Conforme CALAVERA (1996), a patologia das edificações estuda tratamentos sistemáticos para os defeitos das construções, suas causas e conseqüências.
O emprego do termo patologia dentro da Engenharia Civil tem origem francesa, sendo assim colocado de forma equivocada. Contudo, na falta de outra expressão gramatical apropriada para este significado, tornou-se comumente utilizado na área da Engenharia.
Os recalques são responsáveis pelas seguintes modalidades de danos em uma edificação:
ü Danos Estruturais: são resultantes do acréscimo dos esforços oriundos dos recalques diferenciais em estruturas, principalmente hiperestáticas.
ü Danos Arquitetônicos: apresentam problemas à estética das construções como, por exemplo, as trincas de paredes e acabamentos, ruptura de painéis de vidro e mármore entre outros.
ü Danos funcionais: estes danos atuam no sentido de impedir que a estrutura trabalhe com o fim para o qual foi projetada ocasionando problemas como o refluxo das redes de esgoto, emperramento de portas e janelas, desgaste excessivo de elevadores entre outros.
2.9.1 Recalques Diferenciais
Segundo BURLAND (1977) apud VERÇOZA (1991), a ocorrência de recalque uniforme não acontece na prática, havendo sempre recalques diferenciais decorrentes de algum tipo de excentricidade de cargas, ou heterogeneidade do solo. Logo, o problema mais comum nas fundações é o recalque diferencial.
Diversos estudos de campo já foram desenvolvidos para se investigar o grau dos danos promovidos aos edifícios, pela ocorrência de recalques diferenciais. BJERRUM (1967) apud SILVA (1998) considera para diferentes distorções angulares, diferentes possibilidades de danos, conforme apresentado na tabela abaixo.
Quadro 7 - Danos causados em função da Distorção Angular
Distorção Angular Ocorrências previstas
1/600 Possibilidade de trincas em estruturas contraventadas por peças diagonais
1/500 Limite de segurança para obras que não podem apresentar trincas
1/300
Possibilidade de ocorrência das primeiras trincas em alvenarias e paredes em geral
Início de problemas com a operação de pontes rolantes
1/250 Limite a partir do qual a inclinação de prédios altos, por efeito dos recalques,começa a ser visível
1/150 Trincas com grandes aberturas começam a surgir em paredes e alvenarias
Surgimento de danos nas peças estruturais
O problema mais comum decorrente de um recalque de fundações é o aparecimento de fissuras, tanto em elementos de fechamento quanto em peças estruturais.
É importante salientar que fissuras em paredes nem sempre são devidas às fundações. Assim sendo, o surgimento de uma fissura precisa ter um diagnóstico confirmado antes de qualquer intervenção.
Quando o recalque diferencial localiza-se numa extremidade do prédio, THOMAZ (1989) explica que primeiro aparecem fissuras inclinadas e depois uma rachadura vertical no limite entre a região que está recalcando e a que está imóvel. Os recalques geralmente se tornam visíveis primeiro nas paredes, mas quando se acentuam, as vigas e cintas de fundação podem apresentar problemas aparecendo fissuras típicas de esforços de cisalhamento ou flexão.
Com intuito de distinguir as fissuras decorrentes de problemas nas fundações daquelas provocadas por outros problemas, segue uma relação entre algumas configurações típicas de fissuras e sua respectivas causas:
Quadro 8 - Relação entre causas e respectivas fissuras, Fonte site da internet: Eng. WATANABE.
Dano Causa
1 Trinca horizontal próximo do teto pode ser devido ao adensamento da argamassa de assentamento dos tijolos
ou falta de amarração da parede com a viga superior.
2 Fissuras nas paredes em direções aleatórias pode ser devido à falta de aderência da pintura, retração da
argamassa de revestimento, retração da alvenaria ou falta de aderência da argamassa à parede.
3 Trincas no piso podem ser produzidas por vibrações de motores, excesso de peso sobre a laje ou baixa
capacidade de suporte da laje.
4 Trincas no teto podem ser causadas falta de resistência da laje ou excesso de peso sobre a laje.
5 Trinca inclinada na parede é sintoma de recalques do elemento de fundação da direção perpendicular a ela.
6 O abaulamento do piso pode ser causado por recalque das estruturas, por expansão do subsolo ou colapso
do revestimento. Quando causados por recalques, são acompanhados por trincas inclinadas nas paredes. Os solos muito compressíveis, com a presença da água, se expandem e empurram o piso para cima.
7 As trincas horizontais próximas do piso podem ser causadas pelo recalque do baldrame ou mesmo pela
ascensão da umidade pelas paredes, devido ao colapso ou falta de impermeabilização do baldrame.
8 Trinca vertical na parede é causada, geralmente pela falta de amarração da parede com algum elemento
estrutural como pilar ou outra parede que nasce naquele ponto do outro lado da parede.
Para mensurar o avanço das fissuras aplica-se selos de gesso ou lamínulas de vidro bem finas, usadas em microscopia, sobre as fissuras. Estes materiais são bastante frágeis, quebrando com facilidade se houver qualquer alteração na abertura. Podem também ser utilizados, aparelhos denominados fissurômetros, com precisão mínima de 0,1mm. Abaixo se apresenta uma nomenclatura, identificando as aberturas de acordo com sua espessura:
Quadro 9 - Classificação de aberturas, PADARATZ (2000). Quadro de Classificação de Aberturas
Tipo de Abertura Espessura (mm)
Fissura 0,2 a 0,5
Trinca 0,5 a 1,5
Rachadura 1,5 a 5,0
Fenda, Greta ou Frincha 5,0 a 10,0
Brecha > 10,0
2.9.3 Grupos de Estacas
Entende-se por efeito de grupo de estacas ou tubulões o processo de interação destes, ao transmitirem ao solo as cargas que lhe são aplicadas. Esta interação acarreta numa superposição de tensões, de forma que o recalque destes grupos é, em geral, diferente para o mesmo elemento de fundação quando isolado.
De acordo com VESIC (1974) apud HACHICH et al. (1998), para a maioria dos grupos de estacas em areia a capacidade de carga do grupo é bem superior à soma das capacidades de carga individuais das estacas. A capacidade de ponta é pouco afetada pelo efeito de grupo, porém o atrito lateral pode aumentar cerca de três vezes, pois a cravação modifica a condição da areia no entorno da estaca, tornando-a mais densa.
No caso das argilas considera-se o grupo como sendo uma única estaca gigante, com perímetro definido pelas estacas externas do conjunto. A capacidade de carga dessa estaca gigante é comparada com a soma da capacidade de carga das estacas consideradas isoladamente, adotando-se o menor entre estes dois valores.