V Simpósio EPUSP sobre Estruturas de Concreto Homenagem ao Prof. Péricles Brasiliense Fusco

7 a 10 de junho de 2003

F I S S U R A Ç Ã O – 116 C A S O S R E A I S

Email: ethomaz@west.com.bre d2edu@epq.ime.eb.br

Engº Eduardo Thomaz - Prof. do IME / RJ, da UFRJ e da UERJ .

" Nas estruturas de aço "persiga" as tensões de compressão, causas da flambagem , e nas estruturas de concreto armado "persiga" as tensões de tração , causas da fissuração. "

Eng.Paulo Franco Rocha / SP

tração."

"O melhor critério para prever a fissuração do concreto ainda é a tensão principal de Prof. Fernando Lobo Carneiro / RJ

- "Entre 1942 e 1945 inspecionaram-se numerosas obras marítimas executadas na Baia da Guanabara , no Recife, em Salvador, etc..."

apresentava normalmente oxidada e, muitas vezes corroída. "
- "A rapidez e intensidade do ataque do mar,foram fenômenos que causaram grande
impressão."

- "Observou-se então, que, sobretudo na Baia da Guanabara, algumas obras apresentavam defeitos visíveis : - aparecimento de trincas longitudinais no concreto, visivelmente sobre as armaduras de aço; - deslocamento do recobrimento de concreto, deixando aparente a armadura, que se Engº Francisco de Assis Basílio / IBRACON

Este artigo é uma coletânea de fissuras observadas em construções de concreto armado ou de concreto protendido.

Também são relatados casos de deformações excessivas e de corrosão das barras da armadura.

Cada tipo de fissuração observado foi analisado com o objetivo de determinar as suas causas. Em alguns casos é sugerida uma solução para a recuperação da estrutura. Em outros, é feita uma recomendação para um bom projeto, de modo a evitar as falhas observadas.

Alguns desses tipos de fissuração são muito freqüentes e podem ser observados em grande número de obras semelhantes. Com essa análise de um grande número de casos reais de fissuração, de deformação e de corrosão podem-se identificar alguns dos cuidados que devem ser tomados para bem projetar, bem detalhar [ 45 ] e bem executar estruturas de concreto armado e protendido.

apenas remendá-las

Com a importância que hoje tem a "Recuperação de Estruturas", é necessário avaliar corretamente as causas das fissuras para realmente recuperar as estruturas e não

fissuras de flexão
fissura

Ao se projetar uma estrutura de concreto armado ou de concreto protendido é usual fazer apenas a verificação da abertura das fissuras de flexão [10]. As normas em geral fornecem unicamente formulação destinada à verificação dessas Algumas normas como a DIN-1045 ,[24] e a NB-01 ,[23] verificam apenas se o estado de fissuração é aceitável ou não , sem definir qual a abertura máxima prevista para a

de algumas fórmulas, sem a análise das causas da fissuração

Entre as normas mais divulgadas, somente o CEB 78 estima a abertura de fissuras inclinadas causadas pela ação da força cortante. O CEB 90 – Model Code não mais o faz. Daí resulta ser o engenheiro projetista de estruturas induzido à simples utilização rotineira

em obras de concreto armado ou protendido

A conseqüência desse modo de projetar é a repetição, ao longo do tempo, de falhas Algumas dessas falhas, já observadas em obras antigas , não são, no entanto, citadas em livros nem em revistas e nem nos cursos de graduação de engenheiros civis nas Universidades.

- O estudo dos efeitos dos esforços de coação, vale dizer da retração hidráulica do concreto e da dilatação ou retração térmica do concreto, deve ser uma constante em um projeto de concreto armado.

Os resultados das pesquisas do Eng.Horst Falkner [5] e [3] muito contribuiram para um detalhamento correto das armaduras destinadas a limitar a fissuração causada pelos esforços de coação. As principais conclusões obtidas por Falkner a respeito do efeito dos esforços de coação estão apresentadas no exemplo nº 6 . As observações feitas nas obras confirmam a formulação proposta em [5] e em [3].

- Outra grande contribuição ao estudo da formação de fissuras em estruturas de concreto armado tem sido dada por Schlaich [15] , [20], [34] e [43], cujos trabalhos facilitam a compreensão do real comportamento das estruturas.

-A falta de cuidados especiais no projeto e na construção de obras em ambientes

agressivos ao concreto, como ambiente marinho, regiões com chuvas ácidas, sulfatos de origem industrial, tem gerado cada vez mais corrosão nas armaduras das estruturas de concreto .

observados em estruturas de concreto armado ou protendido

Apresentamos a seguir 116 casos reais de fissuração, deformação excessiva ou corrosão,

Estão presentes, em cada exemplo, os itens : - tipo de estrutura

- fissuração, deformação ou corrosão observada

- esquema estrutural

- causas prováveis das fissuras, flechas ou corrosão.

critérios de projeto e de detalhamento recomendados

- As considerações feitas para cada caso apresentado podem ser transferidas para outras situações estruturais semelhantes, de modo a ampliar o campo de aplicação dos

considerada uma falha, a corrigir, no projeto estrutural

- Estão também incluídos exemplos de fissuração em alvenarias. Essa fissuração é, em geral, resultado da grande deformabilidade das estruturas, devendo, portanto , ser

- Para facilitar a avaliação a deformabilidade de vigas de concreto armado, foram apresentados dois estudos estatísticos ( exemplos nº 67 e 68 ) , feitos com base em ensaios de 94 vigas de concreto.

Eng. Prof. IME Eduardo Thomaz Rio de Janeiro, Junho 2003

Exemplo no 32 ( Continuação )

TIPO DE ESTRUTURA : Viga T de concreto armado, com laje na parte superior .

• A seguir mostramos as fissuras de viga ensaiada por Mörsch [8].

• É mostrada a evolução das fissuras em 7 níveis crescentes de carregamento.

• Cargadistribuída em 8 pontos de aplicação.

• Armaçãocompostade ferros retos e de estribos

• Cargaderuptura= =4 2t

• Tipoderuptura:

Escoamento do aço dos estribos , junto ao apoio.

• Surgimentoda fissura inclinada apoio, para uma carga de 40t.

• Istoé:95%da carga de ruptura.

• Quandosurgeessa junto ao apoio, o perigo de ruptura já é muito grande.

• Com o uso das novas formulações para o dimensionamento dos estribos, usam-se menos estribos do que se usava, quando se dimensionava pela treliça de Mörsch.

• A fissura inclinada “fatal” , bem junto ao apoio, começa com carga menores, mas o risco de ruptura já é muito grande também.

SOLUÇÃO: Essas fissuras são muito graves , pois a viga já está próxima da ruptura. É necessário escorar a viga parede e criar novos apoios definitivos. De nada adianta injetar as fissuras pois isso não aumenta a resistência da estrutura.

OBSERVAÇÃO: A fissuração, indicada acima, em vigas com “ferro costela” mínimo e com estribo mínimo, corresponde a uma carga entre 80% e 90% da carga de ruptura.

COMENTÁRIO: O modelo estrutural de “Viga Parede” ocorre embutido dentro da maioria das estruturas. A identificação desse modelo, com o correto dimensionamento das armaduras, evita o surgimento de fissuras.

Exemplono44 ( Continuação )

TIPODEESTRUTURA : Lajes simplesmente apoiadas .

Mostramos abaixo a fissuração observada em ensaio feito por Mörsch [8] em um painel de laje, contendo duas lajes quadradas, com carga distribuída.

Face superior da laje

Seção Transversal

Face inferior da laje

• Nos 4 cantos formados por 2 apoios simples podemos observar as fissuras a 45 graus na face superior da laje.

• Fritz Leonhardt [4] recomenda armadura adicional nas lajes com bordos simplesmente apoiados:

• Os revestimentos rígidos de piso fissuram nesses cantos da lajeOs usuários se preocupam.

• O uso de lajes espessas e com armadura correta reduz essa deformação da laje e reduz as fissuras mantendo os revestimentos íntegros.

• Em caso de lajes finas sugere-se o uso de revestimentos flexíveis, em placas com juntas.

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