, que realiza sua análise admitindo a hipótese de que os apoios dos pórticos estruturais estão engastados na base e não sofrem recalques, do outro lado o projetista de fundações analisa os esforços transmitidos pela estrutura e realiza o dimensionamento das fundações de tal forma a atender os valores limites de recalques e tensões admissíveis para o solo. Os esforços decorrentes dos recalques são desprezados e não se leva em consideração a rigidez global da estrutura na redistribuição dos esforços. Na medida em que o comportamento previsto pelo projetista de fundações diverge do comportamento real, é necessário reavaliar os modelos estruturais analisados e verificar a segurança em serviço e a perca da funcionalidade da estrutura considerando o ocorrido de fato. Se verificado a necessidade de reforço através do monitoramento de recalque, o mesmo pode ser realizado ainda na fase construtiva da obra e assim evitar medidas corretivas emergenciais após a conclusão da mesma. Contudo, a prática de monitoramento de recalques é raramente utilizada em obras de edifícios de concreto armado, pois se admite que o risco de perda de estabilidade da estrutura devido a recalques é mínimo, principalmente em fundações profundas e logo não se faz necessária à execução de tal procedimento. A ausência desta prática torna difícil o desenvolvimento de novas teorias a respeito do mecanismo de interação solo-estrutura as quais poderiam tornar a análise estrutural mais otimizada. Assim como os demais processos de controle tecnológico realizados em obra, o monitoramento de recalques visa avaliar o desempenho dos elementos constituintes da mesma e neste caso específico o desempenho das estruturas de fundações. Seguindo a tendência global de certificar e atestar a qualidade dos produtos industrializados, o monitoramento de recalque tenderá a torna-se uma prática comum nas obras. Segundo a mais recente norma brasileira sobre projeto e execução de fundações, a NBR 6122 (ABNT, 2010), seguindo o item 9.1 que descreve os requisitos para avaliação do desempenho das fundações, o monitoramento de recalque passa a ser exigido para as seguintes situações: a) Estruturas nas quais a carga variável é significativa em relação à carga total, tais como silos e reservatórios; b) Estruturas com mais de 60 m de altura do térreo até a laje de cobertura do último piso habitável;

3 c) Relação altura/largura (menor dimensão) superior a quatro; d) Fundações ou estruturas não convencionais. Além do controle de desempenho das fundações, o monitoramento de recalques pode vir a reforçar as teorias relacionadas às interações solo-estrutura, de tal maneira a ajudar o desenvolvimento de algumas teorias e tornar práticas às análises do mecanismo de iteração solo-estrutura nas atividades rotineiras dos escritórios de projetos de estruturas. Além disso, o ganho de experiência local a respeito do comportamento do solo ajuda a esclarecer fenômenos patológicos ocorridos em obras já concluídas, visto que a interferência do comportamento do solo não se restringe apenas aos pontos de aplicação das cargas das fundações. 1.1 Justificativa A tendência internacional é enquadrar os elementos que compõem as fundações e contenções nas exigências de verificação de desempenho e controle de qualidade de produtos industrializados. Dessa forma se faz necessária a elaboração de laudos e certificados de controle de desempenho (SUSSUMU et al, 1996). A ausência de medições de recalque pode ser explicada pelo fato de os projetistas acreditarem que os recalques em fundações profundas são menores que em fundações rasas e, portanto, aceitáveis (MOTA, 2009). Segundo a NBR 6122 (ABNT, 2010), as obras onde as cargas mais relevantes são as verticais, é fundamental a medição de recalques para o controle e observação do comportamento da obra. A norma também acrescenta que o principal objetivo desta medição é permitir a comparação entre os valores medidos e os valores calculados, tendendo o aprimoramento das teorias de previsão de recalques. Ao se considerar o mecanismo de interação solo-estrutura na prática de análise estrutural de edifícios, o modelo para representar o comportamento estrutural torna-se mais fiel à realidade levando a elaboração de projetos de fundações otimizados, e até mesmo viabilizando projetos de fundações que seriam inaceitáveis em uma análise convencional (GUSMÃO & GUSMÃO FILHO, 1994). Segundo Danziger et al (2000), a prática brasileira de fundações consiste em realizar o controle de recalque apenas em situações em que são observados problemas em

4 edificações, tais como trincas ou rachaduras. Eles enfatizam a importância da medida dos recalques desde o início da construção como um controle de qualidade das fundações. Nota-se que a prática de monitoramento de recalque, apesar de pouca utilização, é de extrema importância e se faz necessária sua aplicação para o aprimoramento da experiência local a respeito do comportamento do solo sob diferentes situações de carregamento e fundações. 1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivo geral Elaborar um plano de monitoramento de recalques das fundações do bloco Ateliê do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal do Ceará, para se avaliar a necessidade de reforço das fundações. 1.3 Metodologia Esta pesquisa inicia-se com a elaboração de uma revisão bibliográfica que aborda assuntos relacionados com mecanismos de interação solo-estrutura, buscando apresentar uma visão geral do fenômeno de recalque para diversas situações. Nesta revisão são apresentados as definições e os tipos de recalques existentes, bem como teoremas utilizados para previsão dos mesmos. Em seguida é realizada uma investigação preliminar para levantar todas as características inerentes ao fenômeno do recalque para a edificação em estudo. São coletadas informações a respeito das características gerais da edificação, como por exemplo, tipo de estrutura e o tipo de utilização. São coletados também informações a respeito das fundações da edificação existente e os perfis de sondagem para reconhecimento da geologia da região. Todas as informações levantadas são apresentadas no capítulo 3. Devido à escassez de estudos relacionados ao monitoramento de recalques e a pouca diversidade de técnicas para realizá-lo, optou-se por realizar a programação das medições de recalque através da técnica de nivelamento geométrico, que segundo a NBR 13133 (ABNT, 1990), consiste em um método direto para se determinar o desnível entre dois pontos, um sendo a referência fixa de nível e os outros sendo os pontos de observação.

5 A referência fixa de nível é materializada através da execução de um bench-mark que segundo a N-1811 é definido como sendo um ponto fixo e irrecalcavel utilizado para controle de recalques (PETROBRAS, 2005). Este deve ser instalado em local seguro e livre de qualquer fator que comprometam sua estabilidade. A seguir apresenta-se a Figura 1.3 com um desenho esquemático da construção de um bench-mark e a Figura 1.4 com uma foto do mesmo executado. Figura 1.3 Construção da referência fixa de nível (PETROBRAS, 2005). Figura 1.4 Referência fixa de nível ou bench-mark (MOTA, 2009) O bench-mark consiste em uma haste metálica com uma polegada de diâmetro, cravado em uma camada de solo bastante resistente e consolidado com uma injeção de cimento de tal forma a evitar possíveis movimentações verticais. A haste é envolvida por um tubo com 3 polegadas de diâmetro e preenchida com uma graxa grafitada para evitar influencia do tubo externo sobre o interno e proteger contra a corrosão. Na extremidade superior da haste é colocado um apoio semi-esférico para as miras e é feita uma proteção com uma caixa de alvenaria ou concreto (ALONSO, 1991).

6 Para materialização dos pontos de observações utilizam-se pinos de recalques engastados na base de cada pilar respectivo as fundações em que se deseja realizar o monitoramento. Vale salientar que se deve admitir que os deslocamentos observados sejam provenientes especificamente dos recalques sofrido pelas fundações, desprezando possíveis deformações do conjunto pilar-fundação. Cada pino é constituído de duas partes como ilustra Figura 1.5. Figura 1.5 Pino de recalque (MOTA, 2009) A parte da esquerda representa o pino macho que deverá ser fixado no pilar. Já a parte da direita representa o pino fêmea removível. Este mecanismo visa à proteção da superfície do pino fêmea, já que este é somente utilizando quando realizado as medições de recalque. A Figura 1.6 exemplifica a utilização dos pinos descritos. Figura 1.6 Utilização dos pinos de recalque. Com a materialização dos pontos, pôde-se realizar a medições de desníveis utilizando a técnica de nivelamento geométrico em circuito fechado prescrita pela norma brasileira NBR 13133 (ABNT, 1990). Para tal procedimento são utilizados os seguintes equipamentos: Nível ótico modelo WILD NA3 (Figura 1.7); Tripé de aço;

7 Mira com barra de Invar (Figura 1.8). Figura 1.7 Nível ótico (MOTA, 2009) Figura 1.8 Mira com chapa de Invar. (MOTA, 2009) O nível ótico a ser utilizado deve ser dotado de placa plano paralela e munido de micrômetro os quais amplificam a precisão. Tal aparelho possui uma precisão de leitura na ordem de 0,0001 m. É importante lembrar que a aferição do aparelho deve ser realizada por empresas especializada e que se deve evitar a utilização do aparelho em locais desprotegidos contra eventuais variações de temperatura. A utilização do Invar como material de fabricação da barra ajuda a diminuir os efeitos da dilatação térmica a qual a barra esta sujeita. Para ilustrar o procedimento de nivelamento geométrico tem-se a Figura 1.9. O nivelamento geométrico consiste na leitura dos comprimentos La e Lb e em seguida, a partir da diferença entre as leituras, obtêm-se a diferença de nível ΔL entre o pino de recalque e o bench-mark.

8 Figura 1.9 Nivelamento geométrico. Sabendo que o solo se deforma sobre determinada condição de carga, o monitoramento do recalque se da pelo acompanhamento periódico da evolução do desnível entre o bench-mark (BM) e o pino de recalque. Por fim, a cota de um ponto genérico (P) em observação é obtida utilizando as seguintes expressões. = = (1.1) (1.2) A partir daí é possível registrar o deslocamento em função de outro parâmetro controlável, no caso deste estudo, o acréscimo de carga sobre cada fundação através de provas de cargas. 1.4 Estrutura do Projeto de Graduação O primeiro capítulo faz uma breve introdução dos assuntos tratados neste relatório, apresentando os objetivos gerais e específicos, uma breve descrição da metodologia utilizada e a estruturação do projeto de graduação.

9 No segundo capítulo apresenta-se uma revisão bibliográfica sobre assuntos relacionados a recalques e interação solo-estrutura, faz-se uma breve descrição e contextualização dos assuntos tratados nesta pesquisa. No terceiro capítulo faz-se uma descrição detalhada do local onde está sendo realizado o estudo, identificando as principais características estruturais e geológicas da região; No quarto capítulo faz-se uma descrição detalhada do processo de monitoramento, dos equipamentos utilizados, do plano de monitoramento e do local onde está sendo realizado; No quinto capítulo apresentam-se um modelo de manual prático para execução do monitoramento de recalques e a programação de monitoramento propriamente dita. No sexto capítulo apresentam-se as considerações finais e conclusões deste trabalho e sugestões para novas pesquisas.

10 2 RECALQUES Neste capítulo são abordadas algumas definições a respeito do fenômeno de recalque de fundações, bem como alguns métodos utilizados para realização de sua previsão e a definição do recalque admissível. Segundo a antiga norma brasileira de projeto e execução de fundações, NBR 6122 (ABNT, 1996), recalque é definido como sendo o movimento vertical descendente realizado pelas fundações devido ao processo de interação solo-estrutura. O movimento ascendente das fundações é denominado de levantamento. Já segundo a nova norma brasileira de fundações NBR 6122 (ABNT, 2010) a movimentação das fundações é descrita conforme a Figura 2.1 a seguir. Figura 2.1 Movimentação das fundações conforme NBR 6122 (ABNT, 2010). 2.1 Fases e comportamento do recalque Segundo Velloso e Lopes (2010), ao carregar-se uma fundação, observamos duas fases distintas do recalque sofrido pela mesma conforme ilustra a Figura 2.2. A primeira delas ocorre imediatamente após o carregamento e é chamada de recalque imediato ou elástico. O

11 fenômeno é devido ao comportamento elásticos dos grãos do solo que conservam uma pequena energia elástica oriunda do atrito provocado pelo rolamento entre si. A segunda fase é chamada de recalque no tempo e ocorre devido ao adensamento (expulsão da águas dos poros e redução do índice de vazios) e ao fenômeno de compressão secundária (redução do volume de água adsorvida nos grãos de solo devido a uma compressão). Figura 2.2 Fases do recalque (VELLOSO & LOPES, 2010). Velloso e Lopes (2010) concluem que em solos predominantemente arenosos e em solos argilosos parcialmente saturados, tem-se um processo de drenagem rápida e consequentemente o recalque no tempo ocorre relativamente rápido, pois o acréscimo de poropressões com o carregamento é praticamente insignificante. Outro importante aspecto para entendimento do fenômeno do recalque é com relação às condições de drenagem para solos que apresentam baixa permeabilidade e para isso faz se necessário apresentar um pouco mais afundo o processo de adensamento dos solos. Ao aplicar-se uma carga sobre um solo saturado temos que uma parcela desta carga sendo resistida pelos grãos de solo e outra pela água presente nos poros. Com o acréscimo de pressão sobre a água gera-se então um potencial hidráulico, causando assim a movimentação da mesma dentro do solo. Com o passar do tempo, a água presente nos poros migra para pontos de baixa pressão e provoca uma redução no índice de vazios e logo a parcela da carga resistida pela água vai sendo transferida para os grãos de solo, ocasionando assim um aumento das forças de contato entre os grãos.

12 Velloso e Lopes (2010) avaliam duas possíveis situações do comportamento carga-recalque recalque de uma fundação: (i) carregamento rápido e não drenado e (ii) carregamento lento e drenado. Tal comportamento é ilustrado na Figura 2.3. Figura 2.3 Curva carga x recalque drenada e não drenada (VELLOSO & LOPES, 2010). Como apresentando na figura acima, podemos ver que em uma situação não drenada ou de drenagem lenta, a ruptura ocorre para um valor de carga menor do que para a situação drenada, porém os valores de recalques na curva da situação não drenada são menores do que na curva da situação drenada para valores de carga inferiores ao da carga de ruptura. Nota-se que o comportamento não drenando se apresenta mais rígido do que o drenado 2.2 Métodos de previsão de recalques Podemos separar os métodos de previsão de recalque em três categorias: Métodos empíricos; Métodos semi-empíricos; Métodos teóricos. Os métodos empíricos são aqueles onde se obtém valores típicos das tensões admissíveis através da utilização de tabelas que correlacionam o tipo de solo com valores típicos de tensões. Tais valores de tensão são estimados com base em valores admissíveis de recalques para estruturas convencionais.

13 Os métodos semi-empíricos utilizam parâmetros de deformabilidade e resistência obtidos por correlações com resultados obtidos por ensaios de campo (SPT ou CPT), aplicados a modelos teóricos ou adaptações para a previsão de recalques. Por fim, os métodos teóricos são aqueles que utilizam parâmetros de deformabilidade e resistência obtidos através de ensaio de laboratório e campo (placa e pressiômetros) em modelos de previsão de recalques teóricos exatos. 2.2.1 Métodos empíricos Como mencionado anteriormente, a utilização de um método empírico implica na obtenção de um valor admissível de tensão com base na estratigrafia do solo correspondente aos recalques aceitos para obras de pequeno porte com estruturas convencionais. Logo, não se obtêm o valor exato do recalque, mas admite se que este deverá ser menor do que os valores de recalques admissíveis contanto que a tensão aplicada ao solo seja menor do que as tensões básicas estabelecidas por normas. A Tabela 2.1 mostra os valores de tensões básicas para diferentes tipos de solos, transcrita da norma brasileira NBR 6122 (ABNT, 1996). Classe Descrição Tabela 2.1 Tensões básicas da norma NBR 6122 (ABNT, 1996). 1 Rocha sã. Maciça, sem laminações ou sinal de decomposição 3,0 2 Rocha laminadas, com pequenas fissuras, estratificadas 1,5 σ o (MPa) 3 Rochas alteradas ou em decomposição ver nota 4 Solos granulares concrecionados. Conglomerados 1 5 Solos pedregulhosos compactos e muito compactos 0,6 6 Solos pedregulhosos fofos 0,3 7 Areias muito compacta 0,5 8 Areias compactas 0,4 9 Areias medianamente compacta 0,2 10 Argilas duras 0,3 11 Argilas rijas 0,2 12 Argilas médias 0,1 13 Siltes duros (muito compactos) 0,3 14 Siltes rijos (compactos) 0,2 15 Siltes médios (medianamente compactos) 0,1 Nota: Para rochas alteradas ou em decomposição, deve-se levar em conta a natureza da rocha matriz e o grau de decomposição.

14 Apesar de muitas dessas tabelas apresentarem resultados bastantes conservadores, algumas medidas de precaução devem ser tomadas quando forem utilizadas. A análise do perfil do solo deve contemplar toda a possível região afetada pelo carregamento das fundações, não levando em conta apenas a camada de solo em contato direto com o a base da fundação. Seguindo as recomendações da norma brasileira NBR 6122 (ABNT, 1996), existem outros aspectos a serem considerados para a definição da tensão admissível, para casos distintos como, por exemplo, de fundações assentadas sobre rocha, em solos moles ou fofos, em solos expansíveis e solos colapsíveis. Existem também algumas prescrições adicionais para o caso de solo predominantemente granulares e solos argilosos. 2.2.2 Métodos semi-empíricos Os métodos semi-empíricos baseiam-se na utilização de correlações entre os resultados dos ensaios de campo (SPT e CPT) com as propriedades de deformabilidade do solo. Segundo Velloso e Lopes (2010), os métodos semi-empíricos foram desenvolvidos inicialmente para atender modelos de previsões de recalques em areias, devido à dificuldade de se ensaiar e manusear as amostras desses materiais em laboratório de maneira representativa e condizente com as condições naturais. Em seguida, estes métodos passaram a ser utilizados para argilas não saturadas e logo após para argilas em geral. Vale salientar que, apesar de não possuírem resultados tão féis quantos os métodos teóricos exatos, estes métodos são os mais utilizados devido ao alcance de grandes profundidades pelos ensaios de campo, permitindo assim na maioria dos casos, uma avaliação de toda a região afetada pelo carregamento da fundação. A utilização de métodos teóricos implica na obtenção direta de parâmetros de deformabilidade e resistência do solo nos quais a profundidade se torna um fator limitante, pois na medida em que se aumenta a profundidade do solo em estudo, aumenta-se a dificuldade para extração de amostra que conservem boa parte das condições naturais e a aplicação de ensaios específicos. a) Método de Terzaghi e Peck Terzaghi e Peck (1948, 1967, apud VELLOSO & LOPES, 2010) propõem a seguinte formulação para obtenção de uma tensão aplicada ao solo associada a um recalque de 1 polegada:

15 =4,4 3 +1 10 2 (2.1) onde: q adm = tensão em kgf/cm², que produz s = 1 ; B = menor dimensão em pés do elemento de fundação (B 4 ); N = índice de resistência a penetração N spt na profundidade de assentamento da fundação. No caso de um nível d água superficial ou próximo a profundidade de assentamento, recomenda-se a redução do valor de q adm pela sua metade. b) Método de Meyerhof Segundo Meyerhof (1965, apud VELLOSO & LOPES, 2010), pode-se relacionar a tensão aplicada e recalque de uma sapata assente sobre um solo arenoso conforme as seguintes expressões: =. 8 =. 12 +1 4 >4 (2.2) (2.3) onde: qadm = tensão em kgf/cm²; B = menor dimensão em pés do elemento de fundação (B 4 ); s = recalque admissível em polegadas. N = índice de resistência a penetração N spt na profundidade de assentamento da fundação. c) Burland e Burbridge Segundo Burland e Burbridge (1985, apud VELLOSO & LOPES, 2010), recalque em areias pode ser estimado a partir do SPT através da formulação: =, 1,71, (2.4)

16 onde: w = recalque em mm. q = pressão aplicada em kn/m²; B = menor dimensão da fundação em m; N = média do número de golpes no SPT na profundidade de influência Z f s = fator de forma dado por: Z 1. = 1,25 0,25 (2.5) L = maior dimensão da fundação em m; f l = fator de espessura compressível (H) dado por: = 2 (2.6) Sendo que, para H > Z 1, f 1 = 1,0. A profundidade de influência Z 1 pode ser obtida utilizando o ábaco representado pela Figura 2.4. Figura 2.4 Ábaco de Z 1 em função de B (VELLOSO & LOPES, 2010).

17 Os autores ainda fazem as seguintes recomendações: a. Para areias previamente comprimidas ou em fundações assentes em fundos de escavações, os valores de recalque podem ser minorados em até 3 vezes. Com isto, a expressão do recalque fica: = 2 3 1,71,,, 2.7 b. N não necessita de correção para tensões efetivas verticais geostáticas. c. Se N for maior do que 15 em areias finas ou siltosas submersas, a seguinte correção deve ser feita: =15 0,5 ( 15) (2.8) No caso da ocorrência de pedregulhos: =1,25 (2.9) Para se estimar o recalque no tempo, utiliza-se o fator f t encontrado utilizando a expressão abaixo, multiplicando-se o seu valor pelo recalque inicial (w). =1 log 3 (2.10) onde: R 3 = índice de recalque adicional que ocorrer nos primeiros 3 anos (sugerem 0,3 para cargas estáticas e 0,7 para cargas que variam); R t = índice de recalque adicional que ocorrer por cada ciclo logarítmico de tempo após 3 anos (sugerem 0,2 para cargas estáticas e 0,8 para cargas que variam); t = número de anos (maior que 3).

18 2.2.3 Métodos teóricos Os métodos teóricos podem fornecer uma previsão de recalque de duas maneiras: por (i) cálculo direto, onde se obtém um valor estimado para recalque diretamente e por (ii) cálculos indiretos, onde o valor estimado para o recalque é obtido pela soma de várias deformações específicas. O cálculo direto pode ser realizado através da solução da Teoria da Elasticidade ou através de métodos numéricos. Embora, os métodos numéricos participem de várias soluções de engenharia, na prática de uma análise de deformações, esta metodologia é pouco empregada. Para se estimar o valor do recalque a partir dos conceitos da teoria da elasticidade aplica-se a seguinte expressão: = 1 (2.11) onde: q = pressão média aplicada; B = menor dimensão da sapata; ν = Coeficiente de Poisson; E = Módulo de Young; I s = fator de forma da sapata e de sua rigidez (no caso flexível, depende da posição do ponto: centro, bordo, etc.); I d = fator de profundidade/embutimento; I h = fator de espessura de camada compressível. Segundo Lopes (1979, apud VELLOSO & LOPES, 2010), é recomendável desprezar o efeito do embutimento e considerar por questões de segurança I d = 1,0. O fator de forma (I s ) pode ser obtido utilizando a Tabela 2.2, para carregamentos na superfície (I d = 1,0) sobre um solo cuja espessura de camada compressível é infinita (I h = 1,0).

19 Tabela 2.2 Fatores de forma I s para carregamentos na superfície de um meio de espessura infinita (Perloff, 1975, apud VELLOSO & LOPES, 2010). Flexível Forma Centro Borda Média Rígido Círculo 1,00 0,64 0,85 0,79 Quadrado 1,12 0,56 0,95 0,99 Retângulo L/B = 1,5 1,36 0,67 1,15 2 1,52 0,76 1,30 3 1,78 0,88 1,52 5 2,10 1,05 1,83 10 2,53 1,26 2,25 100 4,00 2,00 3,70 1000 5,47 2,75 5,15 10000 6,90 3,50 6,60 No caso de problemas com espessuras de camadas compressíveis finitas utiliza-se a Tabela 2.3 para obter-se o produto I s. I h. Tabela 2.3 Fatores de forma I s. I h para carregamentos na superfície de um meio de espessura finita (Harr, 1966, apud VELLOSO & LOPES, 2010). Retângulo h/a Círculo m = 1 m = 2 m = 3 m = 5 m = 7 m = 10 m = 0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,2 0,096 0,096 0,098 0,099 0,099 0,099 0,099 0,100 0,5 0,225 0,226 0,231 0,233 0,236 0,237 0,238 0,239 1 0,396 0,403 0,427 0,435 0,441 0,444 0,446 0,452 2 0,578 0,609 0,698 0,727 0,748 0,757 0,764 0,784 3 0,661 0,711 0,856 0,910 0,952 0,965 0,982 1,018 5 0,740 0,800 1,010 1,119 1,201 1,238 1,256 1,323 7 0,776 0,842 1,094 1,223 1,346 1,402 1,442 1,532 10 0,818 0,873 1,155 1,309 1,475 1,556 1,619 1,758 0,849 0,946 1,300 1,527 1,826 2,028 2,246 h = espessura do meio; a = B/2; m = L/B

20 2.3 Efeito do recalques e recalques admissíveis O movimento das fundações sugere um deslocamento provocado em elementos estruturais previamente projetados para permanecerem estáticos. Com isso, o recalque de apoio provoca uma redistribuição dos esforços e consequentemente poderão surgir fissuras nos pontos onde não foram previsto um acréscimo de tensões devido a este fato. Estas fissuras, podem não aparecer na estrutura propriamente dita, mas também poderá ocorrer em elementos de vedação ou em revestimentos e podendo provocar danos a outros elementos de serviço em um edifício como, por exemplo, o rompimento ou entupimento de tubulações e o empenamento de janelas ou portas. A partir do exposto, tem-se que o recalque admissível deve ser estabelecido conforme a necessidade de utilização de uma edificação, como por exemplo, edificações projetadas para o funcionamento de máquinas que admitem recalques nulos, e a tolerâncias quanto à formação de fissuras. Obviamente que, mesmo para valores de recalques que não comprometam o desempenho estrutural de uma edificação, devem ser respeitadas as condições limites de resistência do solo. Para se ter uma idéia da magnitude dos valores de recalques admissíveis, a Figura 2.5 apresenta alguns danos associados às distorções angulares, conforme o propõem Bjerrum (1963, apud VELLOSO & LOPES, 2010) e complementado por Vargas e Silva (1973, apud VELLOSO & LOPES, 2010). Figura 2.5 Distorção angular e danos associados (VELLOSO & LOPES, 2010).

21 Para os recalques totais limites, existem a recomendação de trabalhos de Terzaghi e Peck (1948, apud VELLOSO & LOPES, 2010) e Skempton e MacDonald (1956, apud VELLOSO & LOPES, 2010) para fundações assentes sobre solos arenosos e outros para solos argilosos. Lembrando que as instruções descritas nestes trabalhos são utilizadas para operações rotineiras, sendo necessário um estudo aprofundado para os casos dependendo do julgamento do projetista sobre a obra. Segundo Terzaghi e Peck (1948, apud VELLOSO & LOPES, 2010), para sapatas assente em areias, recomenda-se um valor limite de 25 mm para o recalque total e 50 mm no caso da utilização de radiers. Skempton e MacDonald (1956, apud VELLOSO & LOPES, 2010) complementam sugerindo um valor de recalque total limite para sapatas isoladas de 40 mm e no intervalo de 40 a 65 mm para radiers, contanto que a distorção angular máxima (β máx ) seja de 1/500. Para solos argilosos, os valores recomendados pelos autores citados anteriormente são de 65 mm para sapatas isoladas e variando de 65 a 100 mm para o caso de radiers.

22 3 BLOCO ATELIÊ DO CURSO DE ARQUITETURA 3.1 Localização O objeto de estudo deste trabalho é a obra de reforma do edifício do bloco atelier do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal do Ceará, o qual está situado nas dependências do Campus do Benfica da universidade, cujo endereço é Avenida da Universidade, 2890, bairro Benfica, na cidade de Fortaleza do estado do Ceará. A seta preta indica na Figura 3.1 a localização da referida obra. Figura 3.1 Localização do Campus do Benfica da UFC. A obra teve seu início no dia 05 de Janeiro de 2011 e foi estimado para sua entrega um prazo de 210 dias corridos. A empresa responsável pela reforma e ampliação do edifício é a Construtora Bela Vista Ltda. e é fiscalizada pela Coordenadoria de Obras e Projetos (COP) da Pró-reitoria de Planejamento da UFC. O custo estimado para obra é de R$ 1.392.079,10. O novo bloco contará com uma estrutura metálica para sua coberta e terá um segundo andar para quatro novas salas, os quais contribuirão para o acréscimo de carga as fundações existentes. Além da coberta e do segundo pavimento, estão sendo reformadas as salas do pavimento inferior, construção de novos banheiros, novas áreas de circulação e um elevador para deficientes físicos terem acesso ao pavimento superior.

23 2011. As Figuras 3.2 e 3.3 ilustram a situação física da obra no dia 05 de setembro de Figura 3.2 Vista interna das novas instalações. Figura 3.3 Vista da fachada norte do edfício. 3.2 Estrutura da edificação A estrutura metálica é composta por nove pórticos, com perfis do tipo I, ligados por chapas e parafusos, espaçados de 7,0 metros totalizando um comprimento de aproximadamente 56,0 metros no sentido longitudinal e 16,0 metros no sentido transversal. A coberta metálica está anexada à estrutura de concreto armado existente através de pórticos metálicos ligados por chapas de aço aparafusadas na estrutura antiga conforme ilustra a Figura 3.4. As ligações ocorrem em quatro pilares já existentes na fachada norte, enquanto no restante da estrutura, os pórticos metálicos se estendem até superfície do terreno e se apóiam em novas fundações. Além da ligação com os pilares, a estrutura metálica está ligada também à estrutura de concreto armado por vigas metálicas, fazendo com que a rigidez global da estrutura seja compartilhada entre a estrutura metálica e a de concreto armado. Figura 3.4 Detalhe de ligação entre o pórtico metálico e a estrutura antiga.

24 Na Figura 3.5 apresentam-se alguns dos pontos de ligação entres os pórticos metálicos e os pilares de concreto armado existentes. Figura 3.5 Ligação entre as estruturas de concreto (existente) e metálica (nova). Para solução em fundações adotadas para estrutura já existente, foi relatado que as mesmas eram do tipo bloco quadrado de concreto assentes a uma profundidade de 1,5 metros da superfície do terreno e apresentava dimensões entre 1,20 e 0,80 metros. Este tipo de fundação não apresenta armaduras, pois na sua concepção adota-se que a tensão máxima de tração exercida internamente ao elemento não é superior a resistência a tração do concreto. Logo, costumam-se utilizar este tipo de fundações para situações onde as cargas verticais são pequenas ou em estruturas de pequeno porte. No caso deste objeto de estudo, as fundações foram projetadas para receber carga apenas proveniente do peso de uma laje de coberta. Atualmente a obra encontra-se com o prazo para entrega em atraso devido ao levantamento de questionamentos a respeito do desempenho das fundações já existentes para o acréscimo de carga oriundo da ampliação das instalações do bloco. Logo, para avaliar as condições de estabilidades da estrutura, é necessário realizar um monitoramento dos recalques das fundações antigas, aplicando-se provas de cargas nas proximidades dos pilares a serem monitorados e medindo-se o deslocamento vertical descendente dos mesmos tendo como referência um nível fixo. As diretrizes para execução deste monitoramento são apresentadas no capítulo seguinte.

25 3.3 Formação geológica da região Segundo Miranda (2005, apud MOTA, 2009) a formação geológica da região metropolitana de Fortaleza é constituída por rochas cristalinas (metamórficas e ígneas) do Complexo Nordestino e de sedimentos terciários do Grupo Barreiras e Dunas (edafizadas e móveis). Ainda segundo Miranda (2005, apud MOTA, 2009) A formação cristalina é recoberta por uma camada de solo residual oriundo da alteração da rocha local, divido em três horizontes distintos. O mais superficial apresenta matérias areno-argilosos com pedregulhos, de cor marrom, com a ocorrência de raízes e material orgânico, em uma pequena espessura e com baixa relevância para obras de engenharia. O segundo horizonte, denominado de solo residual maduro, é constituído por areias argilosas com pedregulhos, de cor marrom ou amarela, e o último horizonte é caracterizado como saprolito, ou seja, um solo residual jovem, que possui a aparência da rocha gnáissica, e sendo constituído por areias, siltes e argilas em diferentes proporções. O Grupo Barreiras é constituído de misturas areias, siltes e argilas e em diferentes frações, formando camada de areias argilosas, areias siltosas e argilas areno-siltosa, com a ocorrência frequente de cascalhos e pedregulhos e coloração diversificada. Este tipo de solo geralmente não apresenta problemas para solução em fundações superficiais de obras de pequeno porte, porém necessita de fundações profundas para obras de porte maior. A formação Dunas é constituída pelas areias finas e médias, podendo apresentar ocasionalmente siltes, com coloração amarela, laranja ou cinza clara. Geralmente sua ocorrência se dá sobre os sedimentos do Grupo Barreiras, em espessuras de até 15 m e compacidade crescente. A baixa compressibilidade das areias torna este tipo de solo bom para suportar pequenas edificações com solução em fundações diretas. Para obras com que necessitam uma capacidade de suporte maior, deverão ser necessárias soluções com fundações profundas. 3.3.1 Perfil Geotécnico Para caracterizar o perfil geotécnico da região, foram realizados ensaios de sondagem a percussão em três pontos nas proximidades da obra como ilustra a Figura 3.6. O laudo das sondagens realizadas foi fornecido por uma empresa especializada da cidade de

26 Fortaleza Vale salientar que foram obedecidas as normas vigentes para execução das sondagens. Bloco ATELIÊ Figura 3.6 Locação dos Furos de Sondagem (ROCHABRASIL, 2011). SP-02 e SP-03. As Figuras 3.7 a 3.12 mostram o perfil individual das sondagens realizadas SP-01,

Figura 3.7 Perfil individual de sondagem SP-01 - folha 01 (ROCHABRASIL, 2011). 27

Figura 3.8 Perfil individual de sondagem SP-01 - folha 02 (ROCHABRASIL, 2011). 28

Figura 3.9 Perfil individual de sondagem SP-02 - folha 01 (ROCHABRASIL, 2011). 29

Figura 3.10 Perfil individual de sondagem SP-02 - folha 02 (ROCHABRASIL, 2011). 30

Figura 3.11 Perfil individual de sondagem SP-03 - folha 01 (ROCHABRASIL, 2011). 31

Figura 3.12 Perfil individual de sondagem SP-03 - folha 02 (ROCHABRASIL, 2011). 32

33 Observa-se que pelos perfis de sondagem que o material característico do subsolo até uma profundidade média de 12,0 metros é uma areia siltosa de compacidade fofa a pouco compacta de cor cinza, amarela ou variegada, assemelhando se a formação geológica do grupo Dunas. O restante do subsolo investigado apresenta materiais de granulometria mais fina (silte arenosos, silte areno-argilosos, argilas silto-arenosas) com a ocorrência de pedregulhos e com elevado índice de resistência à percussão e assemelhando se ao grupo Barreiras. A partir destes perfis individuais foi possível a elaboração do perfil geotécnico da região a partir dos pontos SP-01 a SP-03, para uma melhor visualização da estratigrafia apresentado na Figura 3.13. Figura 3.13 - Perfil Geotécnico. Por se tratar de um material que se enquadra no grupo dos solos grossos e apresentar um baixo grau de compacidade e consequentemente elevado índice de vazios, o mesmo deverá apresentar uma permeabilidade elevada. Desta maneira, podemos prever que o adensamento primário irá ocorrer de forma instantânea quando houver a saturação do solo da região submetido aos carregamentos provenientes dos acréscimos de carga.

34 4 DIRETRIZES DO MONITORAMENTO 4.1 Locação e execução do Bench-Mark Para execução do bench-mark (BM) ou referência fixa de nível deve ser adotado os procedimentos prescritos pela norma técnica da N-1811 Instalação de Referência de Nível Profunda (RNP) (PETROBRÁS, 2005). O local para instalação do BM foi escolhida de tal forma a não sofrer interferências externas, protegida de eventuais danos, e em um ponto onde se permita o estacionamento do nível ótico para a visada de todos os pontos desejados no monitoramento. A Figura 4.1 ilustra a posição onde deverá ser realizada a instalação do BM para o monitoramento. Figura 4.1 Locação do Bench-Mark. A instalação do BM deve ser realizada através de um furo de sondagem geotécnica a percussão, com tubos de revestimentos de ϕ 2 ½ ou ϕ 3, executados conforme a norma brasileira NBR 6484 (ABNT, 2001). Na execução das sondagens, deverá ser utilizado o trado concha de 3 e ao encontrar-se o nível d água ou material impenetrável a esta ferramenta o furo deve ser

35 revestido e prosseguido por lavagem até a profundidade do limite de sondagem definidos pelos critérios de paralisação prescritos pela norma. O BM será constituído por dois tubos concêntricos: revestimento e haste de cravação. Tais tubos serão as próprias ferramentas utilizadas para o avanço da perfuração da sondagem. O tubo externo de revestimento terá a finalidade de proteger o tubo interno. A haste do BM deve ter sua extremidade inferior (cota de assentamento) assente na cota correspondente ao impenetrável à percussão obtida na instalação do revestimento ou, quando o impenetrável estiver a grande profundidade, forem obtidos índices de resistência à percussão iguais ou superiores a 30 golpes para a cravação dos 30 cm finais nos últimos 4 metros. Para medir a resistência do terreno à penetração e, para extração de amostras, deverá ser utilizado o amostrador padrão com 2 e 1 3/8 de diâmetro externo e interno, respectivamente, o qual será cravado no terreno por meio de sucessivos golpes de um martelo de 65 kg, com altura de queda livre de 75 cm. Durante a cravação do amostrador, deverão ser registrados os números de golpes necessários para fazer penetrar o amostrador no terreno a cada 15 cm, até a penetração total de 45 cm para cada 1,0m de profundidade avançado na perfuração. A soma do número de golpes para cravação dos últimos 30 cm é o próprio índice de resistência a percussão do solo. Após a conclusão da cravação das hastes deverá ser injetado, sob pressão uma calda de cimento, obedecendo a um teor água cimento igual a 0,5, (cinco décimos), que extravasará através dos orifícios localizados na ponta da haste para solo, de tal maneira a formar uma base alargada, fixando a haste no solo. A calda de cimento deverá preencher o interior da haste até sua extremidade superior. Em seguida, o espaço anelar entre os dois tubos deve ser preenchido com graxa grafitada anticorrosiva de tal modo a proteger a integridade das hastes. A etapa seguinte é a colocação de uma caixa protetora de concreto ou metálica com tampa envolvendo a extremidade superior do BM. A Figura 4.2 esquematiza um exemplo de caixa que pode ser adotada. Na extremidade superior da haste deverá ser colocado um tampão e sobre este deverá ser colada com epóxi uma semi-esfera de latão para o apoio da mira.

36 Figura 4.2 Detalhe da caixa protetora do Bench-Mark segundo a N-1811 (PETROBRÁS, 2005) Após a instalação do BM, deverão ser elaborado um relatório contendo uma parte descritiva do processo, um desenho da locação e um desenho apresentado o perfil esquemático da instalação. Esta documentação certificará a utilização do BM para realização do monitoramento.

37 Na parte descritiva devem constar todas as informações sobre a execução da sondagem, a cravação do BM e outras observações. No desenho de locação devem ser fornecidas as coordenadas e a elevação da cabeça do BM. No desenho do perfil esquemático da instalação do BM, devem ser fornecidas todas as cotas de instalação dos tubos, indicadas ao lado do respectivo perfil de sondagem executado. 4.2 Locação e execução dos pinos de recalque Foram escolhidos para o monitoramento três pilares da estrutura de concreto armado, sendo dois externos situados na fachada norte e um interno conforme é apresentada na Figura 4.3. Figura 4.3 Identificação dos pilares a serem monitorados.

38 Procurou-se na escolha destes pontos, alguns pilares que estivessem mais sujeitos a alteração de esforços pela ligação entre a estrutura nova e antiga, e um pilar o qual não foi realizada a ligação e pertencente à outra fileira de pilares. Desta maneira, o monitoramento terá uma cobertura maior sobre a obra. Para instalação do pino macho deverá ser realizada uma perfuração no concreto já endurecido, em seguida a limpeza do furo e por fim a colocação do pino e o preenchimento com argamassa. A Figura 4.4 exemplifica o processo de instalação dos pinos de recalque. EIXO DA FACE Figura 4.4 Instrução de instalação dos pinos de recalques.

39 4.3 Materiais Para a instrumentação da obra, podemos estimar as seguintes quantidades de materiais apresentadas na Tabela 4.1. Tabela 4.1 Materiais necessários para execução da instrumentação do monitoramento. Item Descrição Unid. Quantidade 1 Haste Tubo metálico de ϕ - 1 m 19,0 2 Haste perfurada Tubo metálico perfurado de ϕ - 1 m 1,0 3 Revestimento - Tubo metálico de ϕ - 2 ½ m 18,5 4 Graxa grafitada anticorrosiva kg 250,0 5 Semi-esfera de latão un. 1,0 6 Tampão de ϕ - 1 un. 1,0 7 Caixa de proteção* un. 1,0 8 Pinos de recalque un. 3,0 Os materiais listados referem-se tanto para execução da referência fixa de nível quanto para a instalação dos pinos de recalques. Vale salientar que as quantidades estimadas referem-se à execução de um monitoramento para três pontos de medição e um bench-mark com 20,0 metros de profundidade aproximadamente. 4.4 Rotina de Medição As leituras do nivelamento serão realizadas em circuito fechado, ou seja, a primeira e última leituras deverão ser realizadas no mesmo ponto que é o próprio BM. Com o posicionamento adequado do nível ótico é possível a visada de todos os pontos desejados no monitoramento sem a necessidade de mudança da posição da estação. Deve-se procurar realizar as leituras em condições ambientais adequadas, em horários onde a influência da temperatura não cause interferência nas medições, em espaços com boa luminosidade e evitando vibrações na estrutura. Em um primeiro momento deverão ser determinadas as cotas dos pontos a serem monitorados para determinação dos valores de referência. Em um segundo momentos deverão ser realizadas leituras para cada evento de carregamento da estrutura conforme o plano de prova de carga apresentado a seguir.