PATOLOGIA NA CONSTRUÇÃO CIVIL

PATOLOGIA NA CONSTRUÇÃO CIVIL

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Fissuração - 168 Casos Reais Prof. Eduardo C. S. Thomaz

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, ver P. B. Fusco [ 45 ], e bem executar estruturas de concreto armado e protendido.

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 apenas remendá-las.

INTRODUÇÃO 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 fissuras de flexão.

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 fissura.

Entre as normas mais divulgadas, somente o CEB 78 [1] estima a abertura de fissuras inclinadas, causadas pela ação da força cortante.

O CEB 90 – Model Code [42] não mais o faz.

Daí resulta ser o engenheiro projetista de estruturas induzido à simples utilização rotineira de algumas fórmulas, sem a análise das causas da fissuração.

A conseqüência desse modo de projetar é a repetição, ao longo do tempo, de falhas em obras de concreto armado ou protendido. 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 contribuíram 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 por nós nas obras, confirmam totalmente 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, com sulfatos de origem industrial, tem gerado cada vez mais corrosão nas armaduras das estruturas de concreto .

Apresentamos, a seguir, 125 casos reais de fissuração, deformação excessiva, corrosão e ataques químicos, observados em estruturas de concreto armado ou protendido.

Estão presentes, em cada exemplo, os itens :

tipo de estrutura fissuração, deformação ou corrosão observada

esquema estrutural causas prováveis das fissuras, flechas ou corrosão.

As considerações feitas para cada caso apresentado podem ser transferidas para outras situações estruturais semelhantes, de modo a ampliar o campo de aplicação dos critérios de projeto e de detalhamento recomendados.

Estão também incluídos exemplos de fissuração em alvenarias. Essa fissuração é, em geral, resultado da grande deformabilidade das estruturas, devendo, portanto , ser considerada uma falha, a corrigir, no projeto estrutural.

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.

O Engenheiro Luiz Augusto C. Moniz de Aragão Filho, professor do nosso Departamento de Engenharia de Fortificação e Construção (IME) colabora com a implantação deste artigo.

Rio de Janeiro, 23 de abril de 2003 Eduardo Thomaz.

Fissuração - 168 Casos Reais Índice

Exemplo Tipo de Estrutura Fissuração exemplo01 Reservatórios não enterrados expostos à insolação; Vertical na parte superior das paredes; exemplo02 Pilares com paredes finas;

Vertical nas paredes, na parte inferior junto às fundações; exemplo03 Estruturas de edificações em concreto armado; De coação em geral; exemplo04Galerias; Vertical na parte inferior das paredes; exemplo05 Túnel em rocha com revestimento de concreto armado; Vertical nas paredes; exemplo06 Estrutura de concreto armado com esforços de coação;

Transversal à direção do deslocamento impedido; exemplo07 Lajes em concreto armado, com aberturas,

Inclinada à 45º nos cantos de aberturas em lajes; exemplo08Paredes de concreto em edifícios; Vertical junto à fundação e à laje de cobertura; exemplo09 Paredes de concreto em edifícios expostos à insolação; Inclinada, nas paredes internas de alvenaria; exemplo10 Prédios de concreto armado com paredes de alvenaria;

Inclinada à 45º ou verticais nas paredes de alvenaria; exemplo11 Lajes lisas de edifício de concreto armado ou protendido; Inclinada nas paredes internas de alvenaria; exemplo12 Vigas com apoios na parte supeior (brise soleil); Horizontal sob os apoios; exemplo13Pontes ou viadutos com dente Gerber; Inclinada à 45º, a partir do canto interno do dente Gerber; exemplo14 Pontes de concreto armado ou de concreto protendido;

Inclinada à 45º, tangente à armadura dobrada ou à placa de ancoragem dos cabos de protensão; exemplo15 Estruturas de apoio de vigas pré-moldadas; Inclinada à 45º, tangente à armadura dobrada; exemplo16 Canais em concreto armado; Vertical, na parte superior das paredes; exemplo17 Pontes ou viadutos em concreto protendido; Vertical; exemplo18 Pontes ou viadutos em concreto armado; Vertical à meia altura das vigas; exemplo19 Consolos curtos como apoio de vigas em concreto armado; Vertical, em diferentes posiçòes do consolo; exemplo20Pontes em balanços sucessivos; Vertical na alma da viga, nas juntas de concretagem; exemplo21 Construções em balanço em concreto protendido; Vertical na viga, antes da protensão; exemplo22Vigas contínuas em concreto protendido; Vertical no bordo inferior da viga, sobre os apoios; exemplo23Castelos d'água com seção retangular; Vertical na parte inferior do castelo; exemplo24Castelos d'água com seção circular; Segundo as geratrizes; exemplo25 Pontes em vigas pré-moldadas de concreto protendido com 2 fases de protensão;

Transversal, no eixo longitudinal da viga, no concreto da laje superior; exemplo26 Pontes em concreto armado com pilares dentro de rios;

Acima da linha d'água e segregação do cobrimento; exemplo27Rótula tipo Freyssinet; Nas faces laterias da articulação; exemplo28Pontes em concreto armado; Na laje superior na região do apoio; exemplo29Quadros em concreto armado; Inclinadas nos cantos do quadro; exemplo30Quadros em concreto armado; Vertical nas seções de engaste das vigas nas colunas; exemplo31 Vigas contínuas; Inclinada e com grande abertura; exemplo32 Viga simples; Inclinada e próxima ao apoio; exemplo33 Ponte ferroviária com viga invertida; Longitudinal na laje; exemplo34 Viga parede contínua; Inclinada na direção do apoio; exemplo35 Pilar parede; Vertical no topo do pilar; exemplo36Viga invertida; Na laje, transversal à viga; exemplo37Lajes nervuradas; Transversal , sobre os apoios; exemplo38Edificações com grandes balanços; Inclinada nas paredes de alvenaria; exemplo39Edificações com grandes balanços; Horizontal na parede de alvenaria; exemplo40Bloco sobre várias estacas; Em forma de arco nas 4 faces laterais; exemplo41Galeria de drenagem em rodovia Vertical em vários pontos; exemplo42Viga de bordo em piso de edifícios; Helicoidal de torção; exemplo43Barragens de concreto; Na face de montante; exemplo44Laje simplesmente apoiada; Inclinada a 45 graus nos cantos; exemplo45Lajes cogumelo com alvenarias em cima; Inclinada a 45 graus nas alvenarias; exemplo46Edificações com paredes de alvenaria; Inclinada a 45 graus nas alvenarias, em forma de barraca; exemplo47 Edificações com paredes de alvenaria;

Inclinada a 45 graus nas alvenarias e vertical nas vigas; exemplo48 Edificações com paredes de alvenaria;

Inclinada a 45 graus nas alvenarias e vertical nas vigas; exemplo49 Passarela de concreto; Inclinada a 45 graus; exemplo50 Pontes em concreto protendido; Na saída lateral dos cabos; exemplo51 Pontes em concreto protendido; Vertical na saída lateral dos cabos; exemplo52Consolos curtos; Vertical junto à face do pilar e inclinada; exemplo53Edificação sujeita a incêndio; Inclinada no pilar externo; exemplo54Viga executada em várias etapas; Vertical na seção do engaste; exemplo55Edifício com fundação em radier; Inclinada e vertical nas fundações; exemplo56Marquise em concreto armado; Transversal às paredes do prédio; exemplo57Laje lisa protendida; Longitudinal, junto aos cabos; exemplo58 Paredes executadas com formas deslizantes; Horizontais nas paredes; exemplo59Vigas pré-moldadas; Junto aos cantos vivos das formas; exemplo60Estrutura em concreto junto ao mar; Longitudinal , junto das armaduras; exemplo61Pilares altos com juntas de concretagem; Múltipla nas juntas de concretagem; exemplo62Guarda corpo de concreto armado; Vertical de flexão sobre os apoios; exemplo63 Brise Soleil de concreto armado; Vertical de flexão sobre os apoios; exemplo64 Paredes de concreto com aberturas; Vertical junto às aberturas; exemplo65 Tabuleiro celular com abertura na laje; Longitudinal junto ás aberturas; exemplo66 Viga com rebaixo; Horizontal em frente ao rebaixo; exemplo67 Vigas de concreto armado; Flechas para carga de 40% P.última; exemplo68Vigas de concreto armado; Flechas para carga de 80% P.última; exemplo69Galerias de drenagem em rodovia; Longitudinal no topo da parede; exemplo70Laje submersa e sem impermeabilização; Sem fissuras e sempre submersa; exemplo71Viga simples em 2 apoios; Fissura w = 0,10mm; exemplo72Viga simples em 2 apoios; Fissura w = 0,20mm; exemplo73Estacas de concreto com camisa de aço; Corrosão na camisa de aço; exemplo74Bloco executado com forma de concreto; Junto das armaduras e corrosão; exemplo75Pilar em forma de caixa; Fissuras verticais na base do pilar; exemplo76Pilares caixão; Fissuras horizontais nas paredes dos pilares; exemplo77Pilares caixão; Desprendimento do cobrimento; exemplo78Blocos de estacas; Fissuras verticais; exemplo79 Blocos de estacas; Desprendimento do cobrimento; exemplo80 Travessas de apoio de longarinas pré- moldadas;

Desprendimento do cobrimento de ferro de estribo; exemplo81 Travessa de apoio de longarinas Fissuras inclinadas exemplo82 Travessa de apoio de longarinas Fissuras verticais exemplo83 Travessa em forma de T Fissuras em forma de malha exemplo84Poste de concreto armado Corrosão das armaduras exemplo85Caixa dágua Fissuras devidas à corrosão exemplo86Pórtico de apoio de longarinas Fissuras verticais na laje inferior exemplo87Paredes com muitas aberturas Fissuras inclinadas nos cantos exemplo88Parede para proteção radiológica, Fissura de "reunião" no interior da parede exemplo89Travessa de apoio de longarinas Fissuração de flexão e de cisalhamento exemplo90Pilar com travessa Fissura vertical da base do pilar exemplo91Pórtico de apoio de longarinas Fissura inclinada no apoio exemplo92Silo circular Fissuras verticais exemplo93Grelha de laje de cobertura Fissuras verticais sobre os estribos exemplo94 Viaduto com tabuleiro celular Fissuras no guarda rodas exemplo95 Laje lisa em balanço Fissuras radiais exemplo96 Grelha em concreto protendido Fissuras inclinadas exemplo97 Brise Soleil Fissuras verticais no meio dos vãos exemplo98 Brise Soleil Fissuras verticais no vão e no apoio exemplo99Grelha de concreto armado Queda do cobrimento exemplo100Mesas e bancos de concreto armado Corrosão exemplo101Pórtico em frente ao oceano Corrosão exemplo102Muro de placas premoldadas Corrosão exemplo103Marquise Corrosão exemplo104Marquise Corrosão exemplo105Grelha em concreto protendido Fissuras na face superior das lajes exemplo106Edifício em pórtico Flecha excessiva exemplo107Reservatório de água Vazamento de água exemplo108Edifício em concreto armado Segregação das pedras exemplo109 Prédio de 2 pavimentos Fissuras horizontais exemplo110 Prédio de 2 pavimentos Fissuras inclinadas nas alvenarias exemplo111 Prédio residencial Fissura em junta de concretagem exemplo112 Reservatório cilíndrico de água Fissuras no fundo do reservatório exemplo113 Passarela de pedestres Vibração excessiva exemplo114Prédio de 2 pavimentos Fissuras nas lajes do térreo exemplo115Pista de concreto em aeroporto Fissuras em forma de "Mapa" exemplo116Cconcreto sujeito a ataques de sulfatos Corrosão exemplo117Casa de alvenaria Fissuras verticais nas paredes exemplo118Prédio construído junto a prédio antigo Fissuras e degraus nos revestimentos exemplo119Prédio com pilar revestido com pedras Queda do revestimento exemplo120Prédio com paredes pré-moldadas Fissuras nas paredes pré-fabricadas exemplo121Pilares de passarela Impacto de veículos exemplo122Prédio com lajes lisas Fissura na parede de alvenaria exemplo123Prédio com paredes de alvenaria Fissuras na fixação das portas exemplo124 Ponte ferroviária Corrente elétrica de fuga exemplo125 Prédio com 4 andares Fissuras inclinadas exemplo126 Tubos de concreto usados em esgoto Corrosão do concreto exemplo127 Bloco de estacas Armadura do bloco insuficiente exemplo128 Adutora enterrada Ruptura total da adutora exemplo129Prédio de concreto armado Fissuras verticais nos pilares exemplo130Marquise de um estádio esportivo Queda da marquise exemplo131Parede executada com formas deslizantes Fissuras na ligação das lajes com as paredes exemplo132Galeria subterrânea de Metrô Fissura na ligação Laje x Parede exemplo133Ponte ferroviária Fissura na alma da viga exemplo134Ponte ferroviária de aço Impacto de veículos exemplo135Viaduto urbano em concreto armado Flecha excessiva exemplo136Varandas rebaixadas Queda da varanda exemplo137Reservatório em concreto armado Fissuras nas paredes exemplo138Construção com 2 pavimentos Fissuras nos pilares das juntas exemplo139 Residência de alvenaria Fissuras nas paredes externas exemplo140 Edifício residencial com 4 pavimentos Desaprumo acentuado de um pilar exemplo141 Edifício em concreto armado Flechas exageradas nas vigas exemplo142 Edifício em concreto armado Flechas exageradas nas vigas exemplo143 Poço em rocha Fissuração no concreto das paredes.

exemplo144Bueiro em concreto armado. Fissuras longitudinais nas paredes exemplo145Bueiro em concreto armado. Inclinação lateral do bueiro exemplo146Viaduto ferroviário em arco Apoio fora do lugar exemplo147Viaduto com vigas pré-moldados Fissuras longitudinais exemplo148Obra de concreto armado junto ao mar Corrosão exemplo149Obra de concreto armado ou protendido Durabilidade exemplo150Obra de concreto armado ou protendido Durabilidade exemplo151Pórtico em estádio esportivo Fissura em junta de concretagem exemplo152Galpão para armazém Recalque por adensamento da argila exemplo153Piso de câmara frigorífica "Escamas" na superfície do concreto exemplo154 Laje em balanço - Posto de gasolina Grande fissura na face inferior exemplo155 Viga pré-moldada - Concreto protendido Falhas de Concretagem exemplo156 Estrutura de edifício em concreto Impacto de veículo exemplo157 Passarela em concreto protendido Impacto de veículo exemplo158 Tubo enterrado de esgoto Ruptura ao longo da geratriz exemplo159Laje de concreto sobre terreno Fissuras sobre armaduras superiores exemplo160Laje de concreto sobre terreno Fissuras após concretagem exemplo161Viga de ponte ferroviária Fissuras verticais exemplo162Incêndio em edifício Ruptura inclinada de pilar exemplo163Edifício industrial Fissura circular em pilar exemplo164Viaduto em tabuleiro celular Fissuras verticais exemplo165 Viaduto em tabuleiro celular com aduelas pré-moldadas Falhas nas juntas exemplo166 Estacas executadas com concreto submerso

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