Apresentação do diagnóstico

Primeiramente, dada sua magnitude técnica e didática, apresenta-se sob forma de citação indireta, resumo das conclusões constantes no laudo (Ibid.) já amplamante referenciado nesta dissertação.

188 Segundo o documento, as fissuras que ocorrem no prédio do Auditório do Centro de Educação são devidas às ações de origem térmica, principalmente as que atuam sobre a estrutura de concreto armado da cobertura.

Estas ações são transmitidas pelos elementos estruturais da cobertura (lajes e vigas), a partir do centro geométrico onde as tensões são teoricamente nulas, de forma crescente para as vigas de bordo e destas para os seus respectivos engastamentos com pilares. Estes, por sua vez, ao receberem as ações dos carregamentos de origem térmica, são submetidos a tensões de tração superiores à resistência de tração do concreto, originando-se a fissuração indesejada.

Durante os ciclos inverno-verão, devido a dilatações na estrutura, o aparecimento dos esforços de compressão induz fissuras desenvolvidas nos pilares da seguinte forma:

a) Lancheria: fissuras no sentido do centro do prédio para a extremidade leste, ao nível da interface do pilar e a viga superior de bordo (4,10 m);

b) Auditório: fissuras no sentido do centro do prédio para a extremidade oeste, ao nível da interface do pilar e a viga superior de bordo (4,10 m).

Durante os ciclos verão-inverno, devido a contrações na estrutura, as ações provenientes destas contrações são em sentido contrário aos acima relatados, surgindo fissuras nas faces opostas às anteriores, em geral a 2,0 m de altura e mais significativas para os pilares situados nos cantos do prédio.

Observa-se que no geral as fissuras de contração são maiores do que as de dilatação. Isto se explica pelo fato das fissuras de contração produzir-se do bordo livre da estrutura em direção ao centro do prédio, onde ocorre mais oposição às deformações, aumentando as tensões de tração no concreto quando comparadas com as de compressão originadas no sentido oposto, característica do ciclo de dilatação térmica.

Finalizando, o Laudo Técnico apresenta concluso que a origem das fissuras existentes no prédio analisado é devida a não consideração, no projeto estrutural, das ações térmicas ambientais que agem sobre a estrutura do mesmo.

Esta afirmação guarda embasamento com a validação teórica ali apresentada, a qual reúne de forma consistente fatores implicados na formação das patologias incidentes. Guarda também coerência com os mecanismos identificados nesta dissertação.

Com o intuito de acrescentar informações às já constantes no laudo, são a seguir apresentadas considerações complementares sedimentadas nos contextos teóricos e experimentais apurados no desenvolvimento deste trabalho, destacando-se nestes

fundamentalmente os resultados demonstrados no capítulo 6 “Tratamento matemático através de análises estruturais pelo Método dos Elementos Finitos”.

Das análises dos deslocamentos discutidas no subitem 6.2.1, a partir dos parâmetros referenciais ali descritos, verificações comparadas aos valores declarados na Tabela 6.1 destacam deslocamentos e rotações nodais em pilares ultrapassando limites prescritos no item 13.3 da NBR 6118 (ABNT, 2003). Neste item nominado “Deslocamentos limites” são estabelecidas referências em valores práticos utilizados para verificação em serviço do estado limite de deformações excessivas da estrutura.

Estes excessos constatados nos deslocamentos e rotações nodais dos pilares sinalizam situações de alerta, caracterizando-os como potencialmente capazes de induzirem efeitos patológicos tais como as fissurações excessivas em elementos estruturais, bem como nas alvenarias de fechamento.

Em relação às alvenarias de fechamento destaquem-se adicionalmente as recomendações do Centre Scientifique et Technique de la Construction (1980 apud THOMAZ, 1989, p. 132 - 133), segundo as quais, visando-se evitar elevadas tensões de cisalhamento nestas paredes, as deformações globais da estrutura devem ser limitadas quanto a distorções máximas.

As análises revelam, também com relação aos limites estabelecidos para as estas distorções, pilares deformando-se diferencialmente acima dos parâmetros considerados referenciais.

Os excessos verificados tanto nos deslocamentos e rotações nodais, como nas distorções geradas por fruto de deformações globais da estrutura, apresentam-se em resposta às combinações 2 e 3 de carregamentos, não sendo constatados quando atuantes as ações da combinação 1.

Este fato corrobora com inferição estabelecida em Isaia (2001), uma vez as combinações 2 e 3 integrarem ações com origem em variações de temperatura, condição não presente na combinação 1 de carregamentos.

Outra constatação também relacionada às combinações 2 e 3 de carregamentos guarda referência ao aumento em incidência e intensidade das fissuras apresentadas nos pilares, na medida em que estes se afastam do centro geométrico do tabuleiro de forro. As análises numéricas revelam relação de proporcionalidade direta entre estes afastamentos e as variações incrementais nas deformações calculadas, estas consideradas em seus valores modulares respectivamente comparados aos da combinação 1 (ver item 6.2.1).

190 Infere-se também através das análises numéricas que os mecanismos motivadores das movimentações estruturais, consideradas as diferentes combinações de ações, estabelecem plena coerência com o quadro de manifestações patológicas incidente.

Em 6.2.1 fica demonstrado que a inversão na transferência de tensões associada entre as combinações 2 e 3 de carregamentos é tanto mais intensa quanto mais afastado estiver o ponto considerado em relação ao centro geométrico de massa da estrutura (ponto de variações dimensionais de origem térmica teoricamente nulas).

Não foram constatados excessos normativamente estabelecidos para deformações verticais em vigas e lajes nas três combinações de carregamentos.

Quanto aos efeitos das deformações em elementos estruturais, o item 13.3 da NBR 6118 (ABNT, 2003) estabelece que “os deslocamentos podem afetar o comportamento do elemento estrutural, provocando afastamento em relação às hipóteses de cálculo adotadas”. Ainda, segundo a Norma, “se os deslocamentos forem relevantes para o elemento considerado, seus efeitos sobre as tensões ou sobre a estabilidade da estrutura devem ser considerados, incorporando-as ao modelo estrutural adotado”.

Os efeitos destes deslocamentos sobre as tensões e seus reflexos relacionados à estabilidade e integridade estrutural, bem como as análises aos esforços solicitantes e subseqüentes verificações dimensionais dos elementos estruturais estão discutidos no item 6.2.2.

Saliente-se que as componentes de tração originadas nos pilares são provenientes de ações solicitantes de momentos torçores, cisalhamentos e principalmente momentos fletores, sendo originados devido ao engastamento parcial existente entre estes pilares e o tabuleiro estrutural do forro (efeito pórtico).

A intensidade destas solicitações transmitidas pelo tabuleiro aos pilares está proporcionada na razão direta das relativas rigidezes entre ambos nos locais de transmissão.

As análises dos esforços solicitantes que atuam nos elementos de barra mostram variarem estes em maior intensidade modular quando comparadas as combinações 3 e 1. Isto ratifica a visual constatação de serem no geral as fissuras de contração maiores do que as de dilatação.

Considere-se, porém, que tanto nas respostas obtidas para a condição de dilatação volumétrica estrutural (aumento de temperatura), como nas resultantes de contração (diminuição de temperatura), as variações em determinados esforços solicitantes assumem em diversos elementos proporções de grandezas relevantes.

Os estudos dos momentos fletores e as correspondentes derivadas tensões de placa atuantes nos elementos finitos laminares, representando estes as lajes de forro, revelam não ocorrerem variações significativas em seus valores quando comparadas entre si as três combinações de carregamentos.

Por sua vez, as análises aos esforços de membrana constatam uma variação significativa entre as respostas obtidas para cada situação de carregamentos.

As maiores variações nas tensões de tração são observadas quando da contração volumétrica global, estando as máximas de compressão verificadas na condição de global dilatação.

Sobre o tópico conclui-se, a partir do exposto em 6.2.2.7, por não estar o concreto das lajes solicitado a tensões de casca que caracterizem limite para a sua resitência à tração. Portanto, a princípio, nenhuma fissura nas lajes de forro pode ser associada a ações de tração derivadas de tensões de placa ou de membrana.

Das verificações dimensionais desenvolvidas em 6.2.2.8, complementa-se o diagnóstico como segue:

• Em sua quase totalidade, os pilares periféricos apresentam armadura longitudinal subdimensionada para as três combinações de carregamentos, correspondendo estas armaduras a valores da ordem de 75% das seções transversais em aço estabelecidas como adequadas segundo referenciados critérios normativos;

• Todos os pilares estão em desconformidade normativa com relação ao diâmetro especificado para os estribos, estando também neles faltante o estribo suplementar; • A solução estrutural em questão exige a necessidade de dimensionamento dos pilares sob a ótica da flexo-compressão oblíqua, fato desconsiderado no projeto executivo, dado às seções transversais e disposições das armaduras longitudinalmente propostas;

• Os dimensionamentos estruturais das vigas e lajes não apresentam desconformidades com significância associativa às patologias incidentes na edificação, consideradas exclusivamente as solicitações resultantes nas três combinações de carregamentos verificadas;

• Quanto às lajes de forro ressalte-se que as constatadas fissuras nelas apresentadas podem encontrar causa e efeito relacionados a outros fatores de agressão, dentre os quais a retração hidráulica.

192 Finalizando, em face ao exposto através da análise numérica, pode-se inferir que causas e origens das manifestações patológicas incidentes estão diretamente vinculadas a não adequadada consideração, no dimensionamento estrutural dos pilares, das ações provenientes de variações térmicas ambientais, bem como de ações permanentes que agem sobre os mesmos.