Patologia de Estruturas de Concreto.pdf

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

PATOLOGIA E TERAPIADAS ESTRUTURAS

REFORO COM CONCRETO

PROF. LVIO MOSCI PIANCASTELLI

ESCOLA DE ENGENHARIA

Patologia e Terapia das Estruturas Reforo com Concreto Prof. lvio Mosci Piancastelli

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SUMRIO

1. INTRODUO ........................................................................................ 02

2. REFORO COM CONCRETO .................................................................. 03

3. TRATAMENTO DO SUBSTRATO ........................................................ 05

4. REFORO DE PILARES ........................................................................... 06

4.1. Clculo do Reforo ............................................................................. 07

4.2. Reforo por Encamisamento ................................................................ 08

4.3. Reforo Lateral ..................................................................................... 09

4.4. Reforo por Cintamento ..................................................................... 10

5. REFORO DE VIGAS ............................................................................. 11

5.1. Clculo do Reforo ............................................................................. 12

5.2. Reforo Flexo ........................................................................... 13

5.3. Reforo ao Cisalhamento .................................................................... 16

5.4. Reforo Toro ............................................................................... 17

6. REFORO DE LAJES ............................................................................. 19

6.1. Clculo do Reforo ............................................................................. 19

6.2. Reforo Flexo .................................................................................. 19

6.3. Reforo Puno ............................................................................... 22

6.4. Reforo ao Cisalhamento .................................................................... 23

7. CONSOLOS DE REFORO .................................................................... 23

8. REFORO DE FUNDAES EM SAPATA........................................ 25

9. REFORO DE FUNDAES EM ESTACAS ........................................ 28

10. BIBLIOGRAFIA ....................................................................................... 30


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1. INTRODUO

Quando o desempenho de uma pea estrutural insatisfatrio, colocando em riscosua segurana, sejam quais forem as causas ou origens do problema, sonecessrias intervenes que:

visem devolver-lhe o desempenho perdido - RECUPERAO; ou aumentar-lhe o desempenho - REFORO.

Observa-se, portanto, que a diferena entre recuperao e reforo apenasconceitual, e depende do ponto de partida do raciocnio feito.

Doravante, neste trabalho, apenas por comodidade, ser utilizado apenas o termoreforo.

Existem vrias tcnicas de reforo, algumas delas j consagradas e outras que,apesar de j se terem mostrado eficientes, ainda esto, sob observao e/ou emdesenvolvimento.

Na realidade, nos ltimos tempos, o desenvolvimento com relao aos reforos temestado mais ligado a materiais e procedimentos do que a descobertas de novastcnicas.

As principais tcnicas de reforo podem ser definidas como:

Reforo com concreto armado; Reforo com perfis metlicos; Reforo com chapas de ao coladas; Reforo com lminas ou folhas de carbono coladas; Reforo por protenso.


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2. REFORO COM CONCRETO

O concreto, seja ele moldado em formas ou projetado, , sem sombra de dvidas, omaterial mais verstil para o reforo ou recuperao de estruturas de concretoarmado, por poder ser utilizado em todos os tipos de peas estruturais e nas maisdiversas situaes e condies.

Os reforos em concreto armado so muito utilizados, principalmente, pelo fato deexigirem procedimentos, em sua maioria, anlogos aos empregados em obrasnovas. Mesmo os procedimentos especficos so de fcil execuo, no exigindomo de obra muito especializada, desde que criteriosamente detalhados eespecificados. Apesar disso, no dispensa os cuidados inerentes a toda e qualquerinterveno de reforo.

O reforo com concreto projetado difere daquele em concreto armado apenas comrelao ao lanamento e adensamento do concreto, que feito numa nica etapa,atravs de equipamento de projeo a ar comprimido. Entretanto, a operao desseequipamento exige mo de obra especializada, experiente, e responsvel.

Uma das maiores preocupaes nos reforos com concreto relaciona-se adernciaentre o concreto de reforo (concreto novo) e o concreto da pea a ser reforada(concreto velho). Ela vital para garantir o comportamento conjunto(monoltico) pea original / reforo, ou seja, para que a pea reforada trabalhecomo uma pea monoltica.

Caso seja necessrio, pode-se lanar mo de adesivos epoxdicos para garantir taladerncia. Deve-se lembrar, entretanto, que esse tipo de resina comea a perder opoder de adeso em temperaturas acima de 50oC, sendo que os de melhorperformance conseguem trabalhar com a temperatura mxima de 90oC.

Recurso muito utilizado, para tambm garantir o comportamento monoltico da peareforada, a adoo de pinos que atravessam a interface dos dois concretos, os quaispassam a resistir aos esforos de cisalhamento que al se desenvolvem. Esses pinospodem ser representados por estribos prolongados, chumbadores, ou pequenasbarras coladas com resinas - Figura 2.1.


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Figura 2.1 - Pinos para Ligao de Concretos

Exigncia, normalmente feita, que o concreto novo apresente caractersticassemelhantes s do concreto velho, principalmente resistncias e mdulo deelasticidade.

claro que o material a ser utilizado no reforo de um elemento estrutural deconcreto, seja ele o prprio concreto ou outro qualquer, deve ter suas caractersticasanalisadas tendo-se em vista as caractersticas do concreto do elemento a serreforado.

Entretanto, definir, genericamente, no caso do concreto, que tais caractersticasdevam ser aproximadamente as mesmas chega a ser um erro, porque diferenaspodem ser at necessrias, em funo de efeitos e comportamentos desejados emcasos especficos.

Para justificar essa colocao cita-se que o concreto armado composto pormateriais de caractersticas mecnicas bem diferentes, que, entretanto, noimpedem o seu perfeito funcionamento conjunto, em funo da corretaconsiderao das mesmas.

Quanto ao clculo de reforos, deve-se registrar que a NBR-6618, referente aoprojeto e execuo de obras de concreto armado, no faz qualquer meno a eles.

Por isso, projetos de reforos so normalmente desenvolvidos com base naexperincia pessoal do engenheiro projetista, que, muitas vezes, adaptapreconizaes daquela norma ou utiliza critrios isolados de normas de outros paises.

Convm chamar a ateno para o fato de no existirem normas para reforo toabrangentes quanto as existentes para obras novas, mesmo nas mais renomadasinstituies de normatizao.


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Nos tens a seguir, sero abordados reforos de diversas peas estruturais,utilizando o concreto como material de reforo.

As argamassas ou concretos grouts, as argamassas projetadas, e as argamassas ouconcretos polimricos ou de resinas podem ser, tambm, empregados nos reforosdescritos.

3. TRATAMENTO DO SUBSTRATO - CONCRETO E ARMADURAS

Para o bom desempenho de qualquer interveno, principalmente de recuperaoou reforo, fundamental que o substrato (superfcies do concreto e do aoexistentes) seja convenientemente tratado.

So duas as finalidades bsicas do tratamento:

retirar todo material deteriorado ou contaminado; propiciar as melhores condies de aderncia entre o substrato e o material de recuperao ou reforo.

Para o tratamento do substrato, podem ser adotados os seguintes procedimentos:

Escarificao manual (marreta, talhadeira, ponteiro); Escarificao mecnica (martelete, rompedor, fresa); Escovamento manual (escova de ao); Lixamento manual ou eltrico (lixas para concreto e ao, lixadeira eltrica);

Hidro-demolio (equipamento especfico); Jateamento de areia (equipamento especfico); Jateamento de gua e areia (equipamento especfico); Queima controlada com chama (maarico); Corte de concreto (discos ou fios de corte); Jateamento de ar comprimido (equipamento especfico); Jateamento de gua fria ou quente (equipamento especfico); Jateamento de vapor (equipamento especfico);


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Lavagem com solues cidas (soluo de cido clordrico, Reebaklens da Fosroc);

Lavagem com solues alcalinas (soluo de soda custica); Aplicao de removedores de leos e graxas (Reebexol Super da Fosroc);

Aplicao de removedores de gordura e cido rico - suor - (lcool isoproplico, acetona);

Umedecimento ou saturao da superfcie do concreto com gua (asperso, pano ou areia molhados).

A superfcie do concreto velho que entrar em contato com o material derecuperao ou reforo dever ser apicoada para a retirada da nata de cimentosuperficial - Figura 3.1. Ela dever apresentar-se seca ou mida (saturada comsuperfcie seca) em funo do material a ser utilizado.

Apicoamento p/ Reforo do Pilar Apicoamento p/ Reforo da Viga

Figura 3.1 - Apicoamento do Concreto

4. REFORO DE PILARES

Pilares so os elementos estruturais que, para reforo, maires exigncias impem aoprojetista. Eles so reforados por diversos motivos, como por exemplo:

erros de clculo; erros de detalhamento; deficincias dos materiais (fck estimado menor que o de projeto); mau adensamento do concreto; corroso das armaduras; impactos acidentais; erros de locao.


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4.1. Clculo do Reforo

Antes do reforo de um pilar, o ideal seria alivia-lo de sua carga. Entretanto, salvoem casos muito especiais, tal alvio s conseguido de forma parcial, estando,portanto, o pilar original ainda solicitado no instante do reforo.

Supondo que, em tal instante, o pilar original esteja resistindo uma carga N, aps oreforo, o conjunto pilar original-reforo passar a resistir a uma carga N + N.Dessa carga total (N + N), o pilar original ser solicitado por uma parcela igual aN + N, e o reforo pela parcela restante de (1-) N. O valor de depender darelao entre a rigidez do pilar original e a rigidez do reforo, bem como dascondies de ligao estrutura-reforo j comentada anteriormente. A Figura 4.1.1ilustra o citado, atravs de analogia com o comportamento de molas helicoidais.

Figura 4.1.1 - Distribuio de Carga Entre Pilar (F1) e Reforo (F2)

Caso a nova carga solicitante do pilar original (N + N) o leve ruptura, a cargatotal (N + N) passar a solicitar o reforo, que dever ser capaz de suportar-la,evitando a ruptura geral do pilar reforado.

Em funo disso, procedimento comum, e seguro, projetar o reforo parasuportar, szinho, toda a carga, ou seja, desprezar a resistncia do pilar original.

importante ressaltar que pilares so solicitados no s por cargas normais(compresso simples), mas tambm por momentos fletores (flexo normal ouoblqua composta), o que torna as consideraes de trabalho conjunto pilaroriginal-reforo ainda mais complexas.


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De qualquer forma, caso se v considerar a contribuio do pilar original, asdeformaes iniciais do concreto devem ser rigorosamente consideradas noprojeto, para que as deformaes finais (aps o reforo) no ultrapassem osvalores limites tericos de ruptura (item 4.1.1.1 da NBR-6118).

As tenses iniciais devem tambm ser consideradas com o mesmo rigor.

Convm ressaltar que reforos em concreto geralmente aumentam a rigidez daspeas tratadas, sendo necessrio, portanto, verificar a influncia desse aumento nocomportamento global da estrutura (redistribuio de esforos).

Finalizando, importante destacar que, pelo exposto neste item, pode-se concluir quequalquer interveno a ser executada num elemento estrutural, por mais simples quepossa parecer, deve ser precedida de anlise estrutural, sob pena de reduo dasegurana do mesmo. Como contra exemplo muito comum, pode-se citar os casos deoxidao de armaduras, onde muitas empresas de execuo, geralmente pordesconhecimento do comportamento estrutural, realizam intervenes reveliadaquela anlise.

4.2. Reforo por Encamisamento

Nesse tipo de reforo, o pilar original, totalmente envolvido pelo concreto armadode reforo, conforme mostra a Figura 4.2.1.

Figura 4.2.1 - Pilares - Reforo por Encamisamento


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Na Figura 4.2.1 (A), v-se o reforo de apenas um vo do pilar. A transferncia deesforos feita atravs das vigas e da aderncia entre os concretos do pilar original edo reforo. A armadura longitudinal de reforo ancorada nas vigas e na lajeinferior por colagem com resina, e estendida at a face inferior da laje superior. Aexecuo de capitel no pilar subjacente, pode ser necessria para uma melhortransferncia dos esforos do reforo.

O reforo mostrado na Figura 4.2.1 (B) continuo, ou seja, atinge vos contiguosdo pilar. Nesse caso, importante a continuidade da armadura longitudinal dereforo, onde ela seja possvel, como ocorre quando s preciso atravessar oconcreto das lajes.

Caso o reforo utilize concreto projetado, no dever haver problemas de ordemexecutiva.

Entretanto, quando se adota soluo em concreto armado, o concreto pode serlanado nas formas pela sua abertura superior, em etapas ou em uma nica operao.

De qualquer forma, a concretagem junto s lajes ficar impedida.A Figura 4.2.2apresenta algumas maneiras de se contornar tal dificuldade.

Figura 4.2.2 - Encamisamento - Concretagem de Trecho Junto a Lajes

interessante observar que, nos reforos por encamisamento, a retrao transversalfavorece a aderncia entre os dois concretos.

4.3. Reforo Lateral

Esse reforo difere daquele por encamisamento, porque o acrscimo de concreto no feito em todas as faces do pilar original (Figura 4.3.1).


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Neste caso, s existe a opo do reforo trabalhar em conjunto com o pilar original, oque torna essencial a ligao entre os dois concretos. O uso de pinos decisalhamento, conforme j descrito e mostrado na Figura 2.1, , portanto,essencial, sendo conveniente, tambm, a utilizao de adesivos estruturais.

Na Figura 4.3.1 (A) mostrada soluo atravs de estribos soldados, que s deveser adotada no caso de aos no encruados a frio. Na soluo da Figura 4.3.1 (B),atravs de sulcos abertos no cobrimento de duas faces do pilar original, estribos soincorporados, com argamassa de resina ou argamassa polimrica, ao pilar original. AFigura 4.3.1 (C) ilustra ligao por meio de chumbadores.

Figura 4.3.1 - Pilares - Reforo Lateral - Utilizao de Pinos

Quanto execuo, so vlidos todos os comentrios feitos no item 4.2.

Observa-se que este tipo de reforo de pilares o menos utilizado.

4.4. Reforo por Cintamento

Em pilares solicitados por cargas normais, pode ser vantajosa, em funo dageometria do pilar original, a adoo de reforo com armadura transversal circularde cintamento.

Esse tipo de reforo conduz, obviamente, a uma seo transversal final (aps oreforo) de forma circular - Figura 4.4.1.


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O cintamento propicia um aumento na resistncia compresso, por fretagem, doconcreto de reforo (a ruptura compresso do concreto ocorre por trao em planoperpendicular ao de compresso), bem como do pilar original.

A NBR-6118 faz uma srie de recomendaes e exigncias para o projeto de pilarescintados, que, obviamente, devem ser observadas, em adio s consideraesespecficas de projetos de reforo, como os estados iniciais de tenso e deformao.

Em pilares de seo retangular, nos servios de preparao do substrato, as quinaspodem ser quebradas caso seja desejada a reduo do dimetro externo final dopilar.

Figura 4.4.1 - Pilares - Reforo por Cintamento

5. REFORO DE VIGAS

A grande maioria dos reforos executados em vigas de concreto armado ocorrem emfuno de seu mau desempenho frente s solicitaes de flexo ou cisalhamento,devido a causas as mais diversas.

Menos comum so os reforos causados por baixo desempenho toro.

Flechas excessivas, apesar de no ameaar a segurana da viga, causam desconfortoaos usurios, podem prejudicar o funcionamento de outras peas estruturais, e departes no estruturais da edificao (janelas, portas, pontes rolantes,etc), exigindo,portanto, intervenes de reforo.

Como em todo reforo, o sucesso da interveno depende substancialmente dotratamento do substrato, por sua vez ligado aderncia entre o concreto velho e onovo.


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O clculo do reforo de vigas pode ser feito com base nos critrios da NBR-6118,com a devida considerao das tenses e deformaes existentes antes do reforo.

A Figura 5.1.1 apresenta os estados de tenso e deformao de uma viga submetida areforo de flexo.

Figura 5.1.1 - Vigas - Estados de Tenso e Deformao Antes e Depois do Reforo

A anlise das tenses de cisalhamento na interface do concreto original com o dereforo de fundamental importncia, visto que o desempenho conjunto dessesdois materiais, vital para a boa performance da pea, depende de sua ligao.

As tenses de cisalhamento ao longo da altura de uma viga retangular estomostradas no diagrama da Figura 5.1.2.

Figura 5.1.2 - Viga Retangular - Tenses de Cisalhamento


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No clculo flexo, deve-se, tambm, verificar a necessidade das barraslongitudinais serem ancoradas no pilar. Essa verificao corresponde ao estudo dacobertura do diagrama de momentos fletores normalmente feito no projeto devigas novas.

Caso a seo original da viga (concreto e ao) seja suficiente para absorver osmomentos fletores prximos dos apoios, a citada ancoragem no necessria.

Nesse caso, entretanto, a viga passa a ter apoio de altura reduzida, exigindo asverificaes concernentes. Destaca-se a verificao da armadura de suspenso dosesforos que chegam pela armadura de reforo.

Ressalta-se que, na maioria dos reforos de vigas, a seo original capaz deabsorver os momentos junto aos apoios.

A Figura 5.1.3 ilustra as duas situaes citadas.

Figura 5.1.3 - Barras Ancoradas ou No nos Pilares

5.2. Reforo Flexo

O reforo de vigas flexo com concreto armado ou projetado feito, basicamente,por encamisamento.

Para o posicionamento das armaduras longitudinais de flexo, emprega-se estribosadicionais fixados viga original de varias maneiras.

Esses estribos podem ser calculados para funcionarem tambm como pinos,absorvendo os esforos de cisalhamento que surgem entre o concreto velho e o novo.


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A Figura 5.2.1 mostra casos nos quais estribos adicionais so soldados aosexistentes. Para isso, durante o apicoamento do concreto da viga original, ocobrimento da parte inferior da viga retirado at que os estribos fiquem expostosnum comprimento suficiente para a soldagem. Convm lembrar que, nesses casos, osestribos no podem ser de ao encruado a frio.

Os quatro casos - formas de concretagem - mostrados na Figura 5.2.1 so:

( A ) encamisamento parcial - concreto lanado em forma cachimbo;

( B ) encamisamento parcial - concreto projetado (c/ aumento de cobrimento);

( C ) encamisamento total - concreto lanado por aberturas nas lajes;

( D ) encamisamento total - argamassa injetada sobre brita acondicionada nas formas.

Figura 5.2.1 - Encamisamento - Estribos Soldados

Quando a soldagem dos estribos no possvel, pode ser adotada a soluo indicadana Figura 5.2.2, que consiste na ancoragem dos estribos na alma da viga.

Nesse caso, os estribos no funcionam como pinos, que se forem necessrios teroque ser executados com chumbadores ou barras coladas com resina.


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Figura 5.2.2 - Encamisamento - Estribos Ancorados na Viga

Os quatro casos de concretagem indicados na Figura 5.2.1 podem ser adotadostambm nesse reforo.

Soluo alternatina indicada na Figura 5.2.3. O reforo consiste no embutimentode barras longitudinais na alma da viga, atravs escarificao e fixao comargamassa de resina (mais indicada) ou argamassa polimrica, ambas com pontede aderncia compatvel.

Para o posicionamento das barras de reforo, necessrio um pequeno corte nosestribos originais, segundo mostra o detalhe da Figura 5.2.3.

Figura 5.2.3 - Reforo por Embutimento de Armaduras


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5.3. Reforo ao Cisalhamento

O reforo ao cisalhamento , geralmente, de execuo mais difcil do que o reforo flexo.

Na maioria dos casos, ele est associado ao reforo flexo, sendo, portanto,executado normalmente por encamisamento.

A forma mais segura para a sua execuo, considerando o funcionamento datrelia de Mrsch - idealizada para o clculo dos esforos nos estribos e nas bielasde compresso -, a indicada na Figura 5.3.1. Entretanto, o processo executivoexige a execuo de furos na laje para a passagem dos estribos, e de aberturas parao lanamento do concreto.

Figura 5.3.1 - Reforo ao Cisalhamento e Flexo - Trelia de Mrsch Completa

Experimentos tm mostrado no ser necessrio o envolvimento de toda a viga peloestribo, o que extremamente interessante do ponto de vista executivo, evitando osdifceis, e s vezes impossveis, procedimentos pela parte superior das lajes.

O acrscimo da armadura de cisalhamento pode, portanto, ser feito pela faceinferior da laje, desde que sejam verificadas as tenses de cisalhamento (horizontais)entre a alma da viga e a mesa formada pela laje. Tais tenses devem ser absorvidas,ou pela aderncia e atrito, ou pelo efeito de pino dos estribos existentes, e, se essesforem insuficientes, aqueles que forem acrescentados.

A Figura 5.3.2 ilustra casos nos quais o clculo estrutural se baseou nesseraciocnio.


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Figura 5.3.2 - Estribos de Reforo na Alma da Viga

Na execuo, pode ser utilizado o concreto moldado ou projetado, conforme jmostrado na Figura 5.2.1.

Caso seja necessrio apenas o reforo ao cisalhamento, podem ser feitos cortes noconcreto de cobrimento nas posies onde sero instalados os estribos de reforo. Ossistemas de ancoragem dos estribos so os mesmos indicados nas Figuras 5.3.1 e5.3.2. A Figura 5.3.3 ilustra o descrito.

Figura 5.3.3 - Reforo Apenas ao Cisalhamento

5.4. Reforo Toro

O reforo toro normalmente conseguido com o acrscimo de estribos e debarras longitudinais, implicando num encamisamento total da pea reforada.

De forma diferente do cisalhamento, o reforo toro exige que as armaduraslongitudinais sejam ancoradas no pilar. Isso pode ser feito por colagem comadesivos estruturais. (ver Figura 5.1.3 A).


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A Figura 5.4.1 apresenta a soluo mais empregada, seja utilizando concreto armadoou projetado.

Figura 5.4.1 - Reforo Toro

importante salientar que ao invs de reforo, pode-se executar artifciosestruturais capazes de reduzir ou anular o momento de toro que exige o reforo.So vrios os artifcios estruturais que podem ser executados, variando com o casoestudado. Obviamente, a materializao desses artifcios implica em intervenes,s vezes, semelhantes s de reforo, mas de maior facilidade executiva. A Figura5.4.2 apresenta exemplo de um desses artifcios estruturais.

Figura 5.4.2 - Artifcio Estrutural para Eliminar ou Reduzir Esforo de Toro


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6. REFORO DE LAJES

Nas lajes, so mais comuns os reforos flexo e puno. O reforo aocisalhamento raro no caso de obras residnciais e comerciais, mas ocorre, no semfreqencia, em obras industriais.

Os procedimentos de execuo so anlogos aos j descritos para pilares e vigas,seja em reforos em concreto armado ou projetado.


Os clculos podem ser feitos com base nos critrios da NBR-6118.

Como nos pilares e vigas, devem ser considerados os estados iniciais de tenso edeformao. Entretanto, no caso das lajes, os efeitos desses estados iniciais somenos significativos, porque a parcela da carga permanente em relao carga total normalmente menor do que nos casos de pilares e vigas. Portanto, a retirada dascargas de utilizao reduz significativamente as tenses e deformaes iniciais. Casose deseje reduzir ainda mais as tenses e deformaes iniciais, pode-se lanar mode operaes de macaqueamento e escoramento, que tambm so de bem mais fcilexecuo do que nos casos de vigas e pilares.

Ateno especial deve ser dada aderncia entre os concretos original e de reforo,para que seja garantido o funcionamento conjunto.

6.2. Reforo Flexo

O reforo flexo pode ser obtido pelo acrscimo de armadura na zona de traoou acrscimo de concreto na zona de compresso. A combinao desses doisacrscimos pode ser utilizado, apesar do maior grau de interveno.

A Figura 6.2.1 mostra o reforo executado pela face inferior da laje, atravs deconcreto projetado.


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Figura 6.2.1 - Reforo pela Face Inferior da Laje

O uso de argamassas polimricas apertadas contra o substrato , tambm,possvel, sendo, nesse caso, conveniente o uso de ponte de aderncia compatvelcom o polmero da argamassa.

O reforo para os momentos positivos (que tracionam a face inferior da laje) conseguido pelo aumento da seo da armadura. Para os momentos negativos(que tracionam a face superior da laje) o reforo acontece pelo acrscimo da seode concreto da zona comprimida.

A necessidade de ancoragem da armadura de reforo nas vigas deve ser verificada(ver item 5.1).

Na Figura 6.2.2 mostrado o caso de reforo pela face superior da laje.

Figura 6.2.2 - Reforo pela Face Superior da Laje

Nesse caso, o uso do concreto projetado, ou mesmo de argamassas prensadas, no sejustifica, sendo indicado o concreto armado.

O reforo para os momentos positivos conseguido pelo acrscimo da seo deconcreto da zona comprimida. Para os momentos negativos o reforo obtidoatravs do aumento da seo da armadura.


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Soluo alternativa, para reforo da regio de momentos negativos, pode ser obtidaatravs da abertura de sulcos e posterior fixao da armadura com argamassapolimrica ou de resina, mais ponte de aderncia - Figura 6.2.3.

Figura 6.2.3 - Reforo por Embutimento da Armadura

Muito comum, tambm, a ocorrncia de fissuras nos cantos de lajes, devidas amomentos volventes. Tais fissuras, normalmente, no prejudicam ocomportamento da laje, no sendo, portanto, exigido o reforo.

Ressalta-se que momentos volventes provocam esforos de trao nas duas facesdas lajes. Na face inferior, entretanto, no ocorre fissura, pois as armaduras decombate aos momentos positivos absorvem as tenses de trao do momentovolvente. Na face superior, como geralmente no h armadura negativa, o momentovolvente provocar fissuras.

A Figura 6.2.4 mostra o reforo para momento volvente com concreto armado.

Figura 6.2.4 - Reforo para Momento Volvente

Soluo alternativa, anloga mostrada na Figura 6.2.3, pode ser adotada.


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6.3. Reforo Puno

O reforo puno, exigido geralmente em lajes cogumelo, , na maior parte dasvezes, executado atravs do aumento da rea de transmisso de cargas entre pilar elaje. A rea necessria calculada para que as tenses de cisalhamentodesenvolvidas possam ser resistidas pelo concreto da laje.

A soluo, em concreto armado, mais utilizada exige que aberturas sejam feitas nalaje, para o lanamento do concreto. Caso tal acesso seja invivel, pode-se adotarsoluo com injeo de argamassa sobre brita acondicionada na forma. A Figura6.3.1 ilustra esses dois casos.

Aliviar a carga antes do reforo sempre desejvel.

Figura 6.3.1 - Reforo Puno por Reduo das Tenses de Cisalhamento

Outra forma de reforar puno consiste em acrescentar armadura paracombater os esforos de cisalhamento. Executa-se furos nos locais de instalao dasbarras da armadura, que so fixadas ao concreto por adesivos estruturais (barrasfinas) ou, o que mais indicado, protendidas por meio do aperto de porcas, comchave de torque - Figura 6.3.2.

Figura 6.3.2 - Reforo Puno por Acrscimo de Armadura de Cisalhamento


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6.4. Reforo ao Cisalhamento

A necessidade de reforo de lajes ao cisalhamento bem menos comum do que o flexo ou puno.

Entretanto, ele facilmente conseguido com o acrscimo da espessura da laje, comonum reforo flexo (ver Figuras 6.2.1 e 6.2.2). No caso de ser necessrio apenasreforar ao cisalhamento a introduo de armadura especfica, por colagem ouprotenso, mais econmica (Figura 6.4.1).

Figura 6.4.1 - Reforo ao Cisalhamento por Acrscimo de Armadura

Essa soluo igual ilustrada pela Figura 6.3.2, que corresponde ao reforo puno.

7. CONSOLOS DE REFORO

Em muitas intervenes de reforo, a criao de consolos curtos, como estruturasauxiliares na soluo pretendida, tem sido recurso de grande valia.

O reforo para elevao do nvel da pista de rolamento ou troca de aparelhos deapoio de pontes ou viadutos, o reforo e reposicionamento de estruturas comrecalques de fundao e o reforo de fundaes em estacas so alguns exemplos decasos onde consolos curtos funcionam como estruturas auxiliares.

As Figuras 7.1 e 7.2 ilustram os dois primeiros casos citados.


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O caso referente ao reforo de fundaes em estacas ser visto frente.

Figura 7.1 - Consolos Curtos como Estruturas Auxiliares no Iamento de Tabuleiros de Pontes e Viadutos

Figura 7.2 - Consolos Curtos como Estruturas Auxiliares no Reposicionamento de Estrutura com Recalques

A Figura 7.3 mostra os detalhes construtivos dos casos das Figuras 27 e 28

Figura 7.3 - Detalhes Construtivos


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8. REFORO DE FUNDAES EM SAPATA

Intervenes de reforo so feitas em sapatas, geralmente, em funo da necessidadede acrscimo de solicitao ou do mau desempenho.

O mau desempenho pode ser da pea estrutural, exigindo reforos flexo, punoou cisalhamento, ou da interao entre estrutura e solo, que implica em recalques,e, consequentemente, em reforo, sendo, s vezes, necessrio o reposicionamento daestrutura (ver Figura 7.2).

Nos casos de mau desempenho da pea estrutural, seja na flexo, puno oucisalhamento, o reforo facilmente conseguido atravs do aumento da seo deconcreto - Figura 8.1.

Figura 8.1 - Reforo Flexo, Puno ou Cisalhamento

Em qualquer das trs situaes, a aderncia entre os concretos , como sempre, devital importncia, sendo bastante indicada a adoo de pinos de cisalhamento. Nocaso de reforo puno, sugere-se a ligao do concreto de reforo com o pilar,tambm atravs de barras que atravessam o pilar.

O aumento da rea de uma sapata pode ser necessrio, para manter os nveis detenso no solo, quando h acrscimo de carga, ou para reduzir tais nveis, quandoeles esto acima do admissvel, provocando recalques excessivos.


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Quando exigido, uma boa soluo para aumentar a rea de uma sapata prolongar as ferragens de flexo existentes, e aumentar a sua altura, o suficientepara que sejam atendidas as novas solicitaes de flexo, puno e cisalhamento -Figura 8.2.

O prolongamento das barras pode ser feito quebrando-se as bordas da sapata, atque fique exposto um trecho reto de ferragem de aproximadamente quinzecentmetros, para soldagem ou instalao de luvas (tipo CCL).

Figura 8.2 - Aumento da rea de Contato de Sapatas

Outra forma de se aumentar a capacidade de carga de uma fundao em sapata transform-la numa fundao sobre estacas. Para isso, normalmente se empregaestacas perfuradas (estaca raiz, presso ancoragem, e outras), usando o mesmoequipamento para perfurar o concreto da sapata original - Figura 8.3.

Figura 8.3 - Reforo de Sapata por Cravao de Estacas

No clculo do futuro bloco de coroamento, deve ser levado em conta que algumasbarras da armadura original sero cortadas durante a perfurao da sapata para aexecuo das estacas.


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A necessidade de uso de adesivo estrutural que garanta a ligao entre o concretodas estacas e o da sapata pode dificultar a execuo do reforo, sendo o seu pontomais vulnervel. Por isso, comum a soluo alternativa indicada na Figura 8.4,que consiste em executar uma nova fundao em estacas sobre a sapata original.

Figura 8.4 - Bloco Estaqueado Sobre Sapata Existente

Quando o acrscimo , smente, de carga normal, soluo pouco convencionalconsiste na cravao de estacas, cuja funo ser absorver o acrscimo de carganormal. Nessa soluo so utilizados consolos auxiliares - Figura 8.5.

Um estudo cuidadoso dever ser feito, no intuito de definir o comprimento dasestacas. O recalque das estacas dever ser pequeno o suficiente para que no hajatransmisso de carga para a sapata.

Figura 8.5 - Soluo Alternativa para Acrscimo de Carga Normal em Sapatas


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9. REFORO DE FUNDAES EM ESTACAS

Como as sapatas, as fundaes em estacas so reforadas em funo de acrscimosde solicitao ou do seu mau desempenho.

O mau desempenho pode ser devido baixa capacidade resistente do conjunto deestacas ou por deficincias do bloco de coroamento.

A soluo executiva, nos dois casos, , entretanto, a mesma, diferenando apenaspelo fato de num haver acrscimo de estacas e no outro no.

Quando se trata de blocos de pequenas dimenses, o reforo feito de forma aenvolver todo o bloco original (encamisamento).

As Figuras 9.1 e 9.2 ilustram o reforo de blocos de pequenas dimenses sem e comacrscimo de estacas, respectivamente.

Figura 9.1 - Reforo de Blocos por Encamisamento - Sem Novas Estacas

Figura 9.2 - Reforo de Blocos por Encamisamento - Com Novas Estacas


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Em blocos de grandes dimenses, o reforo, com ou sem acrscimo de estacas, ,geralmente, feito pelo acrscimo da seo de concreto nas faces superior e laterais.

No primeiro caso (acrscimo de estacas) executado, tambm, o prolongamento daarmadura inferior, atravs soldagem ou do uso de luvas especiais - Figura 9.3.

Figura 9.3 - Reforo de Blocos de Grandes Dimenses


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10. BIBLIOGRAFIA

[1] Piancastelli, E.M. - Patologia, Recuperao e Reforo de Estruturas de ConcretoArmado - Ed. Depto. Estruturas da EEUFMG - 1997 - 160p.

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lvio Mosci Piancastelli.Professor Adjunto do Depto. de Engenharia de Estruturas daEscola de Engenharia da UFMG.Engenheiro Consultor pela Fundao Christiano Ottoni e FUNDEP.

Correio Eletrnico: [email protected]: 31-9907-4140 (cel.) - 031-3238-1998 (com.)

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Patologia de Estruturas de Concreto.pdf