segunda-feira, 29 de abril de 2013

Substituição de Fundações

Na mesma obra apresentada como exemplo no item 12.8.3 - Reforço de bases de tubulòes, foi necessária a troca de fundações de uma parte do prédio que se encontrava apoiada em sapatas.

Dante da necessidade de serem implantados vários níveis de subsolos adicionais, tornouse imperiosa a modificação das fundações rasas para fundações profundas. Em virtude das características coesivas do solo e de sua baixa permeabilidade, Optou-se por tubulòes a céu aberto, até porque tais serviços seriam feitos dentro do subsolo já existente na edificação original, com conseqüente limitação de "pé-direito" (Fig. 12.13).

Como o prédio deveria continuar em funcionameto, foi necessária uma operação de transferência das cargas atuantes para fundações provisórias por lubulòes a céu aberto. Transferida a carga do pilar para os tubulòes provisórios através de uma estrutura metálica (Fig. 12. l4), o pilar foi cortado (Foto 12.13), a sapata existente demolida com auxílio de explosivos e um tubulão a céu aberto foi executado bem no centro do pilar. O fuste do tubulão foi armado para trabalhar como pilar à medida que fosse sendo efetuada a escavação para implantação dos subsolos. Terminada a execução do novo tubulão, este foi conectado ao pilar original já devidamente reforçado (Fig. 12.13 e Fotos 12.14 a 12.16). Uma descrição mais de-talhada desta obra pode ser encontrada em Gotlieb (1991).

Esquema de substituição de sapatas por tubulões
Fig. 12.13 • Esquema de substituição de sapatas por tubulões
Planta dc estrutura metálica para transferência dc carga
Fig. 12. 14a - Planta dc estrutura metálica para
transferência dc carga
Fig. 12. 14b • Cortes dc estrutura metálica para transferência de carga
Ligação do tubulão com pilar
Foto 12.14 - Ligação do tubulão com pilar
Reforço de fuste de tubulão para tornar pilar
Foto 12.15 - Reforço de fuste de tubulão para tornar pilar
Escavação após substituição da fundações
Foto 12.16 - Escavação após substituição da fundações

quinta-feira, 25 de abril de 2013

Reforço de Bases de Tubulòes

Esta solução ocorreu na reforma do prédio de  uma loja de departamentos, para a sua transformação em um Shopping Center, localizado em um dos pontos mais valorizados da Cidade de São Paulo. Para tanto, era fundamental a implantação de subsolos adicionais, sem a demolição da estrutura básica existente. Tal condição levou a um reforço dos fustes dos tubulòes existentes, para transformá-los em pilares, o que foi conseguido por meio do "envclopamento" dos mesmos, à medida que a escavação prosseguia. Devido ao acréscimo dc carga no nível das fundações, foi necessário um aumento das áreas de apoio das bases destes tubulòes. Para tanto, foram efetuadas escavações em redor da base até a cota de apoio, com dimensões compatíveis com as novas cargas e a tensão admissível do solo. Uma vez exposta a base existente, o seu concreto foi escarificado. ferragens foram chumbadas na mesma c colocadas fretagens para posterior "enxerto" de concreto (Fig. 12.4, Fig. 12.12c Fotos 12.11 e 12.12).
Para mais informações, consulte Gotlieb (1991)

Aumento de tamanho de base de tubulao
Fig 12.4 Aumento de tamanho de base de tubulao

Esquema de reforçox de tubuloes
Fig. 12.12 Esquema de reforçox de tubuloes
Armação para reforço de base de tubulão
Foto 12.11 - Armação para reforço de base de tubulão
Reforço de base de tubulão
Foto 12.12 • Reforço de base de tubulão

segunda-feira, 22 de abril de 2013

FUNDAÇÕES - Reforço por Estacas-Raiz

Ao se refonnar um edifício que abrigava uma loja de departamentos para convertê-lo em um Shopping  Center no bairro da Água Branca, na Cidade de Sào Paulo, adotou-se uma solução de transformar os apoias que eram em sapatas para estacas-raiz. Assim, foram executadas várias estacas-raiz jx-rfurando as sapatas e, posteriomiente. estas foram reformuladas para funcionarem como blocos de capeamento solxe as  estacas. Na Figura 12.11 e nas Fotos 12.9 e 12.10  pode ser apreciado o sistema utilizado. Para mais  detalhes vide Cabral, Feitosa e Gotlieb (1991).

Estacas-raiz em sapatas
Foto 12.9 - Estacas-raiz em sapatas
Reforço de sapata para tornar bloco
Foto 12.10- Reforço de sapata para tornar bloco

Reforços por estacas-raiz
Fig. 12.11 - Reforços por estacas-raiz

quinta-feira, 18 de abril de 2013

FUNDAÇÕES - Reforço por Estacas Prensadas Metálicas

Este caso refere-se ao Shopping Center Itaguaçu, localizado em Florianópolis, Santa Catarina, onde a necessidade de uma reforma ampla nas instalações levou a acréscimos consideráveis de carga em alguns pilares. As fundações existentes eram compostas por estacas tipo Franki (bucha seca) e os reforços adotados por estacas prensadas instaladas sob os próprios blocos de capeamento. Assim, a reação disponível constituiu-se tanto pela carga atuante como pela capacidade de tração das próprias estacas originais. Tendo em vista as níveis de carregamento, as estacas escolhidas para o reforço foram os |x.-rfis metálicos formados por vigas I simples ou duplas de 10 e 12 polegadas Um detalhe típico do esquema de instalação está apresentado na Figura 12.10.
Esquema de estacas prensadas metálicas
Fig. 12.10 - Esquema de estacas prensadas metálicas

segunda-feira, 15 de abril de 2013

CUIDADOS - REFORÇO DE FUNDAÇÕES

Atenção especial deve ser dada às seguintes condições, para se obter um bom desempenho dos reforços projetados:

• garantir a continuidade da ação estrutural da peça restaurada;
• garantir a transferência de cargas entre as peças novas , implantada s ou ampliada s e as
preexistentes;
• garantir a lx>a conexão entre os concretos antigo e novo através de tratamentos com aditivos e resinas e, ainda, em uma dosagem apropriada;
• considerar as diferenças de inércia nos casos de reforço por estacas de tipo diverso daquele pre-existente e que estariam atuando em um mesmo bloco de apoio; e
• verificar o dimensionamento das peças estruturais tais como os blocos de capeamento sobre  estacas ou tubulões, as vigas alavanca ou de equilíbrio etc.

quinta-feira, 11 de abril de 2013

FUNDAÇÕES - ESCOLHA DO TIPO DE REFORÇO

A escolha do tipo de reforço a ser adotado vem em decorrência do diagnóstico alcançado e da  experiência e julgamento dos profissionais envolvidos no problema. A definição do tipo a ser aplicado deve ficar sujeita a diversas condicionantes,  descritas ao lado a seguir.

1 Condicionantes Técnicas
É necessário que haja uma perfeita compatibilidade entre as condições do solo, da estnitura e do  reforço. Assim, por exemplo, o tempo para a execução dos reforços deve ser compatível com a resposta da obra quanto à velocidade do seu ganho de estabilidade. Outro exemplo consiste em verificar se as peças que receberão os esforços adicionais estariam aptas para tal, ou se seria necessário procederse à execução dc reforços estruturais das mesmas.

2 Condicionantes Econômicas
É necessário adequar a relação custo/benefício do reforço. Deve-se verificar se os custos do reforço são compatíveis com o valor da construção no mercado. I lá situações em que o reforço das fundações permite caracterizar a obra como sen-do uma reforma, com conseqüente aproveitamento maior do terreno, isto é, a área construída tornarse-ia bem maior do que se se tratasse simples-mente de uma construção nova.

Há de ser ressaltado que, nos casos de monumentos históricos e de certos edifícios públicos, inde-pendentemente do seu custo, o reforço torna-se indispensável, dante do valor intrínseco da edificação.

3 Exeqüibilidade e Segurança
O acesso de pessoal e equipamentos é condi ção essencial para a efetivação dos trabalhos de reforços. De maneira geral, os espaços disponíveis, onde os reforços devem ser executados, sào exíguos tanto para a instalação de máquinas como para a movimentação de pessoal.

Em situações extremamente críticas, tais como os casos cm que a estrutura está em pleno processo de movimentação (recalques), as condições de segurança do pessoal envolvido nos serviços devem ser observadas cuidadosamente pois, dependendo da velocidade dos recalques, os trabalhos podem se tornar muito perigosos.

Ainda dentro das condições de exeqüibilidade, é importante verificar se há disponibilidade de reação nos casos de estacas prensadas, tanto nas próprias fundações como nas blocos de capeamento, vigas baldrame e de equilíbrio (alavancas), vigas da superestrutura etc.

segunda-feira, 8 de abril de 2013

TIPOS DE SOLUÇÕES - REFORÇO DE FUNDAÇÕES

As soluções para os serviços cie reforços sào muito variadas e dependem das condicionantes do problema em questão, tais como: tipo de solo, urgência, fundações existentes, nível de carregamento e espaço físico disponível. Assim, podemse relacionar alguns tijxxs. sem que, necessariamente, sejam todos viáveis para um mesmo problema.

1 Reparo ou Reforço dos Materiais
Aqui cabem os casos em que o problema estaria na deterioração dos materiais que constituem os elementos ile fundação. Seriam casos, como, por exempio, da ocorrência de agressão ao concreto ou  corrosão das armaduras que constituem as sapatas  de fundação, as estacas, os tubulões ou, ainda, os  blocos de capeamento ou coroa mento sobre as es- tacas e os tubulões. Trata-se, poitanto, de um problema tipicamente estrutural, não associado à transferência de carga para o solo.

2 Enrijecimento da Estrutura
Pode-s e considera r uma soluçã o por enrijecimento da estrutura, para os casos em que se estivesse procurando, apenas, minimizar os recalques diferenciais que estariam ocorrendo. Este enrijecimento poderia, ser alcançado através de implantações de vigas de rigidez interligando as fundações (Fig. 12.2) ou a introdução de pecas estruturais capazes de gerar o travamento da estrutura (Fig. 12.3).
Viga de Rigidez
Fig. 12.2 - Viga de Rigidez
Enrijecimento da estrutura
Fig. 12.3 -Enrijecimento da estrutura
3 Aument o da Área de Apoio
Este caso aplica-se às fundações por sapatas ou tubulões. onde a transferência de carga para o solo ocorre, basicamente, pela superfície horizontal de contato da fundação com o solo. Estes reforços seriam ocasionados por um aumento das cargas originais, ou por ler sido adotado um valor inadequado para a tensão admissível do solo.

Constitui-se na ampliação da seção em planta da sapata ou da base do tubulão, efetuada por meio de um "enxerto". Este. em geral, é caracterizado pelo chumbamento de ferragens na peça existente, apicoamentode suas superfícies e o uso de resinas colantes, bem como traços especiais do novo concreto a ser aplicado que, por exemplo, garanta uma forte retração para a melhor ligação entre o concreto antigo e o novo ( Fig. 12.4 )

Fig. 12.4 - Aumento de tamanho de base de tubulão
4 Estacas Prensadas
Este tipo de reforço constitui-se na instalação de pequenos elementos superpostos dc estacas, os quais podem ser compostos por pecas dc concreto armado vazadas ou perfis metálicos. Sào cravados através do emprego de macaco hidráulico que reage contra uma cargueira (Fig. 12.5), contra a estrutura ou contra a fundação já existente (Fig. 12.6). Estas estacas sào também conhecidas sob a denominação de Estacas Mega ( Fotos 12.6 e 12.7).

Partes componentes de estacas prensadas
Foto 12.6 - Partes componentes de estacas prensadas

Cravaçâo de estacas prensadas
Foto 12.7 - Cravaçâo de estacas prensadas
Cargueira para cravaçâo de estacas prensadas
Fig. 12.5 - Cargueira para cravaçâo de estacas prensadas
 Reação contra a estrutura existente
Fig. 12.6 - Reação contra a estrutura existente
Seqüência executiva de estacas prensadas
Fig. 12.7 - Seqüência executiva de estacas prensadas
As estacas sào constituídas por segmentos da ordem de 0,50 a 1,00 metro, conforme as condições locais. Pelo fato de serem introduzidas no terreno por meio de macacos hidráulicos e em pequenos segmentos, este ti|x> de reforço mostrase bastante conveniente, |x>is pode ser executado em locais pequenos e dc difícil acesso ao pessoal e ao equipamento. Além disso, nào induzem vibrações, reduzindo os riscos de instabilida-
de que possam existir devido à precariedade das fundações defeituosas. A segurança da obra, que está sendo reforçada, é aumentada instantaneamente após a instalação de cada estaca. A seqüên-cia de execução esta apresentada na Figura 12.7.

As estacas dc concreto são vazadas, tanto que são comumcntc chamadas de tubos. F. usual que, ao terminar a instalação da cstaca e antes dc seu encunhamento contra a estrutura, sejam colocadas uma ou mais barras de aço no interior do círculo vazado e o mesmo preenchido com concreto. Tal medida visa dar uma certa continuidade entre os diversos segmentos.

Muitas vezes torna-se necessário executar vigas de concreto armado sob as paredes ou embutidas nas mesmas, pois as alvenarias não seriam capazes de suportar, diretamente, os esforços aplicados pelo macaco hidráulico (Foto 12.8).
Viga para reação
Foto 12.8 - Viga para reação
Reforços por estacas-raiz
Fig. 12.8 - Reforços por estacas-raiz
5 Estacas Injetadas
Kstas estacas são denominadas estacas-raiz, microestacas e pressoancoragens e sào executadas por perfuração com circulação dc água. Os equipamentos para execução deste tipo dc estaca caracterizam-se por suas pequenas dimensões, permitindo o acesso a locais com limitações de altura como. por exemplo, os subsolos dc edifícios. 

Têm a vantagem de não ocasionar vibrações durante sua implantação, as quais poderiam pre-judicar ainda mais as condições de instabilida-de das fundações já doentias. Por outro lado, devese considerar que a injeção e circulação de água sob as fundações problemáticas podem vir a instabilizar ainda mais as condições existentes.

Podem ser instaladas inclinadas ou verticalmente ao lado das peças a serem reforçadas ou, ainda, perfurando as sapatas ou blocos de coroamento, sendo incorporadas nestas peças (Fig. 12.8).


6 Estacas Convencionai s
Nos casos em que haja altura suficiente para a instalação de um bate-estacas , é possível considerar-s e o empreg o de estacas um tanto mais convencionai s de concret o armado ou protendido. ou ainda estacas metálicas por perfi s soldados , laminados , trilhos ou tubos de parede grossa. Em geral, serão necessárias emendas , pois raramente o pé-direito dispo-nível será tal que permita a cravaçào de peças únicas .

Ainda é possível, nestes casos, considerarse o uso de estacas moldadas "in-loco" tipo Strauss, pois o equipamento, constituído por um tripé, em geral consegue ser instalado em locais com pé-direi-to um tanto restrito (cerca de 5,0 metros). Neste caso, há necessidade do uso de tubos de revestimento de pequeno comprimento (cerca de 2,0 metros).

7 Sapatas, Tubulões e Estacas Adicionais
Trata-se da instalação de mais apoios, por meio do acréscimo de sapatas, tubulões ou estacas, de tal forma a reduzir o carregamento nas fundações originais. Tal medida visa a compensar o aumento de carregamento ou a adoção de uma tensào aplicada ao solo, que tenha sido elevada diante da qualidade do material de apoie.

8 Melhoria da s Condições do Solo
Nesta categoria, consideram-se os métodos que permitam melhorar as características de resistência e compressibilidade dos solos de apoio das fundações. 
Os tipos mais prováveis a serem utilizados seriam a injeção de nata de cimento ou gel sob altas pressões ou "jet grouting" e CCP.  Como ilustração, vide Figura 12.9.
Melhoria do solo por colunas CCP
Fig. 12.9 - Melhoria do solo por colunas CCP

quinta-feira, 4 de abril de 2013

FUNDAÇÕES CARACTERÍSTICAS DOS REFORÇOS

Dentro tio tema de reforços de fundação, podem ser caracterizados alguns tipos de serviços passíveis de serem classificados, como a seguir.

1 Reforço Permanente
Aquele que se torna necessário em termos cefinitivos, cm virtude do mau desempenho das fundações originais. Seria também o caso de um aumento no carregamento aplicado às fundações, em função de ampliações ou de modificações na utilização da edificação. Sua implantação visa complementar a capacidade de suporte das fundações existentes.

2 Reforço Provisório
Aquele que é aplicado somente para permitir que sejam efetuados os serviços de reforços permanentes, ou para que uma fundição possa ser sobrecarregada provisoriamente para atendera uma condiçào especial de culta duração. Seriam os casos em que, mesmo não sendo desfeitos. <x s reforços não seriam necessários a partir de um determinado instante.

3 Substituição de Fundações
Trata-se do caso cm que se torna necessária a modificação de uma fundação por outra. Na realidade. não seria um reforço das peças existentes originalmente, mas a substituição por outras totalmente novas e sem que tenham que ser, obrigatoriamente, do mesmo tipo das antigas. Um exemplo muito comum deste procedimento é a submuraçào, que consiste na transferência do carregamento de um nível para outro mais abaixo (Foto 12.4).
Submuraçào
Foto 12.4 - Submuraçào

4 Escoramentos Auxiliares para a Execução de Reforços
Sào utilizados quando s e torna necessário reduzir ou retirar, provisoriamente, o carregamento nas fundações existentes, para que se possa proceder aos trabalhos de reforço ou substituição das peças de fundação. Como exemplo, vide Figura 12.1 e Foto 12.5.
 Escoramento auxiliar de paredes
Fig. 12.1 Escoramento auxiliar de paredes
Escoramento auxiliar
Foto 1 2.5 - Escoramento auxiliar

segunda-feira, 1 de abril de 2013

DIAGNÓSTICO - FUNDAÇÕES.

O diagnóstico do problema é fundamental para permitir uma diretriz adequada na decisão da necessidade ou nào da aplicação de reforços, liste diagnóstico visa conhecer o mecanismo e as causas dos danos ocorridos, resultando daí a definição do tipo, da técnica e do dimensionamento do reforço a ser empregado.

Para se chegar a um bom diagnóstico, os seguintes procedimentos sào aconselháveis:

• inventariar os danos ocorridos para quantificar e interpretar o direcionamento dos movimentos;
• executa r nova s sondagen s e/ou ensaios geotécnicos dc campo ou de laboratório; e
• instrumentar a obra para avaliar a magnitude e  a velocidade das deformações.

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