GUIA PARA A REABILITAÇÃO
SISTEMA
ESTRUTURAL
PROJETO
“Cooperar para Reabilitar” da InovaDomus
Autoria do Relatório | Consultoria
Pavicentro – Pré-Fabricação, S.A.
Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro
Índice
0. Preâmbulo7
Parte I. Edifícios Tradicionais de Alvenaria8
1. Anomalias em Fundações8
1.1 Assentamento das fundações devido ao comportamento do terreno de fundação8
1.2 Assentamento das fundações devido à deterioração dos materiais constituintes10
2. Anomalias em Paredes de Alvenaria11
2.1 Fissuração em zona corrente e aberturas12
2.2 Fissuração em cunhais14
2.3 Esmagamento da alvenaria16
2.4 Degradação das alvenarias16
2.5 Rotação das paredes para fora do plano19
3. Anomalias em Pavimentos21
3.1 Deformação excessiva21
3.2 Ataques biológicos22
4. Anomalias em Coberturas23
4.1 Deformação excessiva23
4.2 Ataques biológicos24
Parte II. Edifícios de Betão Armado 25
1. Anomalias em Fundações (Superficiais)25
1.1 Assentamento de fundações devido ao comportamento do terreno de fundação25
1.2 Assentamento de fundações devido à deterioração dos materiais constituintes25
2. Anomalias em Pilares26
2.1 Fissuração26
3. Anomalias em Vigas29
3.1 Fissuração a meio vão29
3.2 Fissuração inclinada nos apoios30
4. Anomalias em Lajes32
4.1 Fissuração a meio vão32
4.2 Fissuração nos apoios33
Bibliografia36
Anexo Checklist38
0. PREÂMBULO
Neste guia são abordadas algumas das anomalias mais comuns em edifícios, dividindo-se
a análise em dois grupos de edifícios, nomeadamente os edifícios tradicionais de alvenaria,
cujo sistema estrutural é geralmente constituído por paredes resistentes (geralmente de
pedra, adobe, ou tijolo) que dão suporte a pavimentos e coberturas em madeira, e os edifícios de betão armado (sendo o sistema estrutural porticado, constituído por vigas e pilares,
o mais comum). Para cada tipologia (alvenaria ou betão armado) a análise é feita agrupando as anomalias em função do elemento estrutural onde as mesmas se desenvolvem.
Optou-se neste guia por concentrar a análise nas anomalias associadas a comportamentos
anómalos das estruturas, os quais se podem traduzir no aparecimento de fissuras e/ou
deformações excessivas dos elementos estruturais. Foram portanto excluídas desta análise
muitas das anomalias relacionadas com a degradação dos materiais estruturais.
No caso dos edifícios tradicionais de alvenaria, são referidas anomalias em fundações,
paredes, pavimentos e coberturas. No caso dos edifícios de betão armado, optou-se por
concentrar a análise nas fundações, pilares, vigas e lajes. Foram excluídas desta análise:
fundações profundas, paredes resistentes, juntas de dilatação, lajes fungiformes, e outros
elementos estruturais menos correntes.
Para cada anomalia são referidas as suas principais formas de manifestação e causas mais
comuns, e descritas de forma sumária algumas das soluções que podem ser utilizadas na
sua correção. Salienta-se que a definição destas soluções de reparação e/ou reforço deverá
ser sempre feita atendendo às especificidades de cada caso particular.
Reconhece-se a importância da fase preliminar de inspeção e diagnóstico, que deverá sempre preceder uma intervenção estrutural. A partir desta são obtidas as informações necessárias para uma correta interpretação do funcionamento das estruturas, para a avaliação
do seu estado de conservação e segurança, e para uma definição rigorosa da necessidade
e dos objetivos da reabilitação.
Todos os procedimentos a realizar no âmbito de uma intervenção de reabilitação estrutural,
desde a inspeção e diagnóstico até à execução das soluções, devem ser sempre executados
por profissionais com conhecimento e competências específicas no domínio da reabilitação.
7
índice
PARTE I.
EDIFÍCIOS TRADICIONAIS DE ALVENARIA
1. ANOMALIAS EM FUNDAÇÕES
As fundações podem ser superficiais, em alvenaria de pedra, tijolo ou adobe, ou profundas,
em estacaria de madeira.
Devido à sua localização, as anomalias desenvolvidas nas fundações são por vezes difíceis
de detetar, especialmente quando os seus efeitos não se manifestam imediatamente na
parte exposta do edifício. Quando detetadas anomalias, é imperativo avaliar as condições
de segurança das fundações. Para tal é geralmente necessário proceder à abertura de poços ou valas de inspeção, procedimentos estes que são muitas vezes de difícil execução e
que causam transtorno na utilização do edifício.
1.1 Assentamento das fundações devido ao comportamento
do terreno de fundação
1.1.1 Descrição/formas de manifestação
• Assentamento uniforme das fundações: todo o edifício evidencia um rebaixamento do nível de soleira, quando comparado com o de construções ou equipamentos vizinhos de referência;
• Assentamento diferencial das fundações: o edifício evidencia uma diferença
de cotas, provocada pelo assentamento parcial ou não uniforme das suas fundações, permanecendo o restante edifício a um nível superior. Uma das outras possíveis formas de manifestação é o aparecimento de fissuras inclinadas nas paredes;
• Descompressão lateral do terreno de fundação: o edifício apresenta um
assentamento localizado (frequente em zonas próximas de escavações).
1.1.2 Causas comuns
• Assentamento uniforme e assentamento diferencial: estão frequentemen-
8
te relacionados com a presença de água no meio envolvente, a qual se pode
dever a:
• Bombagens, realizadas de forma a permitir um abaixamento do nível freático. O espaço que era ocupado pela água entretanto bombada passa a ser
ocupado pelo terreno causando a sua descompressão;
• Construções nas proximidades de cursos de água, que interrompam ou alterem o seu curso natural. O curso de água ao ser interrompido irá definir um
novo percurso provocando alterações nas condições do terreno de fundação.
Edifícios ou equipamentos vizinhos também podem ser afetados;
• Rotura de condutas, infiltração de águas pluviais, provocando alterações nas
condições do terreno de fundação.
• Descompressão lateral do terreno de fundação: Surge frequentemente
como consequência da realização de escavações nas imediações do edifício.
1.1.3 Soluções de reabilitação
Antes de intervir sobre as fundações é necessário identificar a(s) causa(s) do assentamento e agir sobre a(s) mesma(s) de forma a evitar nova ocorrência da anomalia.
Para tal poderá ser necessário proceder, por exemplo, ao desvio de cursos de água
que confluam no edifício e à estabilização do nível freático, ou à drenagem de águas
pluviais. Estes procedimentos deverão ser sempre definidos e executados por profissionais qualificados.
1.1.3.1 Consolidação do terreno de fundação
Nos casos em que o terreno de fundação se apresente degradado, será necessário
proceder à sua consolidação de modo a instalar as características mecânicas adequadas. Este processo poderá passar pela injeção de caldas de cimento, as quais
vão preencher os vazios existentes no terreno. Deverá ser sempre precedido de um
estudo geotécnico rigoroso.
1.1.3.2 Consolidação do terreno após descompressão lateral
Nos casos em que exista uma descompressão lateral do terreno de construção, será
necessário proceder à sua consolidação, de forma a instalar as características mecânicas adequadas. A consolidação do terreno poderá ser feita recorrendo a várias
técnicas. A título de exemplo referem-se:
• Execução de pregagens de micro-estacas em betão (Figura 1), de modo a transmitir as cargas da sapata para terreno mais resistente;
• Execução de recalçamento da zona descomprimida da sapata. Este processo
9
índice
deve ser realizado de uma forma faseada, de modo a que a fundação nunca fique
completamente suspensa. O material de recalçamento mais comum é o betão.
Estes procedimentos deverão ser sempre precedidos de um estudo geotécnico rigoroso.
Figura 1 – Aplicação de micro-estacas [1].
1.2 Assentamento das fundações devido à deterioração
dos materiais constituintes
1.2.1 Descrição/formas de manifestação
Assentamento uniforme ou diferencial das fundações (ver 1.1.1).
1.2.2 Causas comuns
Resulta da deterioração dos materiais constituintes da fundação, a qual se pode
dever por exemplo a:
• Presença de água, que ao passar junto das fundações provoca a erosão da argamassa
10
de assentamento e arrasto dos finos constituintes das mesmas, originando uma
deterioração de toda a solução;
• Meteorização das fundações (desagregação da argamassa de assentamento e
das unidades da alvenaria), a qual surge associada a uma exposição das fundações após escavações periféricas.
1.2.3 Soluções de reabilitação
Antes de intervir sobre as fundações é necessário identificar a(s) causa(s) do assentamento e agir sobre a(s) mesma(s) de forma a evitar nova ocorrência da anomalia.
Para tal poderá ser necessário proceder, por exemplo, ao desvio de cursos de água
que confluam no edifício e à estabilização do nível freático, ou à drenagem de águas
pluviais. Estes procedimentos deverão ser sempre definidos e executados por profissionais qualificados.
1.2.3.1 Consolidação da alvenaria
Nos casos em que o assentamento da fundação se deva à degradação da argamassa
da alvenaria, deverá ser realizada a consolidação da alvenaria de modo a instalar as
características mecânicas adequadas. Isto poderá ser feito recorrendo por exemplo à
injeção de caldas de cal hidráulica sob pressão, sendo necessário proceder à escavação
de valas laterais em ambos os lados da fundação a fim de permitir o acesso à mesma.
1.2.3.2 Confinamento em betão armado
Nos casos em que o assentamento resulte da meteorização da alvenaria da fundação, deverá ser feito o seu reforço. Este pode passar pelo confinamento em betão
armado, recorrendo-se a grampos para promover a ligação entre a alvenaria e o
betão. Este processo implica a necessidade de se proceder à escavação de valas
periféricas de modo a garantir o acesso em segurança às fundações.
2. ANOMALIAS EM PAREDES DE ALVENARIA
As paredes em edifícios tradicionais de alvenaria são constituídas por blocos ou unidades,
em pedra, adobe ou tijolo, ligados por argamassa que compõe as juntas. Existem em Portugal paredes constituídas por outras soluções que não alvenaria, como por exemplo taipa,
tabique, paredes Pombalinas, mas que não são analisadas neste guia.
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2.1 Fissuração em zona corrente e aberturas
2.1.1 Descrição/formas de manifestação
• Fissuração em zona corrente (Figura 2): a alvenaria apresenta fissuração
que segue as zonas de junta de argamassa de assentamento dos blocos ou unidades de alvenaria, ou propagando-se para outras pré-existentes;
• Fissuração diagonal em zona corrente (Figura 3): indica geralmente a
ocorrência de assentamento das fundações do edifício;
• Fissuração em zonas de aberturas (Figura 4): surgem junto a aberturas
(nomeadamente vãos de portas e janelas) propagando-se na diagonal.
Figura 2 – Fissuração em zona corrente da parede (cortesia Dora Silveira).
Figura 3 – Fissuração diagonal (cortesia Dora Silveira).
12
Figura 4 – Fissuração junto a vãos de portas e janelas (cortesia Dora Silveira).
2.1.2 Causas comuns
• Assentamento das fundações: os assentamentos diferenciais são os que mais
afetam a estrutura de alvenaria, provocando fissuração trespassante;
• Pontos de acumulação de tensões: os cantos de vãos, como portas e janelas,
são pontos de acumulação de tensões. A ocorrência de fissuras nestas zonas
surge frequentemente associada a deficiências de resistência dos lintéis superiores ou dos arcos de descarga, e devido a esforços de corte que são gerados
pela ação sísmica;
• Propriedades de comportamento distintas entre elementos contíguos.
2.1.3 Soluções de reabilitação
2.1.3.1 Injeção de caldas de consolidação de alvenaria
Consiste na injeção de caldas sobre pressão nas fissuras existentes na alvenaria
com o objetivo de repor as condições iniciais da alvenaria.
2.1.3.2 Reforço com recurso a elementos metálicos
Consiste em ligar os elementos de alvenaria separados pela fissura através de conectores metálicos adequados para o efeito. Para tal é realizado um corte transversal à direção da fissura, limpa a zona de corte e aplicada uma pasta ou argamassa
fina de cal hidráulica (ou uma pasta de base epóxi quando se pretenda uma ligação
mais forte), procedendo-se depois à colocação dos elementos metálicos.
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2.1.3.3 Redistribuição de tensões
Nos casos em que a fissuração resulte da acumulação de tensões em cantos de
vãos, estas tensões deverão ser redistribuídas por uma área maior de alvenaria a
fim de minimizar a ocorrência de novas anomalias. A redistribuição das tensões poderá ser conseguida através do reforço destas zonas com elementos metálicos, de
betão ou de madeira.
Para tal é realizado um corte na alvenaria onde serão posteriormente introduzidos
os elementos de reforço. No caso de alvenarias de fraca qualidade este processo deverá ser realizado de forma faseada e também alternada, não se realizando o corte
na totalidade da parede de modo a não introduzir anomalias adicionais. A ligação
dos novos elementos à alvenaria poderá ser realizada com pasta ou argamassa de
cal hidráulica ou de base epóxi. Poderão ainda ser utilizados conectores metálicos
para melhorar a ligação.
Este processo deverá ser cuidadosamente pensado de modo a assegurar a compatibilidade dos elementos de reforço com a alvenaria existente.
2.1.3.4 Reforço das zonas de transição entre materiais
Nos casos em que a fissuração esteja associada a uma ligação deficiente entre materiais com diferentes propriedades de comportamento, poderá ser aplicado reboco
armado nas zonas de transição entre os materiais com o objetivo de distribuir as
tensões acumuladas nestes pontos.
Após limpeza da superfície e remoção da argamassa deteriorada nas zonas de transição entre materiais, poderá ser aplicada uma rede de fibra de vidro, devidamente
ligada ao suporte de alvenaria e ao material adjacente. Por fim, é aplicada uma
argamassa fina com o objetivo de melhorar a ligação.
2.2 Fissuração em cunhais
2.2.1 Descrição/formas de manifestação
Fissuração junto à interseção com outra parede ortogonal (cunhal).
14
Figura 5 - Fissuração na zona do cunhal (à esquerda: [1], Alice Tavares; à direita: cortesia Dora Silveira).
2.2.2 Causas comuns
Movimentos horizontais da estrutura, os quais podem ser provocados nomeadamente pela ação do vento e pela ação sísmica.
2.2.3 Soluções de reabilitação
A correção desta anomalia passa por melhorar a ligação das paredes nos cunhais
fragilizados, o que pode ser conseguido através do reforço destas zonas com elementos metálicos, embebidos ou externos.
2.2.3.1 Reforço das ligações de cunhais com recurso a elementos metálicos embebidos
Consiste na aplicação de elementos metálicos (por exemplo varões metálicos nervurados ou armaduras de junta) nas juntas de alvenaria a fim de melhorar a ligação
das paredes nos cunhais fragilizados. Para tal será necessário realizar cortes nas
juntas de argamassa da alvenaria, na zona de interseção das duas paredes, seguindo um procedimento semelhante ao referido em 2.1.3.2. Neste caso particular
os cortes devem ter a profundidade necessária para que o reforço fique localizado
a meio da espessura da parede. O seu comprimento deve ser o suficiente para
permitir uma boa ancoragem dos elementos de reforço e deve ser alternado entre
elementos consecutivos. O número de reforços a aplicar deve ser alvo de estudo.
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2.2.3.2 Reforço das ligações de cunhais com recurso a elementos metálicos externos
Consiste na aplicação de elementos de reforço externos com o objetivo de melhorar
a ligação das paredes nos cunhais fragilizados. Os reforços podem ser por exemplo
do tipo: cantoneira de reforço interior em toda a altura da parede; cantoneira de
reforço interior aplicada em pontos específicos; elementos metálicos compostos por
elementos internos e externos devidamente ligados, aplicados em pontos específicos do cunhal. A ligação dos elementos de reforço às paredes poderá ser feita com
recurso a conectores metálicos, com recurso a argamassas finas ou resinas epóxi.
2.3 Esmagamento da alvenaria
2.3.1 Descrição/formas de manifestação
Esmagamento localizado junto aos apoios da estrutura de pisos e coberturas ou de
outros elementos de massa considerável.
2.3.2 Causas comuns
Acumulação de tensões que podem ocorrer devido a: apoios mal realizados de vigas
de suporte de pisos ou asnas de cobertura; colocação de apoios de vigas de substituição de paredes resistentes para realizar aberturas de vãos posteriores à construção.
2.3.3 Soluções de reabilitação
2.3.3.1 Redistribuição de tensões
Nos casos em que o esmagamento resulte da acumulação de tensões, a solução
poderá passar pela aplicação de chapas metálicas nas zonas danificadas com o objetivo de distribuir as tensões por uma área maior da parede. O procedimento de
aplicação é semelhante ao referido em 2.1.3.3.
2.4 Degradação das alvenarias
2.4.1 Descrição/formas de manifestação
• Meteorização da alvenaria (Figura 6);
• Bolhas e empolamentos no revestimento, e destacamento de pinturas (Figura 7);
16
• Deterioração superficial das alvenarias (Figura 8).
Figura 6 – Meteorização da alvenaria (cortesia Dora Silveira).
Figura 7 – Degradação do revestimento (cortesia Dora Silveira).
Figura 8 – Degradação superficial da alvenaria (cortesia Dora Silveira).
17
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2.4.2 Causas comuns
• Poluição: em zonas urbanas;
• Ciclos de gelo-degelo: em zonas de grande variação térmica atacam a integridade dos blocos ou unidades de alvenaria;
• Presença de água: com consequências mais graves ao nível do piso térreo.
2.4.3 Soluções de reabilitação
2.4.3.1 Reconstrução da parede utilizando blocos recuperados
Quando a degradação se manifesta sobretudo nas juntas de argamassa, é possível
reconstruir a parte afetada da parede utilizando os blocos ou unidades originais. Os
blocos (ou unidades) desagregados são removidos, havendo o cuidado de escorar a
parede nos pontos necessários. Após limpeza, os blocos são reaplicados na parede,
com uma nova argamassa de assentamento, restabelecendo assim as condições iniciais da alvenaria. Nesta ação é necessário garantir a compatibilidade entre a nova
argamassa e os elementos que vão ser reutilizados.
2.4.3.2 Reconstrução da parede utilizando blocos novos
Quando a degradação se manifesta sobretudo ao nível dos blocos ou unidades, a
solução mais adequada poderá ser substituir os blocos degradados por outros semelhantes e compatíveis com o existente. Se possível, recomenda-se a utilização de
blocos provenientes de outras construções devolutas.
Inicia-se com a remoção dos blocos degradados e/ou, se necessário, demolição de
secções afetadas da parede. Esta é depois reconstruída utilizando blocos novos,
com o cuidado de assegurar a compatibilidade entre a alvenaria nova e a existente.
2.4.3.3 Consolidação e reforço da parede
Quando a degradação da alvenaria é apenas superficial, não pondo em causa a integridade quer do bloco (ou unidade), quer da junta de argamassa, a solução pode
passar pela aplicação de um novo reboco, que pode ser armado com uma malha de
reforço (por exemplo metálica, de pvc ou em fibra de vidro), de modo a melhorar as
propriedades mecânicas do conjunto.
18
Figura 9 – Reforço de parede com malha sintética [1].
A superfície da argamassa deve ser limpa e, se necessário, poderá ser aplicado um primário à base de epóxi a fim de melhorar a aderência do novo reboco. A malha de reforço
é aplicada e devidamente ancorada à parede com conectores adequados para o efeito.
Por fim, é aplicado um reboco de argamassa compatível com a alvenaria existente.
2.5 Rotação das paredes para fora do plano
2.5.1 Descrição/formas de manifestação
Surge associada à presença de vãos de grandes dimensões, geralmente vencidos
em arco, e também a asnas de cobertura.
Manifesta-se geralmente sob a forma de desaprumo das paredes de fachada com
eventual separação destas relativamente às paredes ortogonais.
2.5.2 Causas comuns
Forças horizontais que solicitam as paredes para fora do seu plano, geralmente devidas a descargas de arcos e de asnas de coberturas, e também a ações sísmicas.
2.5.3 Soluções de reabilitação
Nestes casos, a solução a adotar terá sempre como objetivo contrariar os movimentos que se desenvolvem para fora do plano das paredes.
2.5.3.1 Melhoria da ligação entre paredes e piso/cobertura
Esta solução tira partido do vigamento existente (vigas de piso e/ou da cobertura),
19
índice
ligando as paredes a estes elementos que passam a restringir os movimentos que
se podem desenvolver para fora do plano das paredes.
A aplicação desta solução poderá passar pela execução de furações nas paredes para
realizar a ligação destas às vigas dos pisos e/ou linhas das asnas. Após limpeza dos
furos são realizadas as ancoragens, por exemplo com recurso a buchas químicas.
Observações: Caso o vigamento existente não seja suficiente para garantir o desempenho desejado para a ligação, esta pode ser complementada com a introdução
de novos elementos de acordo com o descrito em 2.5.3.2.
2.5.3.2 Aplicação de tirantes ao nível do piso/cobertura
A aplicação de tirantes ao nível dos pisos ou da cobertura (consoante a situação em
causa) a ligar paredes opostas tem como objetivo restringir os movimentos que se
podem desenvolver nas paredes para fora do seu plano.
Figura 10 – Aplicação de tirantes ao nível do piso [2].
A aplicação inicia-se com a execução de ancoragens, normalmente trespassantes,
nas paredes a ligar. Os tirantes, normalmente metálicos, são depois presos a conectores de modo a promoverem uma boa ligação entre as paredes.
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3. ANOMALIAS EM PAVIMENTOS
Os pavimentos de edifícios tradicionais de alvenaria são geralmente constituídos por elementos de madeira. Em alguns casos particulares podem ainda ser realizados em alvenaria
(como o caso dos pisos em abóbada ou arco). Nesta parte serão apenas tratadas as anomalias em pavimentos de madeira.
3.1 Deformação excessiva
3.1.1 Descrição/formas de manifestação
Grandes deformações dos elementos resistentes, nomeadamente das vigas e barrotes, percetíveis a olho nu.
3.1.2 Causas comuns
• Deficiências de projeto: o dimensionamento da solução foi mal executado,
culminando em secções de dimensão insuficiente;
• Mudança de utilização do piso: ao longo do tempo de vida do edifício o tipo
de utilização foi alterado, passando o piso a estar sujeito a cargas para as quais
não foi dimensionado;
• Execução de tetos falsos demasiado pesados e por vezes com tubagens de equipamentos de AVAC ancorados à estrutura do piso.
3.1.3 Soluções de reabilitação
3.1.3.1 Reforço dos elementos resistentes principais
Consiste no reforço dos elementos existentes, normalmente as vigas principais dos
pavimentos, por exemplo através da adição de novos elementos (em madeira, aço
ou materiais compósitos) ou da substituição integral do elemento existente.
A adição de elementos de reforço deve ser feita de modo a garantir um funcionamento conjunto dos novos elementos com os elementos existentes:
• Caso o reforço seja realizado em madeira ou aço, os novos elementos devem ser
colados com cola especial para o efeito. Poderá ainda recorrer-se a fixações mecânicas adicionais, pregos ou parafusos, nas zonas em que tal se revele necessário;
• No caso de reforço com materiais compósitos, estes devem ser solidarizados
através de resinas próprias para o efeito.
21
índice
3.2 Ataques biológicos
3.2.1 Descrição/formas de manifestação
Fungos de podridão e bolores, que numa fase mais avançada podem conduzir a uma
diminuição da secção resistente do vigamento dos pisos.
3.2.2 Causas comuns
Presença de água, associada a um aumento de temperatura, resultando em condições favoráveis ao desenvolvimento de insetos xilófagos como térmitas e carunchos.
Observações: Estas anomalias são geralmente de maior gravidade na zona da
entrega dos elementos de madeira dos pisos nas paredes, uma vez que esta zona
é particularmente suscetível ao aparecimento de infiltrações a partir de caixilharias,
paredes ou coberturas.
Figura 11 – Elementos de madeira atacados por carunchos [3].
3.2.3 Soluções de reabilitação
3.2.3.1 Tratamento e reforço dos elementos de madeira
Primeiro devem ser identificados e analisados os pontos que permitiram a entrada
de água, e cessado o ataque dos agentes biológicos. Para este efeito deverá ser
aplicado um produto adequado ao tipo de agente em questão (por exemplo do tipo
inseticida, fungicida ou anti térmitas).
Deve depois proceder-se ao reforço dos elementos estruturais nas zonas em que se
verifique ser necessário. A necessidade de reforço deve ser determinada com base
na avaliação da secção resistente da madeira, o que pode ser feito recorrendo a
equipamento do tipo registograph, o qual permite avaliar a profundidade do ataque
sofrido pela madeira. Nos locais onde a secção seja considerada insuficiente, a reabilitação do elemento afetado poderá ser feita recorrendo a empalmes de madeira
ou às técnicas descritas em 3.1.3.1 (quando aplicáveis). Nos casos em que o ataque
seja generalizado, poderá eventualmente ser mais viável proceder à substituição
22
integral do pavimento, quer em termos económicos quer de execução.
4. ANOMALIAS EM COBERTURAS
As coberturas de edifícios tradicionais de alvenaria são na sua grande maioria realizadas
em estrutura de madeira, com esquemas estruturais variados (desde sistemas de barrotes
com descarga direta em parede ou vigas de frechal, a asnas compostas de modo a vencer
grandes vãos). O sistema estrutural mais comum é realizado em asnas simples com apoio
direto em paredes de alvenaria.
4.1 Deformação excessiva
4.1.1 Descrição/formas de manifestação
Grandes deformações dos elementos resistentes e curvatura acentuada na pendente da cobertura, percetíveis a olho nu. Os elementos estruturais mais afetados são
geralmente a linha das asnas e os barrotes nos sistemas mais simples.
Figura 12 – Deformação excessiva da estrutura de suporte da cobertura (cortesia Dora Silveira).
23
índice
4.1.2 Causas comuns
• Deficiências de projeto: o dimensionamento da solução foi mal executado,
culminando em secções de dimensão insuficiente;
• Alterações na cobertura: ao longo do tempo de vida do edifício o tipo de revestimento da cobertura foi alterado, aumentando a carga a que a estrutura está
sujeita para níveis superiores à carga para a qual foi dimensionada.
4.1.3 Soluções de reabilitação
4.1.3.1 Reforço dos elementos resistentes principais
Consiste no reforço dos elementos existentes, normalmente as pernas das asnas
ou barrotes dos sistemas simples de cobertura, por exemplo através da adição de
novos elementos (em madeira, aço ou materiais compósitos) ou da substituição integral do elemento resistente existente por outro de melhor resistência. Deverá ser
tido em conta o referido em 3.1.3.1.
4.2 Ataques biológicos
Ver 3.2. 24
PARTE II.
EDIFÍCIOS DE BETÃO ARMADO
1. ANOMALIAS EM FUNDAÇÕES (SUPERFICIAIS)
As fundações de edifícios de betão armado podem ser superficiais (sapatas isoladas, na generalidade dos casos, podendo também surgir ensoleiramentos) ou profundas (realizadas
com estacas de betão armado na maioria dos casos). Dada a complexidade e especificidade das situações correspondentes às fundações profundas e ensoleiramentos gerais, estes
não são tratados neste guia.
Devido à sua localização, as anomalias desenvolvidas nas fundações são por vezes difíceis
de detetar, especialmente quando os seus efeitos não se manifestam imediatamente na
parte exposta do edifício. Quando detetadas anomalias, é imperativo avaliar as condições
de segurança das fundações. Para tal é geralmente necessário proceder à abertura de poços ou valas de inspeção, procedimentos estes que são muitas vezes de difícil execução e
que causam transtorno na utilização do edifício.
1.1 Assentamento de fundações devido ao comportamento do terreno de fundação
Ver 1.1 na parte I.
1.2 Assentamento de fundações devido à deterioração dos
materiais constituintes
1.2.1 Descrição/formas de manifestação
Assentamento uniforme ou diferencial das fundações (ver 1.1.1 na parte I).
1.2.2 Causas comuns
Resulta da deterioração dos materiais constituintes da fundação, a qual se pode dever a:
25
índice
• Presença de água, que quando associada à existência de fissuras nas fundações
cria condições para o desenvolvimento de corrosão das armaduras;
• Deterioração do betão.
1.2.3 Soluções de reabilitação
1.2.3.1 Alargamento das sapatas no seu plano
Nos casos em que o assentamento não tenha diminuído a resistência da sapata, a
solução pode passar pelo alargamento da sapata com recurso a betão armado.
Este processo deverá ser iniciado pela escavação de valas laterais à fundação para
permitir o acesso a esta. Posteriormente deverá ser realizada uma limpeza do betão
degradado da sapata, colocada a nova armadura periférica (garantindo pontos de
ligação com a armadura existente), e realizada a nova betonagem.
1.2.3.2 Alargamento e reforço das sapatas com rebaixamento
Nos casos em que o assentamento da fundação tenha causado a diminuição da
resistência da sapata, a solução de alargamento da sapata (1.2.3.1) deve ser combinada com um reforço em betão armado aplicado sob ou sobre a sapata existente.
2. ANOMALIAS EM PILARES
2.1 Fissuração
2.1.1 Descrição/formas de manifestação
As fissuras poderão ser acompanhadas da queda do betão de recobrimento com
consequente exposição das armaduras (Figura 13), criando condições favoráveis ao
desenvolvimento de corrosão das armaduras.
26
Figura 13 - Fissuração em pilar com exposição da armadura (cortesia José Melo).
2.1.2 Causas comuns
São várias as causas, que atuando sozinhas ou em conjunto podem resultar no desenvolvimento de fissuração. Por exemplo:
• Cargas atuantes superiores às previstas na fase de projeto, devido a utilização
indevida da estrutura ou a erros de projeto/execução;
• Deterioração do betão;
• Erros de projeto, resultando em inadequada capacidade resistente aos esforços atuantes;
• Ações acidentais (choques, explosões, incêndios, sismos, etc.).
2.1.3 Soluções de reabilitação
Observações: Nos casos em que se verifique corrosão das armaduras, deve proceder-se ao seu tratamento. Se a corrosão for muito pronunciada deve ponderar-se a
instalação de nova armadura.
2.1.3.1 Encamisamento com betão armado
Consiste no reforço do pilar através do aumento da sua secção pela aplicação de uma
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índice
nova armadura, na sua periferia (normalmente a envolver toda a secção do pilar),
embebida numa nova camada de betão. Em função da quantidade e detalhe da armadura, bem como da pormenorização da sua ligação aos nós/fundação, o reforço
pode ser desenvolvido para diferentes esforços (axial, flexão, corte).
É uma solução de fácil aplicação, tendo ainda como vantagem o facto de utilizar
materiais correntes. No entanto, por razões arquitetónicas o aumento da secção
dos elementos poderá não ser sempre desejável. Nestes casos poderá recorrer-se a
outras técnicas, tais como as referidas em 2.1.3.1 e 2.1.3.2.
Figura 14 – Encamisamento de pilar com betão armado (cortesia José Melo).
A aplicação desta solução inicia-se pela preparação da superfície, o que pode envolver a limpeza e remoção do betão degradado, o aumento da rugosidade da superfície, a limpeza de poeiras e, se necessário, o tratamento da armadura existente.
Estas operações visam melhorar a ligação entre o existente e os novos a elementos
a aplicar. É depois instalada a nova armadura e realizada a betonagem da nova
camada de betão. A eficiência desta solução depende da ligação entre o betão existente e o betão a aplicar.
2.1.3.2 Reforço com recurso a elementos metálicos
Consiste no reforço do pilar através da aplicação de chapas metálicas a envolver a
sua secção, podendo o reforço ser feito ao longo de todo o comprimento do pilar
ou apenas pontualmente. Em função das dimensões dos elementos metálicos, bem
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como da sua ligação aos nós/fundação, o reforço pode ser desenvolvido para esforços de flexão ou corte.
É uma solução em geral de fácil aplicação e não implica um aumento significativo
das dimensões dos elementos estruturais.
Inicia-se pela preparação da superfície de betão existente (limpeza, aumento da rugosidade, regularização da superfície), a fim de promover a correta ligação entre este
e os elementos metálicos de reforço. São depois aplicados os elementos metálicos,
cuja ligação ao betão deverá ser feita recorrendo ao material mais adequado à situação em causa (por exemplo, resina ou argamassa de base epóxi). Note-se que a
eficiência desta solução depende sobretudo da qualidade da ligação entre as chapas e
o pilar assim como da qualidade da ligação entre as próprias chapas de reforço.
2.1.3.3 Reforço com recurso a materiais compósitos
Consiste no reforço do pilar através da aplicação de materiais compósitos, de forma
parcial (em zonas críticas) ou contínua (ao longo de todo o pilar). Neste tipo de reforço é frequente a utilização de mantas ou laminados de fibras de carbono (C.F.R.P.,
“Carbon Fiber Reinforced Polymer”).
A leveza e baixo impacto arquitetónico são algumas das principais vantagens desta solução.
A aplicação inicia-se pela preparação da superfície de betão existente (limpeza,
aumento da rugosidade, regularização da superfície) a fim de garantir a correta
ligação entre este e os materiais compósitos. São depois aplicados os elementos
de reforço, a dispor no pilar de acordo com os procedimentos específicos deste tipo
de soluções. A ligação deste tipo de reforço é normalmente realizada com recurso
a ligantes químicos de base epóxi sendo por vezes complementada com ligadores
mecânicos nas extremidades.
3. ANOMALIAS EM VIGAS
3.1 Fissuração a meio vão
3.1.1 Descrição/formas de manifestação
A ocorrência deste tipo fissuração surge associada a uma solicitação excessiva da
viga. Nos casos mais graves poderá ser acompanhada de destacamento do betão,
com consequente exposição das armaduras.
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índice
3.1.2 Causas comuns
São várias as causas, que atuando sozinhas ou em conjunto podem resultar no desenvolvimento de fissuração. Por exemplo:
• Cargas atuantes superiores às previstas na fase de projeto, devido a utilização
indevida da estrutura ou a erros de projeto/execução;
• Insuficiente resistência da viga a esforços de flexão devido a erros de projeto/execução.
3.1.3 Soluções de reabilitação
Observações: Nos casos em que se verifique corrosão das armaduras, deve proceder-se ao seu tratamento. Se a corrosão for muito pronunciada deve ponderar-se a
instalação de nova armadura.
3.1.3.1 Encamisamento com betão armado
Consiste no reforço da viga através da adição de armadura na parte inferior ou lateral da viga, embebida numa nova camada de betão. Devem ser tidas em conta as
recomendações gerais feitas em 2.1.3.1.
3.1.3.2 Reforço com recurso a elementos metálicos
Consiste no reforço da viga através da adição de elementos metálicos aplicados
na sua face inferior ou lateral. Devem ser tidas em conta as recomendações gerais
feitas em 2.1.3.2.
Observações: Nos casos mais graves, em alternativa às chapas poderá ser colocada uma viga metálica devidamente solidarizada com a viga existente.
3.1.3.3 Reforço com recurso a materiais compósitos
Consiste no reforço da viga através da aplicação de materiais compósitos na sua
face inferior ou lateral. Devem ser tidas em conta as recomendações gerais feitas
em 2.1.3.3.
3.2 Fissuração inclinada nos apoios
Nos apoios das vigas poderão surgir fissuras associadas a insuficiente capacidade à
flexão para momentos negativos, ou fissuras associadas a insuficiente capacidade
ao esforço transverso.
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O tratamento do primeiro tipo de fissuras segue procedimentos análogos aos referidos em 3.1.3 (para fissuras desenvolvidas a meio vão), com a diferença de que
nestes casos o reforço é aplicado na face superior da viga.
3.2.1 Descrição/formas de manifestação
Fissuras diagonais (normalmente a 45º) junto aos apoios, denunciando resistência
insuficiente ao esforço transverso nestas zonas.
3.2.2 Causas comuns
São várias as causas, que atuando sozinhas ou em conjunto podem resultar no desenvolvimento de fissuração. Por exemplo:
• Cargas atuantes superiores às previstas na fase de projeto, devido a utilização
indevida da estrutura ou a erros de projeto/execução;
• Insuficiente resistência da viga a esforços de corte devido a erros de projeto/execução.
3.2.3 Soluções de reabilitação
Observações: Nos casos em que se verifique corrosão das armaduras, deve proceder-se ao seu tratamento. Se a corrosão for muito pronunciada deve ponderar-se a
instalação de nova armadura.
3.2.3.1 Encamisamento com betão armado
Ver 3.1.3.1.
3.2.3.2 Reforço de vigas com recurso a elementos metálicos
Consiste no reforço da viga através da adição de elementos metálicos, que neste
caso devem ser aplicados de forma a abraçar a secção transversal da viga. Devem
ser tidas as recomendações gerais referidas em 3.1.3.2.
3.2.3.3 Reforço de vigas com recurso a materiais compósitos
Ver 3.1.3.3.
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índice
Figura 15 – Reforço de viga com recurso a materiais compósitos (cortesia José Melo).
4. ANOMALIAS EM LAJES
Em estruturas porticadas de edifícios de betão armado (compostos por vigas e pilares) as
soluções mais comummente adotadas para as lajes são: lajes aligeiradas de vigotas pré-esforçadas e lajes de betão armado (aligeiradas ou maciças).
As lajes de betão armado podem ser apoiadas em vigas ou fungiformes (sem vigas de
apoio, apoiadas diretamente em pilares).
4.1 Fissuração a meio vão
4.1.1 Descrição/formas de manifestação
A ocorrência deste tipo fissuração surge associada a uma solicitação excessiva da
laje. Nos casos mais graves poderá ser acompanhada de destacamento do betão,
com consequente exposição das armaduras.
4.1.2 Causas comuns
São várias as causas, que atuando sozinhas ou em conjunto podem resultar na
ocorrência de fissuração. Por exemplo:
• Cargas atuantes superiores às previstas na fase de projeto, devido a utilização
indevida da estrutura ou a erros de projeto/execução;
• Insuficiente resistência da laje a esforços de flexão devido a erros de projeto/execução.
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4.1.3 Soluções de reabilitação
Observações: Nos casos em que se verifique corrosão das armaduras, deve proceder-se ao seu tratamento. Se a corrosão for muito pronunciada deve ponderar-se a
instalação de nova armadura.
4.1.3.1 Diminuição do vão da laje
Consiste na introdução de novos elementos de suporte (geralmente metálicos) com
o objetivo de diminuir o vão livre da laje. Isto é geralmente feito com recurso à instalação de uma viga a meio vão da laje.
4.1.3.2 Reforço com recurso a elementos metálicas
Consiste na adição de elementos metálicos de reforço, por exemplo chapas metálicas, aplicadas na face inferior da laje, devidamente solidarizadas com a mesma.
A sua aplicação deve ser iniciada pela limpeza da superfície do betão da face inferior da
laje a fim de promover a boa ligação entre os elementos metálicos e o betão existente.
Segue-se a aplicação dos elementos metálicos na face inferior da laje, recorrendo a um
agente de ligação de base epóxi de modo a promover uma boa ligação entre as chapas
e o betão. Poderá ser ainda necessário criar uma ligação mecânica à laje.
4.1.3.3 Reforço com recurso a materiais compósitos
Consiste no reforço da laje através da aplicação de materiais compósitos na sua face
inferior. Devem ser tidos em conta as recomendações gerais referidas em 2.1.3.3.
4.2 Fissuração nos apoios
As anomalias nos apoios das lajes fungiformes (punçoamento) não são tratadas nesta secção.
4.2.1 Descrição/formas de manifestação
Fissuras paralelas às vigas de suporte às lajes.
4.2.2 Causas comuns
Análogo às causas de fissuração em vigas apresentadas em 3.1.2.
33
índice
4.2.3 Soluções de reabilitação
Observações: Nos casos em que se verifique corrosão das armaduras, deve proceder-se ao seu tratamento. Se a corrosão for muito pronunciada deve ponderar-se a
instalação de nova armadura.
4.2.3.1 Adição de armadura
Consiste na adição de armadura na face superior das zonas de apoio da laje.
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índice
Bibliografia
[1] Tavares, A., Costa, A., Varum, H. “Manual de Reabilitação e Manutenção de Edifícios.
Guia de intervenção”. InovaDomus, Aveiro, Portugal, Junho 2011.
[2] Barros, R.S., Guerra, J., Varum, H, Oliveira, D.V. (2008). “Reforço sísmico de estruturas
de alvenaria com recurso a elementos metálicos”. CINPAR 2008 - 4th International Conference on Structural Defects and Repair, Universidade de Aveiro, Aveiro, Portugal, 25-28
Junho 2008.
[3] Ferreira, Tiago Miguel dos Santos. “Avaliação da Vulnerabilidade Sísmica de Núcleos Urbanos Antigos. Aplicação ao núcleo urbano antigo do Seixal”. Dissertação de Pós-Graduação
em Reabilitação do Património Edificado – 2ª Edição – 2009/2010 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2010.
36
índice
Pavimentos
Paredes
Assentamento devido
Fundações
Ataques biológicos
Deformação excessiva
para fora do plano
Rotação das paredes
alvenarias
Degradação das
alvenaria
Esmagamento da
cunhais
Fissuração em
corrente e aberturas
Fissuração em zona
constituintes
materiais
à deterioração dos
Assentamento devido
terreno de fundação
ao comportamento do
Anomalia
Elemento/
Zona a
inspecionar
O
Anexo Checklist
Edifícios tradicionais de alvenaria
38
NO
NA
Localização
Observações
O - Observado; NO - Não Observado; NA - Não Aplicável
Gravidade/Extensão
39
E. t. de alvenaria
Edifícios de betão armado
índice
Lajes
Fissuração a meio
Vigas
Fissuração nos apoios
vão
Fissuração a meio
nos apoios
Fissuração inclinada
vão
Fissuração
materiais constituintes
à deterioração dos
Assentamento devido
terreno de fundação
ao comportamento do
Assentamento devido
Pilares
Fundações
Deformação excessiva
Coberturas
Ataques biológicos
Anomalia
Elemento/
Zona a
inspecionar
O
NO
NA
Localização
Observações
O - Observado; NO - Não Observado; NA - Não Aplicável
Gravidade/Extensão
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3830 – 153 Ílhavo
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