4.1
Medidas efetuadas de recalques 4.1.1
Procedimento de medição dos recalques e equipamentos empregados
O edifício em estudo teve seus recalques medidos de 1993 até 1996. Para tanto, foram instalados em alguns pilares no pavimento de acesso, a uma altura de cerca de 1m do piso, pinos de aço inoxidável que são usados como referências para os deslocamentos das fundações.
Segundo DANZIGER et al. (1995 e 1997) e DANZIGER et al. (2000), os pinos fabricados em aço inoxidável tiveram um projeto especial, diferente dos pinos habitualmente usados, em que o macho é fixado através de rosca à fêmea. O sistema usado é simplesmente encaixado, de forma a propiciar melhor acurácia aos resultados, uma vez que as medições são feitas com o macho sempre na mesma posição, diferentemente dos pinos tradicionais (ver figura 4.1). Os pinos de encaixe têm a desvantagem, entretanto, de possuírem um diâmetro maior que os de rosca, o que torna um pouco mais trabalhosa a sua instalação. O projeto dos pinos foi desenvolvido pela Grom, empresa pertencente à incubadora da COPPE/UFRJ (ver figura 4.2).
Ainda de acordo com os autores, no que diz respeito à instalação dos pinos nos pilares, dois procedimentos foram empregados. No primeiro, foram feitos recortes na forma dos pilares, de tal maneira que o pedaço correspondente da forma podia ser removido, criando assim uma pequena janela em uma face do pilar. Através dessa janela, e logo no início do processo de pega do concreto, era instalado o pino. O segundo procedimento consistia em realizar simplesmente uma perfuração – após o endurecimento do concreto – para instalação do pino. A perfuração era naturalmente
limpa e preenchida com argamassa. Ambos os procedimentos mostraram-se satisfatórios, embora o segundo fosse mais simples. Esse último, foi empregado na etapa final da instalação.
Apesar da situação ideal para uma referência fixa ser a execução de um bench-mark, isto é, uma referência de nível profunda, os custos correspondentes são elevados e por essa razão optou-se pela instalação de dois pinos semi-esféricos em meios-fios, suficientemente afastados da região de influência da ação do carregamento do edifício e que funcionam como referências fixas (ver DANZIGER et al. (1995 e 1997) e DANZIGER et al. (2000)).
Foram empregados, segundo os autores, níveis WILD NA2 com micrômetro de placa paralela Wild GPM3 e Wild NA3. As miras de ínvar usadas, de 1m e 2m de comprimento, são também da Wild (ver figuras 4.3 e 4.4). O procedimento de medição dos recalques consiste em se nivelar os pinos dos pilares em relação às referências externas.
Figura 4.2 –Pino de leitura: fêmea instalada no pilar e macho simplesmente encaixado à fêmea
Figura 4.3 - Mira instalada sobre pino de leitura, evidenciando-se ainda a forma recortada (DANZIGER et al., 1997)
Figura 4.4 – Nivelamento em execução
4.1.2
Apresentação das medidas de recalques
A tabela 4.1 mostra as datas em que foram efetuadas as medidas de recalques, bem como as etapas da obra correspondentes. Na tabela 4.1 constam ainda os recalques médios dos 9 pilares contemplados com medidas de recalques.
Tabela 4.1 – Medidas da média dos recalques de 9 pilares
Data Dias Recalques (mm) Etapa da obra
Média de 9 pilares
31/03/93 0 0 1º teto concretado (ainda com escoramento) 17/05/93 47 0,64 1º teto concretado e varanda frontal escorada
17/08/93 139 1,55 2º teto concretado
26/01/94 301 3,08 Estrutura e alvenaria concluídas
03/08/95 855 5,03 Estrutura, alvenaria e revestimentos concluídos 07/02/96 1043 6,74 Edifício concluído + sobrecarga de ocupação
No anexo B, encontram-se as planilhas com as séries de leituras efetuadas, as cotas correspondentes, os recalques absolutos e distorcionais.
A tabela 4.2 mostra os resultados dos recalques medidos em cada leitura. As figuras 4.5 a 4.14 ilustram as curvas de isorecalques e a bacia de recalques para cada leitura.
Acerca dessas figuras nota-se que a bacia de recalques para a 1ª, 2ª e 3ª leituras apresentaram aspectos semelhantes, isto é, maiores depressões na região dos pilares P11, P15 (pilares localizados na varanda frontal e também de maiores cargas) e, especialmente, na região do pilar P10 (pilar periférico). A 4ª e 5ª leituras são caracterizadas por uma mudança desse comportamento. A maior depressão encontra-se na região do pilar central P12.
A figura 4.15 apresenta a velocidade dos recalques para os 9 pilares contemplados com medidas de recalques ao longo do tempo. Observa-se, a partir dessa figura, uma tendência de diminuição da velocidade dos recalques ao longo do tempo. Porém, os pilares P1, P10, P11 e P15 apresentaram um aumento de velocidade da 4ª leitura para a 5ª leitura, ocasião em que o edifício foi ocupado (sobrecarga de ocupação).
Tabela 4.2 – Recalques medidos
Pilar 1ª leitura 2ª leitura 3ª leitura 4ª leitura 5ª leitura
P1 0,36 1,02 - 3,23 5,10 P3 0,58 1,27 - 4,58 -P8 0,72 1,59 3,03 5,26 -P9 0,48 1,40 3,12 5,21 -P10 0,98 2,32 3,67 6,02 7,56 P11 0,73 1,75 3,12 4,94 6,95 P12 0,56 1,21 2,64 - -P15 0,73 1,71 2,96 4,41 6,43 P21 0,65 1,72 3,00 6,63 7,65 Tempo (dia) 47 139 301 855 1043 Recalques medidos (mm)
Figura 4.5 – Curvas de isorecalque – 1ª leitura1
Figura 4.6 – Bacia de recalques – 1ª leitura
1 As figuras 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 4.10, 4.11, 4.12, 4.13 e 4.14 foram elaboradas pelo Professor Nelson Aoki e anexadas ao trabalho após a apresentação do mesmo, uma vez que facilitam a visualização dos recalques medidos.
Figura 4.7 - Curvas de isorecalque – 2ª leitura
Figura 4.9 – Curvas de isorecalque – 3ª leitura
Figura 4.11 – Curvas de isorecalque – 4ª leitura
Figura 4.13 – Curvas de isorecalque – 5ª leitura
Figura 4.15 – Velocidade dos recalques ao longo do tempo 0 5 10 15 20 25 0 200 400 600 800 1000 1200 Tempo (dia) Velocidade (micra/dia) P1 P3 P8 P9 P10 P11 P12 P15 P21
4.2
Medidas efetuadas de deformações em pilares 4.2.1
Procedimento de medição das deformações em pilares e equipamentos empregados
A instrumentação em pilares no edifício SFA, ocorrida entre o período de 1993 até 1994, foi similar à usada por SOARES (1979) nas escavações do Metrô do Rio de Janeiro, com o objetivo de determinar as cargas em estroncas. Consistiu na fixação de dois pinos de latão nos pilares no pavimento de acesso, distanciados entre si 250 mm, os quais definem a base de leituras para o extensômetro mecânico fabricado pela empresa suíça Huggenberg. As mossas nos pinos permitem um encaixe perfeito para os apoios do extensômetro no momento da leitura. O extensômetro mecânico constitui-se basicamente de uma haste que se desloca no interior de uma peça tubular à qual está acoplado um defletômetro com sensibilidade de 0,001 mm ou 1 µm.
O extensômetro mecânico mede a variação da distância entre os dois pontos de referência que são os dois pinos fixados nos pilares. A partir dessa variação da distância entre os dois pontos de referência, obtêm-se as deformações específicas totais. Foram medidas deformações desta forma em apenas quatro pilares.
Tentativas de medidas de deformações também foram feitas através da instalação de extensômetros elétricos imersos no concreto, mas cujos valores não se apresentaram satisfatórios.
4.2.2
Apresentação das medidas de deformações
A tabela 4.3 apresenta os valores de deformações obtidos, relacionados às datas correspondentes. As leituras efetuadas, bem como os cálculos realizados, são apresentados no Anexo B.
Tabela 4.3 – Pilares contemplados com medidas de deformações
Foram efetuadas leituras de deformação em 4 pilares, P10, P11, P15 e P17. Os pilares P10 e P17 foram instrumentados em duas faces opostas, e P11 e P15 o foram em todas as quatro faces.
Datas Dias P10 P11 P15 P17 31/03/93 a 17/05/93 47 0,000161 0,000106 0,000158 0,000081 31/03/93 a 17/08/93 139 0,000287 0,000248 0,000285 0,000085 31/03/93 a 26/01/94 301 0,000287 - 0,000326 0,000177 Deformações medidas