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Recalque de apoio em estruturas
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Recalque de apoio em estruturas
Obrigado!
O que é?
Saiba Mais
É um desnivelamento de uma estrutura, piso ou terrapleno, devido a uma deformação do solo, sendo a principal causa de trincas e rachaduras em edificações, principalmente quando ocorre o recalque diferencial, ou seja uma parte da obra rebaixa mais que a outra gerando esforços estruturais não previsto podendo levar a obra a ruína.
Os recalques podem ocorrer tanto em solos que suportam edificações com fundações rasas (sapatas, radiers, etc) quanto com fundações profundas (estaca, broca, tubulões, etc), a depender das condições do terreno onde as fundações serão implantadas.
Como
acontece?
Como Ocorre!
Torre de Pisa.
Os recalques são movimentos verticais descendentes de um elemento estrutural (ABNT NBR 6122/1996). Podem ser provocados por vários motivos com destaque à heterogeneidade dos solos, ou seja, a variação das suas propriedades físicas e mecânicas de um ponto para outro. Dessa forma, uma camada de solo poderá apresentar um comportamento diferenciado quando submetido a um determinado carregamento, resultando em deslocamentos diferenciais ao longo da camada, o que é denominado recalque diferencial.
Essa relação de dependência entre o solo de fundação e a estrutura é denominada relação solo-estrutura e, para minimizar os seus efeitos, é fundamental um estudo adequado do solo onde irá se apoiar a estrutura. Para isso, inúmeros ensaios laboratoriais e de campo, em sua maioria dispendiosos, são necessários. No intuito de reduzir custos e prazos, muitos desses ensaios são negligenciados, originando projetos inadequados e estruturas suscetíveis aos recalques diferenciais.
O reforço dos elementos estruturais para suportarem a nova configuração de esforços é uma das possíveis intervenções que podem ser utilizadas, assim como a restrição ou modificação da utilização, a introdução de novos elementos estruturais, o reajustamento dos apoios e a demolição parcial ou total da estrutura. São muitas as técnicas desenvolvidas para o reforço das estruturas de concreto armado. Em se tratando de vigas, objeto de estudo deste trabalho, destacam-se: a adição de armadura longitudinal e concreto no bordo inferior do elemento, a colagem e/ou o chumbamento de perfis ou chapas metálicas, a colagem de mantas de fibras sintéticas e a protensão externa.
Cada um destes métodos possui vantagens e desvantagens, devendo-se, em cada situação, escolher o método que resulte na melhor relação custo x benefício (ALMEIDA, 2001). É importante salientar que não há ainda normalização no Brasil destinado ao projeto e reforço de estruturas.
Principais causas de deformações nas estruturas
- Aplicação de cargas estruturais
- Rebaixamento do NA
- Colapso do solo devido à inundação
- Inchamento de solo expansivo
- Deterioração estrutural da fundação
Tipos de
Recalque
Tipos de
Recalque
O recalque absoluto é definido pelo deslocamento vertical descendente de um elemento de fundação.
O recalque diferencial ocorre em dois elementos de fundação e pelo fato de impor distorções às estruturas, pode acarretar em fissuras, dependendo da sua magnitude, daí a necessidade de quantificar recalques admissíveis do ponto de vista estrutural.
Recalque diferencial inferior a 0,18% (0,20 %) do vão considerado, não produzirá danos nem inclinação em prédios altos;
Recalque diferencial inferior a 0,31% (0,26 %) do vão considerado, dará origem a fissuras nas alvenarias, mas não gerando inclinações em prédios altos;
Recalque diferencial inferior a 0,42% (0,60 %) do vão considerado, dará origem a fissuras na estrutura e pequena inclinação em prédios altos;
Recalque diferencial inferior a 0,45% (0,80 %) do vão considerado, dará origem a fissuras na estrutura e inclinação notável; exigirá reforço de fundações.
(VARGAS & SILVA (1973)
Recalque imediato
São recalques ocorridos logo após a aplicação do carregamento
É a parcela predominante nas areias (solos de elevada
permeabilidade)
Nos solos finos saturados pode ocorrer por deformação a
volume constante (ν = 0,5) Ocorre em poucos segundos
Recalque por Adensamento
Característico de solos finos saturados, resulta da dissipação do excesso de poro-pressão inicial, com a transferência de carga ao esqueleto sólido pode levar de meses a anos
Recalques Secundários
Recalque que ocorre sob tensão constante
Areias: quebra de grãos
Preponderantes em argilas moles ou marinhas (adensamento)
Causas
fatores contribuem para a ocorrência de recalques de fundações. Fabrício; Rossignolo [2000-2006] destacam:
a) heterogeneidade do subsolo - normalmente a análise é feita para um perfil inferido de pontos investigados, e o subsolo pode apresentar heterogeneidades não detectadas em um programa de investigação;
b) variações nas cargas previstas para a fundação - advindas de imprecisão nos cálculos, cargas acidentais imprevisíveis, redistribuição de esforços, etc.; Figura 1 – Recalques absolutos e diferenciais. Fonte: COLARES (2006). (Eq.2) 16
c) imprecisão dos métodos de cálculo - apesar do presente estágio da mecânica dos solos, os métodos disponíveis ainda não são satisfatórios;
d) solos colapsíveis - solos de elevadas porosidades quando entram em contato com a água tem destruído a cimentação intergranular, resultando um colapso súbito deste solo;
e) rebaixamento do lençol freático - caso haja presença de solo compressível no subsolo, ocorre aumento das pressões geostáticas nessa camada, independente da aplicação de carregamentos externos;
f) escavações em áreas adjacentes à fundação - mesmo com paredes ancoradas, podem ocorrer movimentos, ocasionando recalques nas edificações vizinhas;
g) vibrações - oriundas da operação de equipamentos como: bate-estacas, rolos compactadores vibratórios, tráfego viário etc.;
h) escavação de túneis – qualquer que seja o método de execução, ocorrerão recalques da superfície do terreno.
Efeitos dos
recalques nas
estruturas
Efeitos dos recalques nas estruturas
01.
a) danos estruturais - são os danos causados à estrutura propriamente dita (pilares, vigas e lajes) e podem, dependendo da sua extensão, causar a ruína da edificação;
b) danos funcionais - são os danos que comprometem a utilização da estrutura, como o refluxo ou ruptura de esgotos e galerias, emperramento das portas e janelas, desgaste excessivo de elevadores (desaprumo da estrutura), etc;
c) danos arquitetônicos ou estéticos - são os danos causados apenas à estética da construção, não comprometendo seu uso ou sua estabilidade, tais como trincas em paredes e acabamentos, rupturas de painéis de vidro ou mármore, etc.
Alternativas de intervenção
Alternativas de intervenção
1. a) restrição ou modificação da utilização;
2. b) reparação dos elementos deteriorados;
3. c) reajustamento de apoios;
4. d) alteração das ligações da estrutura (introdução/eliminação de juntas, dissipadores de
energia, etc.);
5. e) reforço dos elementos existentes;
6. f) substituição dos elementos danificados;
7. g) introdução de novos elementos estruturais;
8. h) demolição parcial ou total.
encamisamento
a técnica de encamisamento é um sistema de reforço muito empregado em virtude das vantagens que apresenta frente aos outros tipos de reforços, como economia e não exigência de mão de obra qualificada