Estudo Palacio Da Justiça

UNIVERSIDADE DE BRASLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

A ESTRUTURA DO PALCIO DA JUSTIA EM BRASLIA:

ASPECTOS HISTRICOS, PROJETO, EXECUO,

INTERVENES E PROPOSTA DE ESTRATGIAS PARA

MANUTENO

ANDR LUIS ANDRADE MOREIRA

ORIENTADOR: JOO CARLOS TEATINI DE S. CLMACO

CO-ORIENTADOR: ANTNIO ALBERTO NEPOMUCENO

DISSERTAO DE MESTRADO EM ESTRUTURAS E

CONSTRUO CIVIL

PUBLICAO: E.DM 005A/07

BRASLIA/DF: JUNHO DE 2007

ii

UNIVERSIDADE DE BRASLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

A ESTRUTURA DO PALCIO DA JUSTIA EM BRASLIA:

ASPECTOS HISTRICOS, PROJETO, EXECUO,

INTERVENES E PROPOSTA DE ESTRATGIAS PARA

MANUTENO

ANDR LUIS ANDRADE MOREIRA

DISSERTAO DE MESTRADO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL DA FACULDADE DE TECNOLOGIA DA UNIVERSIDADE DE BRASLIA, COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSRIOS PARA A OBTENO DO GRAU DE MESTRE EM ESTRUTURAS E CONSTRUO CIVIL.

APROVADA POR:

________________________________________________

Prof. JOO CARLOS TEATINI DE S. CLMACO, PhD (UnB) (Orientador) _________________________________________________

Prof. GUILHERME SALES MELO, PhD (UnB) (Examinador Interno) _________________________________________________

Prof. RAUL ROSAS E SILVA, PhD (PUC-RIO) (Examinador Externo) BRASLIA/DF, 22 DE JUNHO DE 2007

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FICHA CATALOGRFICA

MOREIRA, ANDR LUIS ANDRADE A estrutura do Palcio da Justia em Braslia: aspectos histricos, projeto, execuo,

intervenes e proposta de estratgias para manuteno [Distrito Federal] 2007.

xvi, 164p., 297 mm (ENC/FT/UnB, Mestre, Estruturas e Construo Civil, 2007). Dissertao de Mestrado Universidade de Braslia. Faculdade de Tecnologia.

Departamento de Engenharia Civil e Ambiental. 1. Palcio da Justia 2. Patologia 3. Avaliao Estrutural 4. Manuteno de Estruturas I. ENC/FT/UnB II. Ttulo (srie)

REFERNCIA BIBLIOGRFICA MOREIRA, A. L. A. (2007). A estrutura do Palcio da Justia em Braslia: aspectos

histricos, projeto, execuo, intervenes e proposta de estratgias para manuteno.

Dissertao de Mestrado em Estruturas e Construo Civil, Publicao E.DM-005A/07,

Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Braslia, Braslia, DF,

164p.

CESSO DE DIREITOS NOME DO AUTOR: Andr Luis Andrade Moreira

TTULO DA DISSERTAO DE MESTRADO: A estrutura do Palcio da Justia em

Braslia: aspectos histricos, projeto, execuo, intervenes e proposta de estratgias para

manuteno.

GRAU/ANO: Mestre/2007

concedida Universidade de Braslia permisso para reproduzir cpias desta dissertao

de mestrado e para emprestar ou vender tais cpias somente para propsitos acadmicos e

cientficos. O autor reserva outros direitos de publicao e nenhuma parte dessa dissertao

de mestrado pode ser reproduzida sem autorizao por escrito do autor.

______________________________

Andr Luis Andrade Moreira Rua Joo Bosco, 82, conj. Kyssia II, Planalto CEP: 69040-280 - Manaus AM Brasil. [email protected]

iv

AGRADECIMENTOS

Ao professor Joo Carlos Teatini de S. Clmaco, pela disponibilidade, apoio e incentivo

demonstrados durante a orientao desta dissertao.

Ao professor Antnio Alberto Nepomuceno, pelos esclarecimentos e pela valiosa

contribuio dada ao trabalho como co-orientador.

Aos professores do Programa de ps-Graduao em Estruturas e Construo Civil da

Universidade de Braslia pelos ensinamentos transmitidos.

Aos amigos e colegas do Mestrado, pela amizade e o apoio que me dedicaram durante todo

esse perodo.

Ao CNPQ, pelo suporte financeiro.

equipe da TQS Informtica, por disponibilizarem o software de anlise estrutural,

principalmente ao Eng. Luiz Aurlio pelo suporte.

Aos meus amigos e familiares, que acreditaram na minha capacidade para vencer esta

etapa.

Aos meus tios, Mrcio e Diana, pelo perodo que me acolheram em Braslia.

Aline, pelo carinho e companherismo, e por ter, acima de tudo, me ajudado no

desenvolvimento deste trabalho, tanto na superao de dificuldades encontradas, como

pelas idias e sugestes dadas.

Aos meus pais, Paulo e Anlia, pelo amor, pela confiana que depositaram em mim, e por

se fazerem presentes em todos os momentos da minha vida, me dando todo o apoio que

preciso. Aos meus irmos, Ana Paula, Brbara e Jonathan, pelo incentivo, amizade, apoio e

carinho.

Deus, por ter me concedido tamanha conquista.

v

RESUMO A ESTRUTURA DO PALCIO DA JUSTIA EM BRASLIA: ASPECTOS HISTRICOS, PROJETO, EXECUO, INTERVENES E PROPOSTA DE ESTRATGIAS PARA MANUTENO Autor: Andr Luis Andrade Moreira Orientador: Joo Carlos Teatini de S. Clmaco Co-orientador: Antnio Alberto Nepomuceno Programa de Ps-graduao em Estruturas e Construo Civil Braslia, junho de 2007

O Palcio da Justia a primeira sede prpria do mais antigo ministrio da Repblica,

figurando entre os belos exemplos da arquitetura de Oscar Niemeyer e com o projeto

estrutural realizado pelo Escritrio Tcnico Arthur Luiz Pitta (Etalp), fazendo parte do

conjunto de monumentos arquitetnicos de Braslia.

O objetivo principal do trabalho avaliar as condies atuais da estrutura do Palcio da

Justia, tendo em vista os aspectos de segurana, funcionalidade, durabilidade e esttica.

A estrutura da edificao, sua histria, projetos, tecnologia construtiva e intervenes,

foram caracterizadas nos aspectos mais importantes: concepo, perodo das obras,

responsabilidade tcnica e detalhes gerais da edificao. Aspectos peculiares de

modificaes introduzidas no edifcio aps sua inaugurao foram esclarecidos.

O resultado da avaliao estrutural, segundo a Metodologia GDE/UnB para avaliao

quantitativa do grau de deteriorao de estruturas de concreto (2002), apontou para um

estado de deteriorao crtico, no compatvel com uma edificao pertencente a um

patrimnio cultural da humanidade.

Com base nos desenhos originais do projeto estrutural, foi realizada uma anlise da

estrutura do Palcio, por meio de modelos computacionais, mostrando a boa qualidade do

projeto realizado h quase 40 anos atrs.

Como concluso, foi proposta uma estratgia para a implantao de um programa de

manuteno, visando restabelecer nveis aceitveis de desempenho para essa estrutura e,

posteriormente, garantir o prolongamento da vida til da estrutura do Palcio da Justia.

vi

ABSTRACT

THE STRUCTURE OF THE JUSTICE PALACE IN BRASLIA: HISTORICAL ASPECTS, PROJECT, CONSTRUCTION, INTERVENTIONS AND PROPOSAL OF STRATEGIES FOR MAINTENANCE Author: Andr Luis Andrade Moreira Supervisior: Joo Carlos Teatini de S. Clmaco Co-supervisior: Antnio Alberto Nepomuceno Course: Masters degree on structures and construction Braslia, june 2007

The Justice Palace is the first own headquarters of the oldest ministry of the Brazilian

Republic, representing one of the most beautiful examples of Oscar Niemeyers

architecture, with structural design by Arthur Luiz Pitta structural engineering company

(Etalp), being part of the Braslia architectural monuments collection.

The main objective of this work is to analyze the current conditions of the concrete

structure of the Justice Palace building, concerning safety aspects, serviceability, durability

and aesthetics.

The building structure, its history, structural design, constructive technology and

interventions were characterized in the most important aspects: conception, works period,

technical responsibility, details, etc. Aspects of peculiar modifications introduced to the

building after inauguration were explained.

Results of a structural analysis, according to the GDE/UnB method for damage

classification and assessment of concrete structures (2002), pointed to a critical

deterioration level, not incompatible with an humanity cultural heritage building.

Based on the original structural design drawings, an analysis of the Palace structure was

carried out using computing models and showed the good quality of the almost 40 years

old project.

In conclusion, a strategy was proposed to establish a maintenance program, aiming to

reinstate acceptable levels of performance for this structure and to guarantee an extended

service life for the Justice Palace building.

vii

SUMRIO

1 - INTRODUO.................................................................................................................1

1.1 - GENERALIDADES .................................................................................................1

1.2 - MOTIVAO ..........................................................................................................2

1.3 - OBJETIVOS .............................................................................................................3

1.4 - ESTRUTURA DO TRABALHO.............................................................................4

2 - DESCRIO SUCINTA DAS ESTRUTURAS DE MONUMENTOS DE

BRASLIA..........................................................................................................................7

2.1 - INTRODUO ........................................................................................................7

2.1.1 - A obra de Oscar Niemeyer em Braslia ..........................................................8

2.2 - O PALCIO DA ALVORADA...............................................................................9

2.3 - O PALCIO DO PLANALTO .............................................................................11

2.4 - A CATEDRAL DE BRASLIA.............................................................................14

2.5 - O PALCIO DO CONGRESSO NACIONAL....................................................16

2.6 - O PALCIO DO ITAMARATY ..........................................................................19

2.7 - O INSTITUTO CENTRAL DE CINCIAS ICC.............................................22

3 - PRINCPIOS GERAIS DA AVALIAO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO.26

3.1 - INTRODUO ......................................................................................................26

3.2 - ASPECTOS GERAIS.............................................................................................26

3.3 - INVESTIGAO...................................................................................................27

3.3.1 - Pesquisa Histrica ..........................................................................................28

3.3.2 - Inspeo da estrutura.....................................................................................29

3.3.3 - Ensaios e procedimentos ................................................................................31

3.3.4 - Monitorao da estrutura..............................................................................32

3.4 - DESEMPENHO ESTRUTURAL .........................................................................32

3.4.1 - Modelo estrutural ...........................................................................................32

3.4.2 - Propriedades dos materiais ...........................................................................33

3.4.3 - Aes a considerar..........................................................................................33

3.4.3.1 - Aes fsicas, qumicas e biolgicas ........................................................35

3.5 - DIAGNSTICO .....................................................................................................36

3.5.1 - Avaliao da segurana..................................................................................36

viii

4 - O PALCIO DA JUSTIA...........................................................................................38

4.1 - INTRODUO ......................................................................................................38

4.2 - HISTRICO DA CONSTRUO.......................................................................40

4.3 - A ARQUITETURA ................................................................................................47

4.4 - A ESTRUTURA......................................................................................................50

4.4.1 - O projeto original ...........................................................................................51

4.4.2 - Modificaes na estrutura .............................................................................58

5 - AVALIAO DA ESTRUTURA DO PALCIO DA JUSTIA..............................61

5.1 - INTRODUO ......................................................................................................61

5.2 - IDENTIFICAO E DIVISO DA ESTRUTURA ...........................................61

5.3 - CLASSIFICAO DA AGRESSIVIDADE DO AMBIENTE ..........................62

5.4 - METODOLOGIA GDE/UnB PARA QUANTIFICAO DO GRAU DE

DETERIORAO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO................................64

5.4.1 - Diviso em famlias de elementos..................................................................65

5.4.2 - Fator de ponderao, Fp.................................................................................65

5.4.3 - Fator de intensidade, Fi..................................................................................67

5.4.4 - Grau do dano, D, e Grau de deteriorao do elemento, Gde.......................68

5.4.5 - Grau de deteriorao das famlias de elementos, Gdf..................................72

5.4.6 - Grau de deteriorao global da estrutura, Gd .............................................73

5.5 - ENSAIOS E PROCEDIMENTOS REALIZADOS.............................................74

5.5.1 - Extrao de testemunhos do concreto ..........................................................76

5.5.2 - Profundidade de carbonatao .....................................................................77

5.5.3 - Ensaios de absoro capilar...........................................................................78

5.5.4 - Resistncia compresso do concreto ..........................................................81

5.5.5 - Cobrimento das armaduras...........................................................................82

5.6 - DISCUSSO DOS RESULTADOS......................................................................82

5.6.1 - Anlise das vigas do pergolado - jardim interno .........................................83

5.6.2 - Anlise da estrutura das fachadas ................................................................85

5.7 - INTERVENES ..................................................................................................87

6 - MODELAGEM DA ESTRUTURA DO PALCIO DA JUSTIA ...........................92

6.1 - INTRODUO ......................................................................................................92

6.2 - MODELOS UTILIZADOS....................................................................................93

ix

6.2.1 - Analogia de grelha..........................................................................................93

6.2.2 - Prtico espacial ...............................................................................................95

6.2.3 - Modelo espacial do Palcio da Justia..........................................................96

6.3 - AES CONSIDERADAS ...................................................................................98

6.3.1 - Variao de temperatura ...............................................................................99

6.3.2 - Combinao de aes ...................................................................................101

6.4 - RESULTADOS .....................................................................................................103

6.4.1 - Anlise dos pavimentos ................................................................................104

6.4.2 - Anlise espacial da estrutura.......................................................................110

6.4.2.1 - Estabilidade global do edifcio ...............................................................113

7 - ESTRATGIAS PARA UM PROGRAMA DE MANUTENO ..........................115

7.1 - INTRODUO ....................................................................................................115

7.2 - MANUTENO DE ESTRUTURAS ................................................................115

7.3 - PROGRAMA DE MANUTENO PARA O PALCIO DA JUSTIA ......118

7.3.1 - Manuteno corretiva ..................................................................................119

7.3.2 - Manuteno preventiva................................................................................120

8 - CONCLUSES E SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS ......................124

8.1 - CONSIDERAES GERAIS.............................................................................124

8.2 - CONCLUSES.....................................................................................................125

8.2.1 - Quantificao da deteriorao da estrutura pela Metod. GDE/UnB ......125

8.2.2 - Anlise da estrutura do Palcio por modelagem computacional .............127

8.2.3 - Proposta de programa de manuteno para a estrutura do Palcio .......128

8.3 - SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS..............................................129

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ..........................................................................132

APNDICES

A TABELAS DE AVALIAO..................................................................................138

B PLANILHAS PARA INSPEO ROTINEIRA....................................................147

C MENSAGENS RECEBIDAS DO ENG. FAUSTO A. F. FAVALE......................154

D TIPOS DE DANOS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO.................................157

x

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1: Comparao das cargas de fundao do Itamaraty (Santos Jr., 2004) ............. 22

Tabela 3.1 Indicao de intervalos de inspeo, em anos. (FIP, 1988)............................ 30

Tabela 4.1 Especificaes de projeto para os pavimentos do Palcio da Justia ............. 51

Tabela 4.2 Especificaes do projeto estrutural da cobertura do Palcio da Justia........ 58

Tabela 5.1 Classes de agressividade ambiental (tabela 6.1 NBR 6118:2003) .............. 62

Tabela 5.2 Classificao da agressividade dos ambientes do Palcio da Justia ............. 63

Tabela 5.3 Qualidade do concreto e cobrimento: NBR 6118:2003 versus especificaes

do projeto do Palcio da Justia ..................................................................... 63

Tabela 5.4 Famlias de elementos do Pal. da Justia, danos e fatores de ponderao...... 66

Tabela 5.5 Fator de intensidade de uma manifestao de dano........................................ 67

Tabela 5.6 Classificao dos nveis de deteriorao do elemento (Boldo, 2002) ............ 68

Tabela 5.7 Modelo de planilha utilizada para avaliao dos pilares ................................ 69

Tabela 5.8 Modelo de planilha utilizada para avaliao das vigas................................... 70

Tabela 5.9 Modelo de planilha utilizada para avaliao das lajes.................................... 71

Tabela 5.10 Determinao do grau de deteriorao da estrutura do Palcio da Justia ... 73

Tabela 5.11 - Classificao dos nveis de deteriorao da estrutura (Boldo, 2002)............ 74

Tabela 5.12 Determinao do grau de deteriorao da estrutura do Palcio da Justia,

aps intervenes ........................................................................................... 91

Tabela 7.1 Prazos para interveno em elementos da estrutura do Palcio da Justia... 120

Tabela A.1: Avaliao do pilar P69 do Palcio da Justia ................................................ 138









Tabela A.10: Avaliao do pilar P78 do Palcio da Justia .............................................. 141




xi





Tabela A.18: Avaliao dos pilares P86 a P95 do Palcio da Justia ............................... 143

Tabela A.19: Avaliao das lminas que formam o brise, fachada oeste do Palcio da

Justia ........................................................................................................... 144

Tabela A.20: Avaliao das vigas de bordo da cobertura do Palcio da Justia............... 144

Tabela A.21: Avaliao das vigas do pergolado, de 32 m, jardim interno do Palcio da

Justia ........................................................................................................... 145

Tabela A.22: Avaliao das vigas do pergolado, de 18 m, jardim interno do Palcio da

Justia ........................................................................................................... 145

Tabela A.23: Avaliao das lajes dos avarandados do Palcio da Justia ........................ 146

Tabela A.24: Avaliao das cascatas, elem. arquitetnicos, do Palcio da Justia........... 146

Tabela A.25: Avaliao dos semi-arcos, fachada sul, do Palcio da Justia..................... 146

Tabela A.26: Avaliao dos arcos, fachada norte, do Palcio da Justia .......................... 146

Tabela B.1: Check list para inspeo de pilares ................................................................ 148

Tabela B.2: Check list para inspeo de vigas................................................................... 149

Tabela B.3: Check list para inspeo de lajes.................................................................... 150

Tabela B.4: Check list para inspeo de elementos arquitetnicos (arcos, cascatas, etc.) 151

Tabela B.5 - Classificao dos danos e fatores de intensidade (1)................................... 152

Tabela B.5 - Classificao dos danos e fatores de intensidade (2).................................... 153

Tabela D.1: Classes de agressividade ambiental (Tab.1, PNB-1/2001)............................ 157

Tabela D.2: Classes de agressividade ambiental em funo das condies de exposio

(Tab.2, PNB-1/2001).................................................................................... 158

Tabela D.3: Correspondncia entre classe de agressividade ambiental e cobrimento

nominal para c=10mm (Tab.4, PNB-1/2001) ............................................ 159 Tabela D.4: Limites para deslocamentos (Tab.18, PNB-1/2001)...................................... 162

xii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 Vista area da Esplanada dos Ministrios, Eixo Monumental ...................... 2

Figura 2.1 Esboo do Plano Piloto de Braslia (ArPDF).................................................... 7

Figura 2.2 Fachada principal do Palcio da Alvorada ....................................................... 9

Figura 2.3 Detalhe dos pilares da fachada do Palcio da Alvorada ................................. 10

Figura 2.4 Estrutura da fachada do Palcio da Alvorada em construo (Orco, 1961) .. 10

Figura 2.5 O Palcio do Planalto ..................................................................................... 11

Figura 2.6 Pilares externos do Palcio do Planalto .......................................................... 12

Figura 2.7 Fachada principal do Palcio do Planalto ....................................................... 13

Figura 2.8 A Catedral de Braslia .................................................................................... 14

Figura 2.9 Estrutura da Catedral de Braslia (Postal Colombo) ....................................... 14

Figura 2.10 Deslocamentos do modelo realizado no programa Ansys (Pessoa, 2002).... 15

Figura 2.11 O Congresso Nacional ................................................................................. 16

Figura 2.12 Corte radial da estrutura da Cmara dos Deputados (ArPDF)...................... 17

Figura 2.13 Armao das cpulas do Congresso Nacional (Tamanini, 1994) ................. 18

Figura 2.14 Detalhe da estrutura das torres do Congresso Nacional (ArPDF)................. 18

Figura 2.15 A construo do Palcio do Congresso Nacional (ArPDF) .......................... 19

Figura 2.16 Palcio do Itamaraty (Santos Jr., 2004) ........................................................ 19

Figura 2.17 A estrutura do Palcio do Itamaraty (ArPDF)............................................... 20

Figura 2.18 Modelo estrutural do Itamaraty, SAP 2000 (Santos Jr, 2004) ...................... 21

Figura 2.19 Maquete do ICC (Ceplan) ............................................................................. 22

Figura 2.20 Vista area do ICC (Google Earth) ............................................................... 23

Figura 2.21 Corte transversal do I.C.C. (Cedoc-UnB) ..................................................... 24

Figura 2.22 Montagem das vigas pr-moldadas da cobertura do ICC (Cedoc-UnB)....... 24

Figura 3.1 Classificao das aes ................................................................................... 34

Figura 4.1 Esplanada dos Ministrios a partir do Congresso; esquerda o Palcio do

Itamaraty, relaes exteriores, e direita o Palcio da Justia (Hermnio

Oliveira) ......................................................................................................... 38

Figura 4.2 Fachada principal do Palcio da Justia (Isaac Amorim) ............................... 39

Figura 4.3 Maquete do Edifcio-Sede, 1965 (Diviso de Obras MJ) ............................ 40

Figura 4.4 Execuo das fundaes do Palcio da Justia (Diviso de Obras - MJ) ....... 41

Figura 4.5 Execuo da 1. laje Trreo (Diviso de Obras MJ) ................................. 42

Figura 4.6 Execuo da 2. laje (Diviso de Obras MJ) ................................................ 42

xiii

Figura 4.7 Execuo da 4. laje (Diviso de Obras MJ) ................................................ 42

Figura 4.8 Execuo da 6. laje - Cobertura (Diviso de Obras MJ)............................. 43

Figura 4.9 Incio das frmas do brise-soleil, fachada oeste (Diviso de Obras MJ) ..... 43

Figura 4.10 Frmas das cascatas, fachada principal (Diviso de Obras MJ) ................ 43

Figura 4.11 Desforma da fachada leste (Diviso de Obras MJ).................................... 44

Figura 4.12 Desforma dos arcos e cascatas, fachada principal (D. O. MJ)................... 44

Figura 4.13 Estrutura do Palcio da Justia em fase final (Diviso de Obras MJ) ....... 44

Figura 4.14 Fachada principal, fachada sul do Palcio da Justia.................................... 47

Figura 4.15 Fachada oeste, brise-soleil, do Palcio da Justia ..................................... 48

Figura 4.16 Fachada leste do Palcio da Justia............................................................... 48

Figura 4.17 Fachada norte do Palcio da Justia.............................................................. 49

Figura 4.18 Jardim interno do Palcio da Justia ............................................................. 49

Figura 4.19 Frma do pavimento trreo, Palcio da Justia (sem escala)........................ 52

Figura 4.20 Frma do 2. pavimento do Palcio da Justia (sem escala)......................... 53

Figura 4.21 Detalhe da estrutura do auditrio, em elevao (sem escala) ....................... 54

Figura 4.22 Vista interna do Palcio da Justia, Salo Negro.......................................... 54

Figura 4.23 Frma do 3. pavimento do Palcio da Justia (sem escala)......................... 55

Figura 4.24 Frma do 4. e 5. pavimento do Palcio da Justia (sem escala)................. 56

Figura 4.25 Frma da cobertura do Palcio da Justia (sem escala) ................................ 57

Figura 4.26 Casa de mquina acima do nvel da cobertura .............................................. 59

Figura 4.27 Fachada do Palcio da Justia, antes e depois da modificao nos arcos

(Botey, 1997).................................................................................................. 59

Figura 5.2 Fluxograma da metodologia GDE/UnB (Castro, 1994).................................. 64

Figura 5.3 Fator de intensidade, Fi, para alguns elementos da estrutura do Palcio........ 67

Figura 5.4 Grau de deteriorao das famlias de elementos do Palcio da Justia........... 72

Figura 5.4 Localizao, em planta, dos elementos avaliados por meio de ensaios .......... 75

Figura 5.5 Extrao de testemunhos da estrutura do Palcio da Justia........................... 76

Figura 5.6 Testemunhos extrados da estrutura do Palcio da Justia.............................. 77

Figura 5.7 Reao do indicador, fenolftalena, em fraturas realizadas nas vigas do

pergolado, devidamente escoradas. ................................................................ 78

Figura 5.8 Absoro por capilaridade dos elementos avaliados, em funo do tempo.... 79

Figura 5.9 Variao linear da absoro capilar, em funo da raiz quadrada do tempo .. 80

Figura 5.10 Resistncia compresso dos elementos avaliados ...................................... 81

Figura 5.11 Cobrimento deficiente em pilar de fachada do Palcio da Justia ................ 82

xiv

Figura 5.12 Pilar P80, corroso acentuada na armadura principal e estribos................... 83

Figura 5.13 Efeito da espessura do cobrimento na probabilidade de falha para estruturas

em ambiente externo protegido da chuva (Figueiredo, 2004)........................ 86

Figura 5.14 Hidro-jateamento da fachada sul do Palcio da Justia, em execuo ......... 87

Figura 5.15 Fachada principal do Palcio da Justia aps hidro-jateamento ................... 88

Figura 5.16 Etapas da recuperao das vigas do pergolado ............................................. 89

Figura 5.17 Vigas do pergolado, jardim interno, aps a recuperao .............................. 89

Figura 5.18 Grau de deteriorao das famlias de elementos, aps as intervenes ........ 90

Figura 6.1 Espaamento entre as barras da grelha de uma laje nervurada ...................... 94

Figura 6.2 Exemplo de discretizao do pavimento em grelha (CAD/TQS) ................... 94

Figura 6.3 Modelo integrado: grelha + prtico espacial................................................... 96

Figura 6.4 Modelo 3D da estrutura interna do Palcio da Justia (CAD/TQS) ............... 98

Figura 6.5 Variao de temperatura anual em Braslia, no perodo de 1961 a 1990

(INMET, 2006)............................................................................................. 100

Figura 6.6 Deslocamentos verticais da estrutura do trreo, em cm (CAD/TQS) ........... 104

Figura 6.7 Deslocamentos verticais da estrutura do 2. pav., em cm (CAD/TQS) ........ 105

Figura 6.8 - Deslocamentos verticais da estrutura do 3. pav., em cm (CAD/TQS) ......... 105

Figura 6.9 - Deslocamentos das estruturas do 4. e 5. pav., em cm (CAD/TQS) ............ 106

Figura 6.10 - Deslocamentos da cobertura, em centmetros (CAD/TQS)......................... 107

Figura 6.11 Deslocamentos horizontais da cobertura, em centmetros, devido variao

de temperatura de 15C (CAD/TQS) ........................................................ 108 Figura 6.12 Foras normais nas vigas da cobertura, em kN, T = +15C ..................... 109 Figura 6.13 Deslocamentos horizontais, em centmetros, pela ao do vento com

incidncia de 0 (CAD/TQS) ....................................................................... 110 Figura 6.14 Deslocamentos horizontais, em centmetros, pela ao do vento com

incidncia de 90 (CAD/TQS) ..................................................................... 111 Figura 6.15 - Deslocamentos horizontais, em centmetros, pela variao de temperatura de

+15C (modelo prtico espacial, CAD/TQS)............................................... 112 Figura 7.1 Lei de evoluo de custos (Helene, 1992 apud SITTER, 1984) ................... 116

Figura 7.2 Fluxograma para um plano de manuteno (Castro et al., 2003) ................. 117

Figura 7.3 Modelo de desempenho de uma estrutura sob manuteno peridica (adaptada

de Cunha, 2006) ........................................................................................... 118

Figura 7.3 Proposta de modelo para o desempenho da estrutura do Palcio da Justia. 119

xv

LISTA DE SMBOLOS, NOMENCLATURA E ABREVIAES

Unesco - Organizao das Naes Unidas para Educao, Cincia e Cultura

PECC/UnB - Programa de Ps-Graduao em Estruturas e Construo Civil da Universidade de Braslia

Etalp - Escritrio Tcnico Arthur Luiz Pitta

Icomos - Comit Cientfico Internacional para Anlise e Restaurao de Estruturas do Patrimnio Arquitetnico.

Novacap - Companhia Urbanizadora da Nova Capital do Brasil

ArPDF - Arquivo pblico do Distrito Federal

ICC - Instituto Central de Cincias

Ceplan - Centro de Planejamento Oscar Niemeyer

Cedoc - UnB - Centro de Documentao da Universidade de Braslia

FIP - Federao Internacional de Protenso

ABECE - Associao brasileira de engenharia e consultoria estrutural

Inmet - Instituto nacional de meteorologia

Specon - Sistema de Projetos para Edifcios de Concreto

GDE/UnB - Metodologia para a avaliao quantitativa do grau de deteriorao de estruturas de concreto

ELU - Estados limites ltimos

ELS - Estados limites de servio

r - Tenso mnima de ruptura do concreto compresso aos 28 dias fck - Resistncia caracterstica compresso do concreto

fyk - Resistncia caracterstica ao escoamento do ao de armadura passiva

Fp - Fator de ponderao do dano

Fi - Fator de intensidade do dano

D - Grau do dano

Gde - Grau de deteriorao do elemento

Gdf - Grau de deteriorao de uma famlia de elementos

xvi

Fr - Fator de relevncia estrutural

Gd - Grau de deteriorao global da estrutura

T - variao de temperatura

z - coeficiente para a avaliao da estabilidade global de edifcios de concreto armado Ecs - Mdulo de elasticidade secante do concreto Gc - Mdulo de elasticidade transversal do concreto - Coeficiente de Poisson Fd,serv - Valor de clculo das aes para as combinaes de servio FGi,k - Aes permanentes diretas

FQj,k - Aes variveis diretas

2j - Fator de reduo quase permanente para as aes variveis diretas

1 - INTRODUO

1.1 - GENERALIDADES

Com menos de 50 anos de sua inaugurao, em 1960, Braslia, com sua reconhecida

qualidade de vida, a realizao dos sonhos de seus criadores e fonte de inspirao da

vanguarda da arquitetura e engenharia modernas. A cidade patrimnio cultural da

humanidade, ttulo outorgado pela Organizao das Naes Unidas para Educao, Cincia

e Cultura (Unesco), desde 1987. O tombamento de Braslia possui carter indito, uma vez

que somente cidades seculares haviam sido tombadas.

A preservao do patrimnio nacional matria definida e estabelecida na constituio

brasileira. Para isso, importantssima a educao patrimonial, de modo a estabelecer

conceitos e princpios para a conservao do conhecimento, compondo, assim, a memria

dos monumentos. Em muitos pases desenvolvidos, com a valorizao adequada do

patrimnio histrico, existem inmeras publicaes sobre as tcnicas de engenharia

envolvidas na criao e execuo de seus monumentos, o que possibilita a avaliao

continuada de sua situao fsica, subsidiando programas de manuteno peridica e

conservao.

O professor Augusto Carlos de Vasconcelos, em seu livro O Concreto no Brasil (1992),

menciona a obra de Braslia como um acontecimento marcante na engenharia e na

arquitetura mundial e questiona o desprezo histria da Engenharia Estrutural de Braslia,

constatado mesmo nos meios tcnicos e classistas da engenharia. Muitas revistas nacionais

e internacionais descreveram os trabalhos de Oscar Niemeyer e Lcio Costa para a capital;

entretanto, os engenheiros no escreveram praticamente nada sobre suas realizaes nessas

obras, seja sobre as estruturas, as instalaes, as obras hidrulicas ou de saneamento.

Assim, o Programa de Ps-Graduao em Estruturas e Construo Civil (PECC/UnB) na

linha de pesquisa Patologia, Recuperao e Manuteno de Estruturas, vm desenvolvendo

uma srie de trabalhos, idealizados para preencher essa lacuna na preservao da histria

da Engenharia Estrutural dos monumentos de Braslia. Assim como boa parte das

edificaes de relevncia histrica no pas, os monumentos de Braslia no tiveram a

1

ateno adequada para o registro da sua concepo e do clculo estrutural, alm das

tcnicas construtivas empregadas.

1.2 - MOTIVAO

Para a Engenharia Estrutural, as obras de Braslia significaram novidade, audcia, arrojo e

evidenciam resultados surpreendentes. Poderiam, tambm, com o estudo adequado das

tcnicas de projeto e construo utilizadas, revolucionar muitas conquistas tericas

consagradas, se os profissionais e pesquisadores da engenharia resolvessem se dedicar ao

estudo e anlise dessas estruturas. Como destaca o professor Augusto Vasconcelos: As

estruturas l esto e podem ser observadas em seu desempenho, seus defeitos e suas

anormalidades (1992).

Engajado nesse mesmo pensamento, o presente trabalho vem se somar s dissertaes de

mestrado de Pessoa (2002), sobre a estrutura da Catedral Metropolitana de Braslia, e de

Santos Jr. (2004), sobre a estrutura do Palcio do Itamaraty Ministrio de Relaes

Exteriores, como parte dessa srie que o PECC/UnB se props a desenvolver.

Dentre o conjunto de monumentos de Braslia, destaca-se o edifcio sede do Ministrio da

Justia, o Palcio da Justia, em local privilegiado da Esplanada dos Ministrios, na Via

N1 do Eixo Monumental, onde se concentram alguns dos principais monumentos

arquitetnicos da cidade, como ilustrado na Figura 1.1.

Legenda:

1- Catedral Metropolitana

2- Palcio do Itamaraty

3- Palcio da Justia

4- Congresso Nacional

5- Palcio do Planalto

6- Palcio do Supremo Tribunal Federal

6 2 1

3 5 4

Figura 1.1 Vista area da Esplanada dos Ministrios, Eixo Monumental (Google Earth)

2

Objeto desta pesquisa, a estrutura do Palcio da Justia a primeira sede prpria do mais

antigo ministrio da Repblica, figurando entre os belos exemplos da arquitetura de Oscar

Niemeyer e com o projeto estrutural realizado pelo Escritrio Tcnico Arthur Luiz Pitta

(Etalp), de So Paulo - SP.

Chegando aos 35 anos de idade, o edifcio visitado por turistas na capital e considerado

um dos frutos mais relevantes da genialidade de Niemeyer, merecendo receber uma

ateno compatvel, que possa assegurar a extenso de sua vida til.

1.3 - OBJETIVOS

Este trabalho tem como objetivo principal avaliar as condies atuais da estrutura do

Palcio da Justia, tendo em vista os aspectos de segurana, funcionalidade, durabilidade e

esttica.

Como objetivos especficos, pretende-se:

Caracterizar a estrutura da edificao, sua histria, projetos, tecnologia construtiva e intervenes;

Quantificar o grau de deteriorao da estrutura, com a aplicao da Metodologia GDE/UnB, desenvolvida no PECC e com eficincia testada em diversos trabalhos

(1994, 1998, 2002);

Realizar ensaios e procedimentos para a caracterizao do concreto de elementos estruturais;

Avaliar o comportamento da estrutura nos seus 35 anos de idade, utilizando modelos contemporneos de anlise, por meio de programa computacional de uso

corrente (Sistema CAD/TQS);

Propor estratgias para um programa de manuteno de longo prazo, para garantir a vida til do monumento.

Apesar da dificuldade em se obter registros sobre a obra do Palcio da Justia, foi possvel

evidenciar os aspectos mais importantes de sua concepo e histria, referentes,

3

principalmente, estrutura do edifcio. Inclusive, esclarecer certos aspectos peculiares com

base nas modificaes s quais o edifcio foi submetido aps sua inaugurao.

O resultado da avaliao estrutural se mostrou coerente, refletindo razoavelmente o estado

de deteriorao encontrado na estrutura, no compatvel com uma edificao pertencente

ao conjunto de monumentos do patrimnio cultural da humanidade.

Mesmo sem ter acesso ao projeto estrutural completo, foi realizada uma anlise da

estrutura do Palcio, por meio de modelos computacionais, mostrando a boa qualidade do

projeto realizado quase 40 anos atrs, em certos pontos, em que foi comparado com as

prescries normativas atuais.

Como concluso, foi proposta uma estratgia para a implantao de um programa de

manuteno, visando restabelecer nveis aceitveis de desempenho para essa estrutura e,

posteriormente, garantir a extenso da vida til do Palcio da Justia.

1.4 - ESTRUTURA DO TRABALHO

O corpo deste trabalho est dividido em oito captulos, incluindo esta Introduo. Alm

disso, existem trs apndices que trazem as informaes complementares.

No Captulo 2, feita uma descrio sucinta de alguns monumentos arquitetnicos de

Braslia, obras de Oscar Niemeyer, em uma abordagem focada nas caractersticas

estruturais das edificaes, que poca, representaram grande arrojo nas solues

adotadas. Foram priorizados os mais antigos e importantes monumentos, sendo feita a

descrio dos palcios da Alvorada, do Planalto, do Congresso Nacional, do Itamaraty, da

Catedral Metropolitana e do Instituto Central de Cincias da Universidade de Braslia.

O Captulo 3 rene alguns princpios fundamentais, na forma de um guia prtico para a

avaliao de estruturas de concreto. O desenvolvimento desse captulo resultado do

estudo de recomendaes para a avaliao de estruturas e baseado, principalmente, no

documento Anlise, Conservao e Restaurao do Patrimnio Arquitetnico, aprovado

pelo comit cientfico do ICOMOS (2001).

4

No Captulo 4, feita a apresentao do Palcio da Justia, sendo descrita a histria de sua

construo, com referncias concepo, projeto estrutural, arquitetura, tecnologia

construtiva, materiais e modificaes. O objetivo deste captulo contribuir para o

cadastramento de informaes histricas relevantes sobre a estrutura do monumento, sendo

tambm parte integrante da sua avaliao.

O Captulo 5 apresenta as condies da estrutura do Palcio da Justia no seu estado atual.

Para isso, foi aplicada a Metodologia GDE/UnB para quantificao do grau de deteriorao

de estruturas de concreto, alm de uma investigao por meio de ensaios e procedimentos

para a caracterizao do material. Este captulo abrange uma anlise dos principais

mecanismos de deteriorao encontrados nos elementos do Palcio da Justia.

O Captulo 6 tem o objetivo de analisar a concepo estrutural do Palcio da Justia, de

acordo com o projeto original da estrutura. Baseado em mtodos correntes de anlise

estrutural, via ferramenta computacional, so apresentados os modelos idealizados para a

avaliao de deslocamentos e esforos atuantes na estrutura, submetida a combinaes que

envolvem cargas permanentes, acidentais, vento e temperatura.

Com os resultados obtidos dos captulos anteriores, o Captulo 7 traz uma proposta de

programa de manuteno a ser aplicado na estrutura do Palcio da Justia, visando

contribuir para a garantia e prolongamento da vida til do monumento.

No Captulo 8 so apresentadas as concluses obtidas no trabalho e as sugestes para

trabalhos futuros relacionados ao tema deste estudo.

O Apndice A traz as tabelas de avaliao dos elementos que compem a estrutura externa

do Palcio da Justia. Essas tabelas foram desenvolvidas utilizando-se planilhas

eletrnicas, software Excel, seguindo as prescries da Metodologia GDE/UnB (2002),

auxiliando na quantificao do grau de deteriorao da estrutura.

Para auxiliar as inspees rotineiras, parte da proposta do programa de manuteno, no

Apndice B apresentado um conjunto de planilhas, check list, que evidencia os principais

pontos a serem investigados, conforme os elementos tpicos da estrutura.

5

O Apndice C foi utilizado para registrar as informaes recebidas do engenheiro Fausto

Amadeu F. Favale, participante da concepo do projeto estrutural do Palcio da Justia

pelo Escritrio Tcnico Arthur Luiz Pitta (Etalp). Essas mensagens foram recebidas no

perodo de junho a novembro de 2006, como resposta aos questionamentos enviados ao

engenheiro Fausto Favale, essenciais para esclarecer aspectos histricos e de projeto do

Palcio.

Para finalizar, o Apndice D tem por objetivo conceituar, sucintamente, os danos mais

freqentes em estruturas de concreto. O texto apresentado foi extrado do Roteiro de

Inspeo, parte integrante da Metodologia GDE/UnB destinada avaliao quantitativa do

grau de deteriorao de estruturas de concreto.

6

2 - DESCRIO SUCINTA DAS ESTRUTURAS DE MONUMENTOS

DE BRASLIA

2.1 - INTRODUO

A determinao desenvolvimentista do governo Juscelino Kubitsheck, de 1956 a 1960,

conseguiu cumprir sua maior e de grande impacto meta: a construo de Braslia, a nova

capital.

Um grande concurso nacional para escolher o plano urbanstico da nova cidade, que contou

com todos os nomes relevantes da arquitetura e do urbanismo brasileiro, premiou, em

maro de 1957, a proposta do arquiteto e urbanista Lucio Costa.

No traado urbanstico de Braslia, Lucio Costa definiu, em forma estilizada de um avio,

o Plano Piloto. No eixo transversal leste-oeste, denominado Eixo Monumental, ficou

previsto o conjunto de edifcios destinados aos poderes fundamentais da Repblica:

Legislativo, Executivo e Judicirio, que formam um tringulo que configura a Praa dos

Trs Poderes. Partindo da rumo interseco dos eixos longitudinal e transversal,

desenvolve-se a monumental Esplanada dos Ministrios (Figura 2.1).

Praa dos

7

Trs Poderes

Esplanada dos

Ministrios

Figura 2.1 Esboo do Plano Piloto de Braslia (ArPDF)

Com os espaos j previamente definidos no Plano Piloto, ficou a arquitetura dos prdios

pblicos, na sua maioria, a cargo do arquiteto Oscar Niemeyer.

2.1.1 - A obra de Oscar Niemeyer em Braslia

Aps o seu sucesso nos projetos do complexo da Pampulha em Minas Gerais, Niemeyer

convidado pelo ento presidente Juscelino Kubitschek, em 1956, para projetar os

monumentos da Esplanada dos Ministrios da capital do Brasil. Foi nomeado Diretor do

Departamento de Arquitetura da NOVACAP, empresa responsvel pela construo de

Braslia.

Criticando severamente o modo como os projetos se faziam frios e repetitivos, limitados

pela justificativa do funcionalismo, Oscar Niemeyer, com o uso do concreto armado,

apostou e buscou a to requerida liberdade da forma plstica nos seus projetos.

De acordo com o arquiteto, ao iniciar os projetos de Braslia j havia sido estabelecida,

juntamente com os tcnicos do concreto armado, uma unidade de pensamento

indispensvel: As antigas divergncias, o rigorismo estrutural e os problemas de falsa

economia estavam superados. A leveza arquitetural que tanto nos entusiasmava era por

todos compreendida e nela os tcnicos do concreto Joaquim Cardozo, inclusive - se

integraram com entusiasmo (Niemeyer, 1980).

O trabalho do engenheiro estrutural se fez muito importante. A convenincia de criar

espaos mais amplos e flexveis levou o arquiteto e calculista a intervirem nos sistemas

estruturais. As estruturas passaram a caracterizar a prpria arquitetura.

E foi decidido em buscar a beleza e no somente os aspectos funcionais que Niemeyer

projetou os Palcios de Braslia, suas estruturas variadas, seus apoios finssimos como se

apenas tocassem ao cho. Chegou a classificar sua arquitetura em Braslia como a mais

livre e rigorosa. Livre, no sentido de conseguir a forma plstica, e rigorosa por ter que

mant-la em permetros regulares e definidos.

Vamos com satisfao que o Plano Piloto de Lcio Costa era justo e certo, que se

adaptava bem ao terreno, s suas conformaes, e que os espaos livres e volumes

previstos eram belos e equilibrados. E sentamos que a atmosfera procurada j estava

presente, uma atmosfera de digna monumentalidade, como uma capital requer, com os

ministrios se sucedendo numa repetio disciplinada e a Praa dos Trs Poderes rica de

formas, e ao mesmo tempo, sbria e monumental. (Niemeyer, 1976).

8

Com a idia de descrever sucintamente os monumentos de Braslia, buscou-se priorizar os

mais antigos e importantes, visando ilustrar, numa abordagem voltada s caractersticas

estruturais, aqueles que poca, representaram enorme arrojo nas solues adotadas: os

palcios da Alvorada, do Planalto, do Congresso Nacional, do Itamaraty, a Catedral

Metropolitana e o Instituto Central de Cincias da Universidade de Braslia.

2.2 - O PALCIO DA ALVORADA

Inaugurado pelo presidente Juscelino Kubitschek, este palcio denominado da Alvorada,

residncia do chefe de estado brasileiro, foi executado de 3 de abril de 1957 30 de junho

de 1958, apenas 15 meses, prazo excepcional para o arrojo da obra. Sua localizao, na

margem do Lago Parano, foi definida antes mesmo da abertura do concurso que

escolheria o plano urbanstico de Braslia, sendo o primeiro edifcio do conjunto

monumental erguido na nova capital da Repblica.

Projetado por Niemeyer, o Palcio Residencial do Presidente da Repblica em Braslia

sempre teve o dever de constituir um marco e padro tcnico e artstico da nova capital.

Assim como foi previsto, suas caractersticas tcnicas e plsticas foram temas de grande

repercusso.

Figura 2.2 Fachada principal do Palcio da Alvorada

Segundo o arquiteto, na soluo do Palcio Residencial procurou-se dedicar s colunas

maior ateno, estudando-as cuidadosamente nos seus espaamentos, forma e proporo,

dentro das convenincias da tcnica e dos efeitos plsticos que se desejava obter. Chegou-

se a uma soluo de ritmo contnuo e ondulado, que confere construo leveza e

elegncia, situando-a como simplesmente pousada no solo (Niemeyer, 1957). A Figura 2.3,

a seguir, mostra em detalhe a forma dos pilares.

9

Figura 2.3 Detalhe dos pilares da fachada do Palcio da Alvorada

Integrado no entusiasmo de atingir as formas que representavam a leveza arquitetural,

Joaquim Cardozo foi o responsvel pelo clculo estrutural desse palcio. Avanado com

relao a toda e qualquer norma ou especificao tcnica da poca, Cardozo realizou seus

clculos atendendo s imposies arquitetnicas, sendo assim, alvo de muitas crticas

(Niemeyer, 1980; Vasconcelos, 1992).

De acordo com Vasconcelos (1992), a estrutura foi projetada de uma forma diferente da

que aparenta. Cardozo projetou pilares internos que recebem a maior parcela de cargas,

aliviando as solicitaes nos pilares da fachada, tornando-os apenas elementos com funo

estrutural secundria. Nota-se, na Figura 2.4, esses pilares internos, apoiando as lajes dos

demais pavimentos e cobertura.

Figura 2.4 Estrutura da fachada do Palcio da Alvorada em construo (Orco, 1961)

O ncleo principal do Palcio da Alvorada tem em planta as dimenses de 110 m x 30,5 m,

com os pilares da fachada espaados de 10 m no sentido longitudinal e 30 m no sentido

10

transversal. Esses pilares recebem somente as cargas oriundas da laje de cobertura e as do

piso do avarandado (Vasconcelos, 1992).

A construo do Palcio ficou a cargo da construtora Rabello que, em 15 meses, construiu

os 13.400m2 de edificao. Alm da ala central, dividida em trs pavimentos, a residncia

oficial conta com um anexo de servios e uma capela presidencial. O engenheiro

responsvel pela obra foi Darcy Amora Pinto.

2.3 - O PALCIO DO PLANALTO

A inaugurao do Palcio do Planalto marca a histria brasileira, por simbolizar a

transferncia da Capital Federal para o interior do Pas, promovida no Governo do

Presidente Juscelino Kubitschek de Oliveira. No mesmo dia, 21 de abril de 1960, os Trs

Poderes da Repblica se instalaram simultaneamente em Braslia. O Palcio passou a

sediar o Poder Executivo Federal.

Assim como no Palcio da Alvorada, o arquiteto Oscar Niemeyer procurou atribuir s

colunas desse palcio uma forma que caracterizasse o edifcio, dando-lhe maior leveza e

deixando-o aparentemente solto ou apenas tocando o solo.

O palcio possui quatro nveis e seu volume vedado por caixilhos de vidro; o prdio

recuado em relao cobertura e circundado por uma galeria. Do nvel do observador

situado na Praa dos Trs Poderes s possvel visualizar os quatro andares, vista

reproduzida pela Figura 2.5, mas o prdio possui vrios anexos e subsolo.

Figura 2.5 O Palcio do Planalto

11

Como se pode observar na Figura 2.5, Oscar Niemeyer projetou para a entrada no palcio

uma longa rampa, com a eliminao de dois pilares da fachada, tornando sua entrada mais

imponente.

Os pilares externos foram projetados com uma aresta retilnea e curvas superiores e

inferiores na parte interna, parabolides. Diferente do que acontece no Palcio da

Alvorada, esses pilares no esto com sua forma de destaque voltada para a fachada

principal, esto dispostos em ngulo reto, como pode se ver na Figura 2.6. O espaamento

entre pilares constante de 12,5 metros, com exceo da regio da chegada da rampa, onde

o espaamento de 37,5 metros. J na direo perpendicular fachada, a distncia entre os

pilares externos e internos de 11 metros (Vasconcelos, 1992).

Figura 2.6 Pilares externos do Palcio do Planalto

De acordo com Vasconcelos (1992), as cargas avaliadas nos pilares da fachada so de 1000

kN de reao da laje de cobertura e mais 700 kN de peso prprio. Essas cargas so muito

menores que aquelas que atuam nos pilares internos que recebem as reaes dos demais

pavimentos. Entretanto, as sees desses pilares da fachada, no topo e na base, so to

reduzidas que no podem ser consideradas de concreto armado. A percentagem de ao

nesses pilares to elevada que o engenheiro Joaquim Cardozo, responsvel pelo clculo

estrutural do palcio, dimensionou tais sees para que somente o ao resistisse s

solicitaes. O concreto envolvente tem apenas a funo de proteger e garantir a posio

das armaduras.

12

Para conseguir as formas exatas dos pilares, foi necessria a execuo de um prottipo de

madeira, em escala real, permitindo que Niemeyer observasse seu aspecto visual. As

medidas finais foram ajustadas pelo arquiteto, por meio de um esboo em planta do prprio

projeto estrutural (Vasconcelos, 1992).

Figura 2.7 Fachada principal do Palcio do Planalto

A laje de cobertura, que consiste em uma laje nervurada em caixo perdido, tem sua

espessura variando em direo borda. No centro, ela possui 100 cm de altura total e

chega at 30 cm na fachada. Na regio da chegada da rampa, onde foram eliminados dois

pilares, as nervuras foram calculadas para trabalharem em balano. Explica-se assim, a

altura reduzida de 30 cm para o vo de 37,5 m, como pode ser notado na Figura 2.7.

A construo do Palcio do Planalto, iniciada em 10 de julho de 1958, foi realizada pela

empresa Construtora Pacheco Fernandes Dantas S/A, que tinha como responsvel na obra

o engenheiro Fausto A. F. Favale. Segundo Favale, em mensagem pessoal (2006), a

inexistncia de juntas de dilatao na edificao obrigou, antes da inaugurao, a se efetuar

a liberao das alvenarias no ltimo pavimento. Quanto estrutura, por se tratar de lajes

em caixo perdido, no so visveis as fissuras que eventualmente tenham surgido, pela

movimentao.

Outro problema conhecido foi a deformao excessiva da laje de cobertura. Mesmo sendo

executada com contraflechas, essas deformaes foram suficientes para inverter o

caimento utilizado. A soluo executada, de engrossar o revestimento, acabou agravando o

problema. Para disfarar tais deformaes, a borda da fachada foi recoberta por placas de

mrmore.

13

2.4 - A CATEDRAL DE BRASLIA

Projetada por Oscar Niemeyer e com clculo estrutural de Joaquim Cardozo, a Catedral de

Braslia, para muitos, a mais completa interao arquitetura-estrutura no sculo 20. Em

Braslia, est a evidncia de criao de uma catedral utilizando uma nica pea curva (do

cho rumo ao cu) repetida 16 vezes (Sussekind, 2002).

Figura 2.8 A Catedral de Braslia

Situada em uma praa autnoma prxima Praa dos Trs Poderes, sua construo foi

realizada no perodo de 1959 a 1970, em dois perodos distintos: fase inicial (1959 a 1960),

onde foi construda a estrutura da nave da Catedral; e fase final (1969 a 1970), onde foram

construdas as estruturas do espelho dgua e o Batistrio (Pessoa, 2002 apud Fundao O.

Niemeyer, 2001).

Figura 2.9 Estrutura da Catedral de Braslia (Postal Colombo)

14

Em 2002, a Catedral de Braslia foi o objeto de pesquisa da dissertao do Eng. Diogo

Fagundes Pessoa (2002) para obteno do grau de Mestre em Estruturas e Construo Civil

pela Universidade de Braslia. Nesse trabalho caracterizada a estrutura do monumento,

sua histria, concepo e comportamento, alm de ser realizada uma avaliao da situao

fsica em que se encontrava a estrutura.

A cobertura da nave principal da Catedral sustentada por uma estrutura auto-equilibrada,

composta por 16 pilares dispostos circunferencialmente em relao planta. A estabilidade

da super-estrutura garantida por dois anis de concreto armado. O anel superior com

22cm de base e 90cm de altura est localizado a aproximadamente 10m do topo dos pilares

e absorve os esforos de compresso. O anel inferior (na verdade um conjunto de quatro

anis, unidos por vigas laterais formando uma grelha), ao nvel do piso, absorve os

esforos de trao, funcionando como um tirante, reduzindo as cargas nas fundaes que

recebem apenas os esforos verticais.

Com o objetivo de analisar o comportamento dessa estrutura, Pessoa (2002) idealizou

modelos estruturais utilizando ferramentas computacionais atuais. Dos resultados, alm da

constatao que o modelo se comportava da forma prevista na soluo original admitida

pelo projetista, engenheiro Joaquim Cardozo: esforos de trao no anel inferior e

compresso no anel superior, Pessoa (2002) atestou, numa comparao favorvel, o clculo

das armaduras dos pilares.

0 .006642 .013285 .019927 .025569 .033211 .039854 .045495 .053138 .05978

Figura 2.10 Deslocamentos do modelo realizado no programa Ansys (Pessoa, 2002)

15

A execuo da Catedral de Braslia foi um marco em tecnologia construtiva para a poca.

As frmas dos elementos e o respectivo escoramento metlico, verdadeiras obras de arte,

so testemunhas da ousadia e competncia dos profissionais brasileiros de Engenharia e

Arquitetura.

A resistncia do concreto compresso de 35 MPa aos 28 dias, extremamente elevada para

a dcada de 50, exigiu um controle tecnolgico rigoroso e qualidade dos materiais

constituintes. A utilizao de ao torcido, CAT 50, e o emprego de soldas de topo, para

evitar o trespasse da armadura longitudinal, foram outras caractersticas interessantes dessa

obra.

2.5 - O PALCIO DO CONGRESSO NACIONAL

O Congresso Nacional, ao lado do Supremo Tribunal de Justia e do Palcio do Planalto,

compe a Praa dos Trs Poderes. O edifcio abriga a Cmara dos Deputados e o Senado

Federal. Localizado em local de destaque na Esplanada dos Ministrios, ponto de

referncia para a capital.

Figura 2.11 O Congresso Nacional

A concepo de suas formas e dimenses, completamente fora dos padres usuais, rendeu

a Oscar Niemeyer e Joaquim Cardozo um atestado de competncia e audcia, conferindo

obra um grau de monumentalidade. O arrojo estrutural chamou ateno dos especialistas

do mundo inteiro, que ficaram curiosos de como foi possvel tal construo (Vasconcelos,

1992).

16

Segundo Niemeyer (1960), no Palcio do Congresso a composio se formulou em funo

dos volumes, dos espaos livres, da profundidade visual e das perspectivas e,

especialmente, da inteno de atribuir ao edifcio um carter monumental, com a

simplificao de seus elementos e a adoo de formas puras e geomtricas. Decorreu da o

projeto do Congresso, onde o arquiteto utilizou as cpulas para atribuir-lhe uma

caracterstica hierrquica. A cpula convexa representa a Cmara dos Deputados, maior e

chapada no alto, sugerindo que o plenrio est aberto ao povo. Enquanto que a cpula

cncava, menor, abriga a sede do Senado Federal, retratando um local propcio para

reflexo, serenidade, ponderao e equilbrio.

Assim, o trabalho do calculista Joaquim Cardozo se fez muito importante. De acordo com

Niemeyer (1980), Cardozo um dia lhe telefonou, eufrico, dizendo ter encontrado a

tangente que iria tornar a cpula da Cmara dos Deputados solta sobre a laje, como o

arquiteto desejara. Ou seja, Joaquim Cardozo teria encontrado de maneira satisfatria a

curva que, ao mesmo tempo, permitia um apoio estrutural adequado e que se adaptava

forma plstica exigida na arquitetura (Figura 2.12).

Figura 2.12 Corte radial da estrutura da Cmara dos Deputados (ArPDF)

O bloco dos plenrios, com 200 por 80 metros, representa o ponto fundamental do projeto.

Os plenrios foram planejados para a capacidade de 1000 pessoas, mais 200 jornalistas,

200 convidados, alm de lugares para 700 deputados e 100 senadores. Nas duas torres,

com 28 pavimentos, foram planejados a instalao dos servios administrativos, biblioteca,

restaurante e 600 escritrios para os congressistas.

O sistema estrutural da cpula da Cmara foi o de anis de ao, com o uso de vergalhes

embutidos no concreto, recebendo uma casca de cobertura (ver Figura 2.12). Essa casca

17

recebe o forro horizontal e uma cobertura em forma de coroa de crculo. O elevado

empuxo gerado por essa cobertura resistido pelos anis de ao, caracterstica fundamental

do projeto dessa cpula invertida (Vasconcelos, 1992).

A Figura 2.13 retrata a maneira como os operrios executaram as armaes das cpulas do

Senado e da Cmara dos Deputados.

a) Armao da Cpula do Senado b) Armao da Cpula da Cmara

Figura 2.13 Armao das cpulas do Congresso Nacional (Tamanini, 1994)

Para a estrutura das torres do edifcio anexo, de 28 andares, foram projetados pilares e

vigas em estrutura metlica, conforme se observa na Figura 2.14, e as lajes em concreto

armado. As torres so interligadas no meio, formando um H. Na simbologia de

Niemeyer, o edifcio o mais alto da Praa dos Trs Poderes para representar a

preponderncia do poder do povo.

Figura 2.14 Detalhe da estrutura das torres do Congresso Nacional (ArPDF)

18

A empresa responsvel pela construo do Congresso foi a Companhia Construtora

Nacional. As obras tiveram inicio com a execuo das fundaes em outubro de 1957, pela

empresa Estacas Franki. S em meados de 1959, os edifcios comeam a tomar forma, com

a cpula do Senado pronta e a armao da Cmara sendo realizada. A inaugurao do

Congresso Nacional aconteceu na mesma data de Braslia, em abril de 1960.

Figura 2.15 A construo do Palcio do Congresso Nacional (ArPDF)

2.6 - O PALCIO DO ITAMARATY

Sede do Ministrio das Relaes Exteriores, o Palcio do Itamaraty mais um fruto da

arquitetura de Oscar Niemeyer e dos clculos de Joaquim Cardozo, na consolidao da

monumentalidade empregada na construo de Braslia. Ainda participou dessa realizao

o arquiteto Milton Ramos, responsvel pela execuo, e sua equipe de oito arquitetos.

Figura 2.16 Palcio do Itamaraty (Santos Jr., 2004)

19

Situado na Esplanada dos Ministrios, prximo ao Congresso Nacional, as obras do

Palcio do Itamaraty tiveram inicio em 1963, sendo finalizadas em 1970. As obras foram

executadas pela construtora Pederneiras, empresa contratada pela Novacap (Companhia

Urbanizadora da Nova Capital do Brasil). Sabe-se, tambm, que a execuo dos servios

de fundaes foi sub-empreitada para a empresa Estacas Franki (Santos Jr., 2004).

A estrutura de concreto armado foi inaugurada em 1966, com a presena do Presidente

Castelo Branca, do Chanceler Juracy Magalhes, altas autoridades brasileiras e do corpo

diplomtico. O arrojo dos vos, a beleza das formas e o alto padro tcnico empregado na

execuo foram admirados por todos (Santos Jr., 2004). A Figura 2.17 mostra a estrutura

do Palcio em fase final de construo.

Figura 2.17 A estrutura do Palcio do Itamaraty (ArPDF)

Era to grande o zelo e apuro de Joaquim Cardozo em manter as sees definidas pela

arquitetura, que em visita, Nervi, conceituado engenheiro italiano, deteve-se diante da

sobreloja do Palcio do Itamaraty e no se conteve: Projetamos na Itlia uma ponte com

trs quilmetros de vo, mas a laje desta sobreloja to fina que seu clculo me parece at

mais difcil. (Niemeyer, 1980)

O Palcio possui dimenses em planta de 84m x 84m, e altura de 17,56m, sendo 4,27m no

subsolo, todo em concreto armado aparente. Possui 15 linhas de pilares na sua fachada

principal, com vo entre pilares de 6m. Calculado sem juntas de dilatao, a estrutura

contempla vigas em concreto armado que tiveram alturas fixadas pela arquitetura em 1,2

metros e possuem vos livres de 36m e 30m.

20

Seguindo a linha de pesquisa do Programa de Ps-Graduao em Estruturas e Construo

Civil, PECC-UnB, de caracterizao das estruturas dos monumentos de Braslia, o Eng.

Evaristo C. R. dos Santos Jnior, em 2004, estudou os aspectos relacionados com o Palcio

do Itamaraty, para obteno do grau de mestre.

De acordo com Santos Jr. (2004), na armao das vigas de 36m e de 30m, no se utilizou

transpasse de armadura, e sim emendas por meio de solda de topo. Uma anlise bastante

rigorosa atravs de ensaios de trao por amostragem foi realizada nas barras soldadas para

que no viessem a surgir problemas no local da solda. Todos os ensaios foram realizados

pela empresa Tecnosolo e pela Escola Politcnica da Universidade Federal do Rio de

Janeiro.

O Eng. Armando Lima, responsvel pelo controle tecnolgico da obra, informou que a

tenso de ruptura do concreto aos 28 dias chegou a, aproximadamente, 30MPa. Explica

ainda que para alcanar tal resistncia foi necessria a utilizao do aditivo denominado

Plastiment VZ, fabricado pela empresa Sika.

Estudando os valores obtidos pela anlise do modelo discretizado, atravs do programa

SAP 2000, Figura 2.18, Santos Jr. (2004) encontra valores de reaes verticais, nas

fundaes, muito prximos das cargas descritas no projeto original de locao e carga dos

pilares, evidenciando a boa qualidade do projeto de Joaquim Cardozo, com as modestas

ferramentas disponveis poca.

Figura 2.18 Modelo estrutural do Itamaraty, desenvolvido no SAP 2000 (Santos Jr, 2004)

A Tabela 2.1, mostra a diferena entre os valores obtidos atravs do modelo citado e os

descritos no projeto estrutural original.

21

Tabela 2.1: Comparao das cargas de fundao do Palcio do Itamaraty (Santos Jr., 2004)

Pilar Sap2000 (kN) Proj. Original (kN) % Parc 814 940 -13,40 P1 3400 3800 -10,52 P2 5744 5800 -0,01 P3 5532 5800 -4,62 P4 5509 5800 -5,02 P5 5503 5800 -5,12 P6 5507 5800 -5,05

2.7 - O INSTITUTO CENTRAL DE CINCIAS ICC

Edificao principal da Universidade de Braslia (UnB), o ICC foi projetado por Oscar

Niemeyer e construdo no perodo de 1962 a 1975, pela construtora Rabello S.A., sendo o

engenheiro Murilo S. Andrade o responsvel tcnico pela obra. O projeto estrutural de

autoria do escritrio Srgio Marques de Souza, onde o engenheiro Bruno Contarini teve

grande participao.

O projeto inicial de Oscar Niemeyer compreendia um bloco de 600 metros de extenso e

duas alas paralelas afastadas de 20 metros uma da outra, com algumas coberturas em

cascas de concreto, de formas e alturas variveis, como pode ser observado na Figura 2.19.

Figura 2.19 Maquete do ICC (Ceplan)

O ICC comporta a maioria dos departamentos, faculdades, laboratrios e anfiteatros e

visava representar a interdisciplinaridade entre os cursos. Sua utilizao foi pensada para

ser flexvel, dando total liberdade nas construes dos laboratrios e fazendo com que os

mesmos pudessem crescer ou diminuir de tamanho.

22

O solo onde o ICC foi construdo do tipo argiloso e com pequena capacidade de suporte,

sendo necessrias cerca de 4000 estacas para a execuo das fundaes, o que inviabilizava

sua construo no prazo previsto inicialmente. A soluo ento adotada pela equipe do

projeto estrutural foi a retirada de parte do solo para a execuo do subsolo e a adoo de

uma camada de cascalho de campo, melhorando assim a sua capacidade resistente. Sobre o

cascalho foram executadas as fundaes diretas (sapatas). O cascalho funcionou como um

radier que transferiu para o solo a mesma tenso antes da retirada do solo primitivo,

obtendo recalques na ordem de 1 milmetro (Vasconcelos, 1992).

O Minhoco, como chamado o prdio do ICC, possui hoje cerca de 720 metros de

extenso. formado por dois blocos separados por uma faixa ajardinada de 16,50 metros,

conforme mostra a Figura 2.20. Os blocos possuem subsolo, trreo e sobreloja e so

simtricos em relao a um eixo central, se desenvolvem com dois trechos retos de

comprimento maior que 150 metros e um trecho central curvo de 350 metros.

Figura 2.20 Vista area do ICC (Google Earth)

Os dois blocos paralelos foram chamados de ala dos auditrios e ala dos laboratrios. A ala

dos laboratrios possui 29,60 metros e a mais larga, enquanto que a ala dos auditrios

(anfiteatros) possui 26,65 metros de largura. Totalizando uma largura de 72,75 metros, se

somarmos o espao existente entre os mesmos.

23

Figura 2.21 Corte transversal do I.C.C. (Cedoc-UnB)

A estrutura do ICC composta por 4 linhas de pilares pr-moldados retangulares com

seo de 0,20m x 1,50m. O espaamento entre eles de aproximadamente 3 metros, e

possuem cerca de 10 metros de altura. Foram fabricados com encaixes de modo a receber

as vigas dos pavimentos.

Nos trechos das alas dos auditrios e dos laboratrios, os pilares externos recebem as vigas

de cobertura que possuem seo varivel, ora seo T, ora seo retangular. As vigas que

vencem a ala dos laboratrios possuem vos de 29,50 metros e as que vencem a ala dos

auditrios possuem 26,35 metros. Ambas so vigas isostticas em concreto protendido e

suas montagens foram realizadas com o auxlio de guindastes, como pode ser observado na

Figura 2.22.

Figura 2.22 Montagem das vigas pr-moldadas da cobertura do ICC (Cedoc-UnB)

A incluso do ICC na lista de monumentos de Braslia se justifica, uma vez que sua

construo foi considerada um grande canteiro de experimentao da tecnologia do pr-

moldado, um verdadeiro marco desse segmento no Brasil.

24

Atualmente, a edificao, que necessita de manuteno especializada e algumas

adaptaes, objeto de pesquisa e de trabalhos do Grupo de Patologia, Recuperao e

Manuteno de Estruturas do PECC - UnB, inclusive tema da dissertao de mestrado,

em elaborao, do Eng. Rgis P. Fonseca, com o objetivo de avaliar o grau de deteriorao

da estrutura e projetar um plano de reabilitao adequado.

25

3 - PRINCPIOS GERAIS DA AVALIAO DE ESTRUTURAS DE

CONCRETO

3.1 - INTRODUO

Nos ltimos anos ocorreram enormes avanos nas tcnicas de anlise experimental e

numrica de estruturas existentes. Em meados de 2001, foi aprovado pelo ICOMOS1 um

documento com recomendaes para a Anlise, Conservao e Restaurao Estrutural do

Patrimnio Arquitetnico (2001). Essas recomendaes so voltadas principalmente para

estruturas histricas, seculares, onde necessrio preservar os mtodos e materiais

utilizados nessas construes, buscando uma conservao de contexto cultural. Ainda

assim, essas recomendaes possuem em suas diretrizes diversas etapas que podem ser

adaptadas para a investigao e, por conseqncia, ao diagnstico na avaliao de

estruturas mais atuais.

Baseado, principalmente, na idia desse documento, juntamente com o estudo de

publicaes correntes, este captulo traz alguns princpios, na forma de um guia prtico,

para a realizao de uma avaliao em estruturas de concreto.

3.2 - ASPECTOS GERAIS

A avaliao estrutural um conjunto de atividades necessrias anlise e ao diagnstico

das condies da estrutura de uma edificao existente, perante aos estados limites de

servio e ltimos pertinentes (CEB-FIP MC 90, 1991)

Uma avaliao competente pode permitir no s estabelecer a capacidade da estrutura em

sua condio atual e real, como tambm analisar a possibilidade de lev-la a outra

condio desejada. Pode ser realizada para se determinar a capacidade estrutural e a

integridade da estrutura ou de seus elementos, avaliar problemas estruturais ou

provenientes do uso inadequado, determinar a possibilidade de modificar a estrutura para

que satisfaa s normas vigentes ou mudanas de uso, e determinar as aes imediatas para

1 ICOMOS Comit Cientfico Internacional para Anlise e Restaurao de Estruturas do Patrimnio Arquitetnico.

26

compatibilizar a condio que afeta a segurana ou estabilidade da estrutura (Monteiro B.

E., 2005).

muito difcil estabelecer um procedimento nico, regras e normas para guiar uma

avaliao da estrutura de um edifcio. No entanto, existe uma combinao de abordagens

que demanda tanto dados qualitativos, baseados na observao direta dos danos estruturais,

histrico, etc., quanto dados quantitativos baseados em testes especficos e modelos

matemticos usados na engenharia, que podem tornar mais fcil um julgamento sobre a

segurana da estrutura analisada e ajudar ainda na escolha de decises.

As particularidades envolvidas no estudo e na avaliao da segurana de uma construo,

as dvidas nos dados utilizados e a dificuldade em avaliar precisamente os fenmenos

envolvidos podem levar a concluses sem confiabilidade. Assim, importante um

aprofundamento desses aspectos, apresentado a seguir.

3.3 - INVESTIGAO

A investigao de uma estrutura necessita de uma abordagem interdisciplinar. Por

exemplo, o objetivo de uma pesquisa histrica pode ser voltado a questes de significado

estrutural, enquanto o historiador pode levantar questes que necessitem de informao

estrutural. Portanto, importante que o pesquisador ou a equipe de pesquisadores seja

formada por profissionais com experincia adequada (ICOMOS, 2001)

Para se conhecer uma estrutura necessrio obter informaes sobre a sua concepo, as

tcnicas usadas em seu projeto e construo, os processos e os fenmenos que ocorreram,

e, finalmente, o seu estado atual. Este conhecimento, geralmente, pode ser alcanado pelas

seguintes etapas:

- Pesquisa histrica abrangendo a vida da estrutura, incluindo tanto as modificaes da sua forma como quaisquer intervenes estruturais anteriores;

- Descrio dos materiais e tcnicas da construo;

- Descrio da estrutura no seu estado atual, incluindo a identificao dos danos, da deteriorao e dos possveis fenmenos progressivos, usando testes apropriados;

27

- Identificao das aes atuantes e previstas, do desempenho estrutural e dos tipos de materiais;

Uma vez que as etapas descritas podem ser todas realizadas com diferentes nveis de

aprofundamento, importante estabelecer um plano de atividades de acordo com a

complexidade da estrutura estudada.

3.3.1 - Pesquisa Histrica

Inicialmente, faz parte dessa pesquisa caracterizar o edifcio, com a identificao de datas,

detalhes e condies especiais de execuo, dos profissionais e firmas envolvidas nos

projetos, construo e intervenes realizadas.

A pesquisa histrica tem a funo de esclarecer a concepo e as tcnicas usadas na

construo, evidenciar as modificaes na estrutura e compreender os eventos que possam

ter ocasionado danos. A interpretao e o estudo dos registros disponveis, tais como

projetos, memrias de clculo, certificados de controle tecnolgico dos materiais, laudos

de sondagens, dirios de obra, relatrios de inspees anteriores, etc., so essenciais para

produzir informaes confiveis sobre a histria estrutural do edifcio. Quaisquer

suposies feitas na interpretao dos registros devem ser objetivamente fundamentadas.

Deve ser dada ateno especial a quaisquer danos, colapsos, reconstrues, adies,

modificaes estruturais e qualquer mudana no uso da construo que conduziram sua

condio atual.

Saber o ocorrido no passado de uma edificao pode ajudar a estimar o grau de segurana

do estado atual da estrutura. O histrico demonstra como a estrutura tem interagido com

eventos naturais, como sobrecargas imprevistas, variaes trmicas, ao do vento, etc.,

talvez alterando o comportamento original da estrutura e causando rachaduras, fissuras,

esmagamentos, deteriorao, colapso, etc.

necessrio considerar que, geralmente, os documentos utilizados nessa etapa foram

elaborados para fins diferentes daqueles da engenharia estrutural e, desta maneira, podem

conter informaes incompletas e/ou incorretas, podendo omitir informaes importantes

do ponto de vista estrutural.

28

3.3.2 - Inspeo da estrutura

Uma fase importante para a avaliao estrutural a observao direta da estrutura, com o

objetivo de fornecer uma compreenso inicial dessa estrutura e indicar uma metodologia

apropriada para as demais investigaes a serem realizadas.

Esto includos entre os principais objetivos da inspeo:

Identificar a deteriorao e os danos na estrutura;

Determinar se os fenmenos esto estabilizados ou no;

Decidir se existe risco imediato e, se necessrio, definir medidas urgentes a serem

tomadas;

Caracterizar e estimar a agressividade do ambiente.

Durante a inspeo, devem-se definir as reas da estrutura nas quais investigaes mais

detalhadas devem ser realizadas, caso seja necessrio, assim como definir que medies e

equipamentos devero ser empregados.

Fotos e levantamentos geomtricos devem registrar diferentes tipos de manifestaes

patolgicas nos elementos estruturais, dando ateno especial s evidncias de

esmagamento do concreto (altas tenses de compresso), aos padres de fissuras e

existncia de desplacamentos do concreto de cobrimento das armaduras (altas tenses de

trao). As irregularidades geomtricas podem ser o resultado de deformaes prvias,

podem indicar descontinuidades entre diferentes fases construtivas ou podem indicar

modificaes na concepo estrutural.

A metodologia da Federao Internacional de Protenso (FIP, 1988), para estruturas de

concreto armado e protendido, apresenta uma classificao abrangente de intervalos de

inspeo, de grande interesse para aplicao em edificaes.

Nessa metodologia, os intervalos de tempo para as inspees, apresentados na Tabela 3.1,

so definidos de acordo com sua categoria e a classificao da estruturas em classes,

combinadas com o tipo de condio ambiental e de carregamento, da seguinte forma:

29

a) Classes de estruturas:

Classe 1 onde a ocorrncia de ruptura pode ter conseqncias catastrficas e/ou onde

a funcionalidade da estrutura de vital importncia para a comunidade;

Classe 2 onde a ocorrncia de ruptura pode custar vidas e/ou onde a funcionalidade

da estrutura de considervel importncia;

Classe 3 onde improvvel que a ocorrncia de uma ruptura leva a conseqncias

fatais e/ou onde um perodo com a estrutura fora de servio possa ser tolerado.

b) Categorias de inspeo:

Rotineira realizada em intervalos regulares, com planilhas especficas da estrutura,

elaboradas conjuntamente por tcnicos responsveis pelos projetos e pela manuteno;

Extensiva realizada em intervalos regulares, alternadamente com as rotineiras, com o

objetivo de investigar mais minuciosamente os elementos e as caractersticas dos

materiais componentes da estrutura.

c) Tipos de condies ambientais e de carregamento:

Muito severa o ambiente agressivo com carregamento cclico com possibilidade de

fadiga;

Severa o ambiente agressivo com carregamento esttico ou o ambiente normal

com carregamento cclico com possibilidade de fadiga;

Normal o ambiente normal com carregamento esttico.

Tabela 3.1 Indicao de intervalos de inspeo, em anos. (FIP, 1988)

Classes de estruturas

1 2 3 Condies ambientais e de carregamento

Inspeo Rotineira

Inspeo Extensiva

Inspeo Rotineira

Inspeo Extensiva

Inspeo Rotineira

Inspeo Extensiva

Muito severa 2* 2 6* 6 10* 10

Severa 6* 6 10* 10 10* -

Normal 10* 10 10* - ** **

* Intercalada entre inspees extensivas

** Apenas inspees superficiais

30

Os resultados obtidos das inspees podem ser complementados ou at mesmo, no caso de

dvidas, justificados atravs de ensaios especficos.

3.3.3 - Ensaios e procedimentos

A escolha dos ensaios deve ser baseada na deteco dos fenmenos cujo entendimento

possa ser importante. Os ensaios tm o objetivo de identificar as caractersticas mecnicas

(resistncia, deformabilidade, etc.), fsicas (porosidade, etc.) e qumicas (composio, etc.)

dos materiais que constituem os elementos, as tenses e deformaes da estrutura, a

existncia de descontinuidades, etc. (ICOMOS, 2001).

Podem-se dividir os ensaios em dois grupos: os ensaios visando o comportamento

estrutural e aqueles com vistas durabilidade. A seguir, alguns exemplos so listados

(ABECE, 2005):

Determinao da bitola e posicionamento das armaduras; Perda de seo da armadura por corroso; Dureza superficial do concreto; Resistncia compresso e trao de testemunhos extrados do

concreto e de amostras de ao;

Provas de carga na estrutura

- Estrutural:

Medida da espessura da camada de concreto de cobrimento; Taxa de corroso do ao; Profundidade de carbonatao do concreto; Teor de ons cloreto na massa de concreto; ndice de vazios, absoro de gua e massa especifica; Umidade do ar; Variaes de temperatura

- Durabilidade:

Os ensaios devem sempre ser conduzidos por profissionais habilitados, capazes de avaliar

corretamente sua confiabilidade e as implicaes dos resultados. Sempre que possvel,

diferentes mtodos devem ser usados e os resultados comparados.

31

3.3.4 - Monitorao da estrutura

A observao da estrutura durante um perodo de tempo pode ser necessria, para obter

informaes teis quando se tem a suspeita de fenmenos no estabilizados e tambm

durante um processo de interveno estrutural.

Normalmente, os sistemas de monitorao tm como objetivo o registro de alteraes de

deformaes, abertura de fissuras, recalques de fundaes, temperatura, etc. No caso do

controle de abertura de fissuras, por exemplo, a forma mais simples e econmica de

monitor-las consiste na colocao de testemunhos, selos de gesso ou vidro.

importante saber que o uso de um sistema de monitorao deve estar sujeito a uma

anlise de custo-benefcio, para que sejam recolhidos apenas os dados realmente

necessrios para revelar a evoluo dos fenmenos estudados.

3.4 - DESEMPENHO ESTRUTURAL

A anlise do desempenho de uma estrutura pode ser influenciada por diversos fatores, entre

os quais possvel citar como principais: a concepo da estrutura, as caractersticas dos

materiais constituintes, as aes atuantes e condies ambientais.

3.4.1 - Modelo estrutural

O comportamento real de uma edificao pode ser to complexo que necessrio

identific-lo

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Estudo Palacio Da Justiça