ALTERNATIVAS PARA RECUPERAÇÕA DE ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTUDO DE CASO



Documentos relacionados
Sistemas Construtivos para Pontes de Madeira com 8 Metros de Vão: Tabuleiro Protendido, Vigas Treliçadas e Sistema Misto

DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE RESISTÊNCIA E RIGIDEZ DE TECIDOS UNIDIRECIONAIS DE FIBRA DE VIDRO E DE FIBRA DE CARBONO

Reforço com concreto e adição de armaduras

EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS EM AÇO

Reforço com concreto e adição de armaduras

Aplicação de Compósitos no Saneamento

Recuperação e Reforço Estrutural ARGAMASSAS GRAUTES ADESIVOS Á BASE DE EPÓXI PRODUTOS PARA INJEÇÃO PROTEÇÃO SUPERFICIAL FIBRAS DE CARBONO

Soluções para Alvenaria

ANÁLISE NUMÉRICO-EXPERIMENTAL DE VIGAS DE MADEIRA REFORÇADAS POR PRFC

Técnicas de recuperação e reforço de estruturas de concreto armado Escolha do tipo de reforço

INTRODUÇÃO AO CONCRETO ESTRUTURAL

PONTES DE MADEIRA: Modelos e Métodos Construtivos

REFORÇO ESTRUTURAL. Adição de chapas e perfis metálicos

Smart Cities: Como construir?

INTRODUÇÃO AO CONCRETO ESTRUTURAL

Materiais utilizados na recuperação e reforço estrutural

UTILIZAM UM MATERIAL PRODUZIDO COM POUCA ENERGIA E DE FORMA SUSTENTÁVEL

Classificação das pontes quanto ao material da superestrutura

PAINEL DE VEDAÇÃO VERTICAL DE TUBOS DE PAPELÃO FICHA CATALOGRÁFICA NOVEMBRO/2014

COLAGEM DE CHAPAS E PERFIS METÁLICOS

ANÁLISE DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE UM COMPÓSITO NATURAL DESENVOLVIDO COM FIBRA DE CARNAÚBA

MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM SISTEMAS CONSTRUTIVOS DE AÇO ALGUMAS MEDIDAS PREVENTIVAS. Raphael Silva

Selagem asfáltica de fissuras de pavimentos Edição Maio/2006 Revista Téchne

1.4. Sistemas estruturais em madeira

ANÁLISE DO SISTEMA MISTO DE LIGAÇÃO MADEIRA-CONCRETO EM SITUAÇÃO DE INCÊNDIO

FISSURAS, TRINCAS, RACHADURAS E FENDAS

MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM EDIFICAÇÕES COM ESTRUTURAS DE AÇO EM PRESIDENTE PRUDENTE

Reabilitação de edifícios de alvenaria e adobe

ENGENHARIA CIVIL E ARQUITECTURA 2005/2006 ENGENHARIA DE ESTRUTURAS

Reparo, reforço e recuperação de concreto

Marquitetura e engenharia

13/3/2017. Estratégia de Inspeção e Avaliação. Estratégia de Inspeção e Avaliação. Estratégia de Inspeção e Avaliação

REFORÇO DE ESTRUTURAS PARA A ACÇÃO SÍSMICA

PASSARELA ESTAIADA DE MADEIRA COM DUAS TORRES

Equipamentos de Protensão

EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS EM AÇO

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA IFPB

AVALIAÇÃO DE LIGAÇÃO MISTA MADEIRA-CONCRETO COM CHAPAS PERFURADAS COLADAS

LAUDO TÉCNICO PARCIAL Nº 2 SOBRE OS DANOS ESTRUTURAIS DO INCÊNDIO OCORRIDO EM 03/10/2016 NO ED. JORGE MACHADO MOREIRA - UFRJ

Sistemas C.A.T 3 C.A.T 3 C.A.T 7

Curso de Dimensionamento de Pilares Mistos EAD - CBCA. Módulo

PATOLOGIAS DO CONCRETO

REFORÇO DE ESTRUTURAS POR ENCAMISAMENTO DE SECÇÕES

MADEIRA arquitetura e engenharia

Concreto Protendido. EQUIPAMENTOS DE PROTENSÃO Prof. Letícia R. Batista Rosas

ANÁLISE DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE VIGAS DE MADEIRA MACIÇA COM SISTEMA DE PROTENSÃO POR CABOS DE AÇO

CAPÍTULO 1 1. INTRODUÇÃO

ADEIRA Marquitetura e engenharia

Projetar Pontes com Durabilidade PROJETAR PONTES COM DURABILIDADE F. BRANCO IABSE 1/89

V SEMINÁRIO E WORKSHOP EM ENGENHARIA OCEÂNICA Rio Grande, 07 a 09 de Novembro de 2012

MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO

1 Introdução 1.1. Generalidades

Ariosvaldo S. Vieira Coord. Desenvolvimento Novos Produtos e Processos

ANÁLISE ESTRUTURAL EM PÓRTICO DE MADEIRA ROLIÇA DE EUCALIPTO (CORYMBIA CITRIODORA) DO EDIFÍCIO ESCOLA DE MARCENARIA

SELANTES ADESIVOS FIXAÇÃO FERRAMENTAS

MODELAGEM DO CÁLCULO ESTRUTURAL DE VIGAS UTILIZANDO O SOFTWARE MICROSOFT EXCEL 2007

INDUSTRIALIZAÇÃO INDUSTRIALIZAÇÃO E NOVAS TECNOLOGIAS E TECNOLOGIAS ALTERNATIVAS

REFORÇO DE ESTRUTURAS POR ENCAMISAMENTO DE SECÇÕES

Estruturas de Concreto Armado

APLICAÇÕES ESPECIAIS DO CONCRETO AUTOADENSÁVEL

Materiais utilizados na Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto

DIAGNÓSTICO DE CAUSAS DE PATOLOGIAS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO

ANÁLISE DA QUALIDADE DE COLAGEM DE ELEMENTOS DE MADEIRA LAMINADA COLADA. J. C. Molina 1, T. Garbelotti 2

b. Referencias bibliográficas e páginas da internet.

45 ANOS DO ELEVADO DO JOÁ

2 Técnicas de Reforço com Materiais Compósitos em Estruturas de Concreto

PATOLOGIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS

ENGENHARIA CIVIL CAMPUS DA FAROLÂNDIA 2013

Estruturas de Aço e Madeira Aula 11 Introdução à Madeira

Estruturas de Contenção - Estacas Prancha. Marcio Varela

EXECUÇÃO DE ESTRUTURAS EM AÇO

SISTEMA EPOXI Líquido Mármores e Granitos

Engenharia Civil Construção Civil I DRYWALL: VEDAÇÃO

Manutenção de Pavimentos: Conceituação e Terminologia

Licenciatura em Engenharia Civil - Mestrado em Estruturas de Engenharia Civil Ciclo de Palestras Técnicas Construção Com Novos Materiais

TREFOR SISTEMA DE TERÇAS TRELIÇADAS

RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS ESTUDO DE CASO

Essentia. Universidade Estadual Vale do Acaraú - Sobral - Ceará. Artigo original

Concepções estruturais. Professores: Nádia Forti João Carlos Rocha Braz

Utilização de materiais compósitos de matriz polimérica na reabilitação urbana Susana Cabral-Fonseca

Patologias da Construção

Título: Comportamento mecânico de materiais compósitos FRP a temperatura elevada. Orientador: João Ramôa Correia

MESA REDONDA: AÇÕES PREVENTIVAS

COMPÓSITOS PARA USO INDUSTRIAL

ESTRUTURAS MISTAS DE AÇO E CONCRETO. Prof. Marcos Alberto Ferreira da Silva

Aplicação de materiais compósitos em reparos de tubulações de óleo e gás. Application of composite materials in repairs of pipes for oil and gas

UFRJ / COPPE / 2 UFPA / Faculdade de Engenharia Civil / 3

Ponto de Encontro de Novembro de Reabilitação e Reforço de Estruturas de Edifícios

Diagnóstico e Projecto de Reabilitação 6 Exemplos. Thomaz Ripper Pedro F Marques

CAPÍTULO I SISTEMAS ESTRUTURAIS

AULA 03: DIMENSIONAMENTO DE LIGAÇÕES PARAFUSADAS

Juntas Dielétricas DINAELEK-SMC DINAGRA

RECOMENDAÇÕES DE FIXAÇÃO. Francisco Ceará Barbosa, Amarais - Campinas - SP fibralit.com.br

1. Introdução 1.1. Considerações Gerais

O Projeto de Revestimentos de Fachadas: ferramenta para prevenção de patologias

faça do Sol a sua fonte de energia ESTRUTURAS DE FIXAÇÃO PARA PAINÉIS FOTOVOLTAICOS EDIÇÃO /05

MODELAGEM DOS SISTEMAS ESTRUTURAIS Aula 08: Modelagem de Lajes

Fissuras em Alvenarias Causas mais frequentes

Soluções em Fibra de Vidro para Nacelles. By: Sinésio Baccan

Desempenho em serviço Prof. Maristela Gomes da Silva

Transcrição:

ALTERNATIVAS PARA RECUPERAÇÕA DE ESTRUTURAS DE MADEIRA ESTUDO DE CASO Juliano Fiorelli (1); Antonio Alves Dias (2); Akemi Ino (3) (1) Aluno de mestrado Escola de Engenharia de São Carlos EESC USP, fiorelli@sc.usp.br (2) Professor do Departamento de Engenharia de Estruturas SET EESC USP, dias@sc.usp.br (3) Professora do Departamento de Arquitetura e Urbanismo SAP EESC USP, inoakemi@sc.usp.br RESUMO A recuperação de estruturas de madeira visa a solução de problemas patológicos das construções, tais como: envelhecimento, falhas de projeto, de execução e de emprego de materiais de baixa qualidade; ausência de detalhes construtivos eficientes e não utilização de tratamento preservativo condizente com as condições de exposição das peças. A discussão a respeito da manutenção e durabilidade das estruturas é assunto de grande importância. A recuperação não deve ter função simplesmente de reparar, mas também de corrigir, prevenir e reduzir o aparecimento de futuros problemas. Neste contexto este trabalho apresenta revisão bibliográfica referente às diversas técnicas de recuperação de elementos estruturais de madeira, e um estudo de caso de uma edificação construída com madeira da espécie Pinho do Paraná (Araucária angustifolia), com sistema estrutural em pórtico treliçado e vedação em madeira e alvenaria. Esta edificação apresentou problemas de deterioração dos elementos verticais do pórtico, degradados pela exposição direta ao intemperismo e pela ausência de tratamento preservativo e detalhes construtivos para aumentar a durabilidade. A técnica utilizada para a recuperação foi a substituição de peças deterioradas. São apresentados as recomendações e os detalhes utilizados para aumentar a durabilidade dos elementos substituídos. Palavras Chaves Madeira, recuperação, estrutura

1. INTRODUÇÃO Atualmente, mostra-se mais viável, em termos econômicos e ambientais, promover recuperação e reforço de estruturas e de edificações sem demoli-las, adotando-se soluções economicamente viáveis e seguras. O reforço e a recuperação estrutural são necessários para resolver problemas devidos ao envelhecimento ou à mudança na utilização da edificação. Muitas delas fazem parte do patrimônio histórico e arquitetônico, e a demolição não se apresenta como uma opção viável. A recuperação estrutural também abrange edificações abaladas por sinistros de qualquer natureza ou por falhas no planejamento, projeto, execução ou por empregos de materiais e componentes de baixa qualidade. A discussão a respeito da manutenção e durabilidade das estruturas é assunto de grande importância. O objetivo principal da recuperação não é simplesmente reparar, mas também prevenir e reduzir o aparecimento de futuros problemas. Existem situações em que as estruturas de madeira precisam ser reparadas, tornando-as novamente aptas ao uso, e outros casos em que é necessária a execução de reforço para obter um aumento na capacidade de carga do elemento estrutural. Neste contexto, este trabalho apresenta revisão bibliográfica referente às diversas técnicas de recuperação de elementos estruturais de madeira, e um estudo de caso, acompanhado de intervenção, de uma edificação construída com madeira da espécie Pinho do Paraná (Araucária angustifolia), com sistema estrutural em pórtico treliçado que apresentava deterioração por ataque de fungos. 2. MÉTODOS PARA REFORÇO E RECUPERAÇÃO DE ESTRUTURAS DE MADEIRA A idéia de reforçar estruturas de madeiras não é nova. Muitos estudos vem sendo desenvolvidos, desde os anos 40, no campo de recuperação e reforço. Ritter (1990) subdivide o processo de recuperação em duas categorias que se encontram relacionadas com as condições de deterioração dos elementos de madeira em estudo: Categoria 1: Manutenção corretiva devida a presença de deterioração inicial. Nesta categoria, a degradação encontra-se presente, mas incapaz de afetar o desempenho estrutural da madeira. Os elementos que requerem este tipo de manutenção apresentam danos iniciais que são iminentes e podem ser sanados com a introdução de ações corretivas adequadas. Os principais métodos que compõem este tipo de manutenção são denominados de tratamentos superficiais ou de impregnação, aplicados na madeira in loco. As possíveis técnicas utilizadas são: fumigação, injeção, aspersão e pincelamento (Ritter, 1990). Categoria 2: Manutenção corretiva e tardia devido a presença de deterioração severa - envolve a restauração da capacidade de carga requerida para a estrutura de madeira, bem como de suas condições iniciais. De acordo com Mettem & Robinson (1991) existem métodos para reparar estruturas de madeira, sem comprometê-las. As técnicas mais utilizadas para se fazer estas recuperações são: Método tradicional - a estrutura de madeira é reforçada com novas peças, de dimensões e tamanhos semelhantes às originais. Esta técnica é uma das mais utilizadas na recuperação de elementos estruturais, devido à permanência das características originais do projeto e substituição das peças pelo mesmo material. Em contrapartida, apresenta limitações no comportamento estrutural e requer habilidade técnica para execução do serviço. A substituição é recomendada nos casos em que peças de madeira encontram-se em condições limites de uso ou quando partes principais que apresentam importantes funções estruturais encontram-se intensamente degradadas (Ritter, 1990). Método mecânico - os reparos estruturais são feitos utilizando conectores metálicos. Método adesivo - são utilizadas variações de resinas epóxi combinadas com peças metálicas, para realizar os reforços. Em muitos casos, faz-se necessário a adoção de medidas mais rigorosas, como a utilização de camisas de concreto visando proteger regiões da estrutura expostas a condições severas de intemperismo. A chave para o sucesso deste tipo de reforço é: aumentos de resistência a compressão e baixo custo do material empregado, (Dagher, 2000). A figura 01 apresenta um exemplo de reforço em

pilar de madeira de uma ponte, o qual pode sofrer reumidificação provocada pela variação de maré, (Ritter, 1990). Pilar de madeira Reforço com tela de aço Região deteriorada Concreto tipo 'grout' Forma de poliéster Figura 01: Pilar de madeira recuperado com reforço de 'camisa' de concreto. Fonte: Ritter (1990) Ritter (1990) estudou outros tipos de reforços, que também são reparos mecânicos, entre eles o reparo por emenda. Este tipo de reforço consiste em adicionar peças de madeira associadas com parafusos. Esta técnica é muito utilizada quando a peça estrutural apresenta rachaduras longitudinais. Outro tipo de reparo, também muito utilizado em rachaduras longitudinais, consiste em introduzir chapas metálicas para reforçar a estrutura, fixando-as com parafusos ou com adesivo epóxi. A figura 02 mostra a fixação da chapa com parafusos. O objetivo desta técnica não é o de fechar a rachadura, mas sim, prevenir a separação da peça em duas partes. Este método tem sido muito utilizado pois não ocorre a redução da seção da peça estrutural. No entanto foi identificado, para este tipo de reparo, após muito tempo exposto a intempéries, a ocorrência de corrosão da chapa metálica na sua interface com o adesivo, comprometendo perigosamente a aderência entre os elementos. Esta patologia é muito difícil de ser identificada durante as inspeções de rotina. Conector c/ porca Chapa Metálica Conector Chapa Metálica Figura 02: Reforço com chapa metálica. Fonte: Ritter (1990) Uma terceira técnica denominada de tensão de laminação é muito utilizada para unir decks horizontais de tabuleiros de pontes. Muitas vezes os tabuleiros são danificados pelo aumento do tráfego de veículos, ou por rachaduras no asfalto, que possibilitam a penetração de água e consequentemente a deterioração das peças de madeira. A respectiva técnica consiste em introduzir uma tensão de protensão que reduz as distâncias entre as peças de madeira. A figura 03, ilustra o respectivo processo.

Decks Horizontais Figura 03: Modelo do processo de tensão de laminação. Fonte: Ritter (1990) Após um uso intensivo de peças metálicas, barras e cabos, em reforços de estruturas de madeira, alguns problemas de incompatibilidade entre estes materiais, vêm ocorrendo. A diferença de rigidez e de variação volumétrica entre a madeira e o material de reforço, pode levar a ocorrência de separação na linha de cola, devido ao surgimento de tensões nesta região (Dagher, 2000). De acordo com Ritter (1990), a técnica mais eficiente para reforçar peças de madeira é a utilização de reparo epóxi. O epóxi é um gel de betume, que pode ser injetado manualmente nas partes danificadas, promovendo o aumento da resistência da peça estrutural. Este material é usado para preencher fendas, superfícies atacadas por insetos e espaços vazios. O epóxi, além de vedar a área danificada, aumenta a capacidade de carga da estrutura e reduz o aparecimento de futuras rachaduras. Como vantagens deste método, têm-se o aumento da capacidade de carga da estrutura juntamente com a incorporação de certa flexibilidade. Existem seis tipos básicos de reforços estruturais com epóxi. Entre eles têm-se: Injeção de epóxi em rachaduras das peças estruturais; Injeção e reforço em madeiras deterioradas; Injeção de epóxi em peças quebradas; Injeção de epóxi em vigas laminadas; Injeção de epóxi em rachaduras longitudinais; Reparos superficiais utilizando gel epóxi. Recentemente, materiais alternativos vêm sendo estudados para recuperar e reforçar estruturas. Uma maior atenção vem sendo dada para o uso de Fibras Reforçadas com Polímeros (FRP), que são materiais flexíveis e podem substituir todas as técnicas descritas anteriormente. As fibras que vem apresentando melhores resultados como reforço e recuperação de estruturas são: fibra de vidro, Kevlar 49 (aramid) e fibra de carbono. Novos estudos estão sendo conduzidos com estes materiais, objetivando a sua utilização em maior escala em toda a construção civil. 3. ESTUDO DE CASO O estudo de caso do respectivo trabalho foi realizado em uma edificação construída dentro do Campus da Universidade Federal de São Carlos, com madeira da espécie Pinho do Paraná (Araucária angustifolia), com sistema estrutural em pórtico treliçado, ligação com chapas de dentes estampados e vedação em madeira e alvenaria. A figura 04 apresenta uma vista geral da respectiva edificação. Esta edificação, devido à ausência de tratamento preservativo e detalhes construtivos que visassem aumentar a durabilidade do sistema estrutural em madeira, apresentou problemas de deterioração dos elementos verticais do pórtico, principalmente a parte localizada próxima ao apoio, degradados pela exposição direta ao intemperismo. A figura 05 ilustra a situação dos pilares de madeira degradados. O método de recuperação utilizado foi o tradicional, substituindo as peças deterioradas por novas peças, com mesma forma e dimensão, preservando as características originais da edificação. Adoção de detalhes construtivos eficientes foi feita com o objetivo de impedir futuros problemas no sistema estrutural de madeira.

Figura 04: Vista geral da edificação Figura 05: Pilares de madeira degradados A espécie de madeira utilizada na substituição foi o Eucaliptus citriodora (Eucalyptus citriodora), tratado com CCB. Optou-se por esta espécie de madeira, devido à sua maior resistência mecânica e também maior resistência natural ao ataque de fungos e insetos, quando comparada com a espécie Pinho do Paraná (Araucária angustifolia). Foi proposta a utilização de chapas metálicas galvanizadas (figuras 6 e 7), para a fixação dos elementos verticais do pórtico à fundação. A garantia de maior durabilidade do sistema estrutural ocorre com o uso de madeira tratada e fixação suspensa do pórtico (figuras 08), impedindo o acúmulo de umidade em sua base e maior ventilação, prevenindo a proliferação de fungos que provocam a deterioração da madeira.

Chapa Galvanizada 1/4" Figura 06: Detalhe da nova chapa metálica utilizada para a fixação dos elementos verticais do pórtico Figura 07: Chapa metálica galvanizada Figura 08: Sistema de ligação pórtico chapa metálica

O processo de substituição das peças dos pórticos verticais foi realizado da seguinte forma: escoramento do pórtico, por meio peças roliças de madeira, de maneira a descarregar os seus elementos verticais; retirada das peças deterioradas, cortando os elementos verticais do pórtico a uma altura de 80cm; fixação das chapas metálicas galvanizadas na fundação; fixação das novas peças de madeira, utilizando cobrejuntas, parafuso passante de ½ e porcas. As figuras 09 e 10 ilustram o elemento vertical do pórtico recuperado. Figura 09: Cobrejuntas de ligação Figura 10: Vista geral dos pórticos após processo de substituição das peças 4. CONCLUSÕES A utilização adequada da madeira, principalmente em situações agressivas em relação à durabilidade, é o principal fator para garantir uma maior vida útil para a edificação. Detalhes arquitetônicos e construtivos que evitem a umidade e proporcionem uma boa ventilação das peças de madeira, são importantes para impedir o estabelecimento de condições favoráveis à degradação. Outro

aspecto que deve ser considerado é a utilização de espécies de madeira mais suscetíveis à degradação biológica, notadamente as de reflorestamento, que, em situações classificadas como de alto risco de deterioração, devem necessariamente ser preservadas por processo eficiente, como é o de tratamento sobre pressão, em autoclave. A determinação da melhor técnica de recuperação a ser empregada em construções de madeiras que apresentem problemas de deterioração é de fundamental importância para garantir uma vida útil maior e uma maior eficiência do sistema estrutural. No caso estudado a substituição dos elementos estruturais deteriorados, por novos foi suficiente para colocar a estrutura, novamente, em condições de uso. A utilização de madeira tratada e adoção de detalhes construtivos permite um aumento da vida útil do sistema estrutural em madeira, prevenindo a ocorrência de deterioração das peças. BIBLIOGRAFIA CITADA DAGHER, H.J., High Performance Wood Composites for Construction. In: VII EBRAMEM, julho 2000, São Carlos Brasil. Anais. METTEM, C.J.; ROBINSON, G.C., The Repair of Structural Timber. In: INTERNATIONAL TIMBER ENGINEERING CONFERENCE LONDON, 2-5 September 1991, London. Anais. p.4.56-4.65. RITTER, Michael A., Timber Bridges: Design, Construction, Inspection, and Maintenance. Washington (1990), DC. 944p. AGRADECIMENTO FAPESP Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo