Patologia dos fechamentos

Um dos grandes problemas da estrutura metálica é a dificuldade em se fazer um fechamento estanque e ao mesmo tempo resistente. O fato de a estrutura ser mais flexível, dos elementos terem uma seção transversal mais complexa e do aço possuir uma superfície pouco rugosa e pouco porosa leva os projetistas e construtores a adotar soluções não convencionais para evitar a ocorrência de tais problemas. Entretanto é justamente aqui que encontramos um dos maiores entraves para as estruturas metálicas, pois as soluções para se resolverem tais problemas existem, porém não são de domínio público.

Neste ponto os edifícios com estruturas em concreto levam uma certa vantagem devido as suas características. Primeiro, a forma retangular, quadrada ou circular dos elementos estruturais gera superfícies simples, com poucos cantos e recortes, fáceis de serem trabalhadas. Segundo, devido a sua rugosidade e porosidade, o concreto propicia uma superfície com uma boa ancoragem, sem a necessidade de se criar uma camada

superfícial aderente. Terceiro porque como é um corpo moldado in loco o concreto constitui uma forma monolítica, o que implica em formas geométricas simples nas ligações. Quarto que o concreto é menos flexível do que o aço quando sujeito a carregamentos laterais, o que significa menor transmissão de esforços para os fechamentos. Isso tudo sem contar que esta tecnologia está amplamente difundida nos diversos segmentos que envolvem a construção.

Apesar de existirem vários problemas referentes às patologias dos fechamentos, vamos nos restringir apenas àqueles que tem sua causa vinculada à estrutura. Neste caso o problema mais comum de acontecer com os fechamentos em estruturas metálicas são as fissuras e as infiltrações. Estas muitas vezes vêm acompanhadas de problemas decorrentes da presença de umidade (corrosão, eflorescências, bolor, mofo, limbo, criptoflorescências, etc.) que não serão objetivo de nosso estudo. Neste caso recomendamos a leitura de publicações específicas (MANUAL TÉCNICO DE ALVENARIA06, LICHTENSTEIN44,45, THOMAZ73,74,75, VERÇOZA76)que abordem tal assunto. Também as alvenarias serão abordadas somente como elementos de vedação.

a) Fissuras

Os fechamentos em geral apresentam bom comportamento quando submetido a tensões de compressão, entretanto possuem pouca resistência mecânica quando solicitados por esforços de tração ou cisalhamento. Os fechamentos estão submetidos a solicitações às quais terão que resistir, porém, apesar de não representar nenhum risco de colapso estrutural, nem sempre elas conseguem absorver tais carregamentos, e é aí que aparecem as fissuras e trincas características.

As fissuras são, sem sombra de dúvidas, o problema de maior ocorrência dos fechamentos em geral e também o que mais realça aos olhos do usuário, seja qual for o sistema estrutural. De acordo com THOMAZ73,74,75 e VERÇOSA76 existem diversas causas para o aparecimento de fissuras em edificações, entre as quais podemos citar:

i. Fissuras causadas por movimentações higrotérmicas; ii. fissuras causadas pela atuação de sobrecargas;

iii. fissuras causadas pela deformabilidade excessiva de estruturas de aço; iv. fissuras causadas por recalques das fundações;

v. fissuras causadas por retração de produtos à base de cimento; vi. envelhecimento e fadiga natural dos materiais;

vii. acidentes imprevistos, tais como pancadas, incêndios, explosões, alterações no solo e subsolo, etc.;

viii. má execução da alvenaria.

Podemos notar que nem todas as causas de fissuras apresentadas possuem relação com a estrutura metálicas. Como neste trabalho estamos trabalhando somente com os problemas patológicos relacionados com a estrutura metálica, vamos descartar todos aqueles casos em que as fissuras não estejam vinculadas às estruturas metálicas, e que por isso podem ocorrer em qualquer tipo de sistema estrutural. Estas já foram estudadas em diversas outras publicações, não cabendo aqui uma análise mais profunda sobre estes problemas.

a.1) Fissuras causadas por movimentação higrotérmica

A variação de temperatura e umidade provoca movimentos de dilatação e contração nos materiais de construção da edificação, que são normalmente restringidos pelos diversos vínculos que os envolvem. A variação em si não é o maior problema, entretanto variações diferenciadas entre o fechamento e a estrutura podem causar uma movimentação diferenciada entre os dois materiais, gerando tensões cisalhantes na interface entre ambos.

Em estruturas metálicas o aspecto mais importante desta movimentação é a velocidade com que ocorrem tais movimentações. Se a movimentação for gradual e lenta, os materiais terão maior facilidade de assimilá-la. Como as estruturas são aparentes na maioria das edificações, a incidência solar provoca uma rápida dilatação nos perfis que nem sempre é acompanhada pela dilatação do fechamento, provocando fissuras na interface entre o fechamento e a estrutura. Deve-se ressaltar que as propriedades físicas dos materiais que integram a edificação são às vezes bastantes distintas, o que realça as movimentações diferenciadas

A principal consequência deste tipo de patologia é o destacamento dos panos de vedação em relação aos componentes estruturais (figura 85), o que ocorre com maior intensidade nos seguintes casos:

i. Alvenarias de estruturas de aço aparente, resultando em maior absorção de calor pela estrutura e provocando maior dilatação desta em relação ao fechamento;

ii. inexistência de detalhes construtivos (juntas telescópicas, ferros de espera, telas metálicas, selantes e outros) na ligação estrutura-alvenaria.

Fissuras de cisalhamento em alvenarias

Em edifícios altos, podemos ter ainda um tipo de fissura que aparece nos últimos pavimentos devido ao efeito de dilatação térmica da estrutura causada pela exposição ao sol. Esta dilatação provoca forças cisalhantes que atuam nas colunas externas dos edifícios, sendo que estas forças são mais significantes a medida que se aproxima dos últimos pavimentos. A razão disso é que a dilatação térmica vai se acumulando de pavimento por pavimento, até chegarmos no último. A fissura é semelhante a uma fissura provocada por recalque de fundação (fissuras a 45º) porém invertida pois, no último pavimento, o deslocamento das colunas extremas em relação às colunas centrais é significativo (figura 86).

Figura 85 - Exemplo de destacamento entre alvenarias de vedação e estrutura devido as movimentações higrotérmicas diferenciadas

Figura 87 - Deformação da estrutura devido ao vento – JÚNIOR40

a.2) Fissuras devido à movimentação da estrutura

A estrutura, quando submetida aos diversos tipos de carregamento para que foi concebida, se deforma de acordo com a estática estrutural. Esta deformação deve obedecer a um certo limite para haver o mínimo de transmissão de esforços entre o fechamento e a estrutura (ver anexo C da NBR 8800/8608_{). O vento é o principal carregamento que uma}

estrutura metálica pode estar submetida (figura 87). Apesar de ser considerado como uma carregamento estático durante o cálculo estrutural, a sua atuação sobre a estrutura é dinâmica. Assim como a temperatura, o

vento também pode provocar solicitações de grande variabilidade em um curto intervalo de tempo, podendo dessa forma causar trincas entre o fechamento e a estrutura. Entretanto existem outros fatores que também podem causar deformações excessivas, tais como excesso de sobrecarga, mau dimensionamento ou detalhamento. Pode ocorrer então a

formação de fissuras que variam de acordo com o tipo de fechamento e o tipo de

FISSURA

FISSURA

SENTIDO DA