FALHA DE CONSTRUÇÃO ou FALTA DE MANUTENÇÃO?

(1)

(2)

UBIRAJARA ALVIM CAMARGOS

Engenheiro civil

Especialista em Estruturas

Áreas de atuação : Recuperação de estruturas

Patologia das construções

(3)

FALHA = ERRO

FALHA

â i

/i d

t i i

FALHA = mecânicos/industriais

Falhas são imprevisíveis

(causa física ou algorítmica do erro)

ERRO = pessoas

(4)

ERRO

IMPRUDÊNCIA

Ê

NEGLIGÊNCIA

G G

C

Í

IMPERÍCIA

(5)

DEFEITO x VÍCIO

Palavras com praticamente o mesmo significado no

dicionário.

ÍC O (

) é

f

VÍCIO (do latim vitium) é um defeito grave que torna

(

)

g

q

uma pessoa ou coisa inadequada para certos fins ou

f

õ

é

l

d f

ã fí i

f

i

l

funções; é qualquer deformação física ou funcional.

ç

q

ç

DEFEITO (do latim defect m) é imperfeição

DEFEITO (do latim defectum) é imperfeição,

deficiência, deformidade, vício, enguiço.

(6)

DEFEITO x VÍCIO

DEFEITOS são VÍCIOS que dizem respeito à solidez e

segurança que afetam a segurança

segurança, que afetam a segurança.

Nos termos do artigo 12 § 1° do Código de Defesa do

Nos termos do artigo 12, § 1 , do Código de Defesa do

Consumidor, o

,

produto é defeituoso quando não

p

q

oferece a segurança que dele se espera legitimamente

oferece a segurança que dele se espera legitimamente,

id

d

t ã

i

considerando-se a sua apresentação, o uso e risco

p

ç

,

razoável a época em que foi colocado em circulação

razoável a época em que foi colocado em circulação.

(7)

DEFEITO VÍCIO

(Gl

á i IBAPE 1994)

DEFEITO x VÍCIO

(Glossário IBAPE-1994)

(

)

DEFEITOS A

li

d

f ti

DEFEITOS : Anomalias que podem causar danos efetivos

ou representar ameaça potencial de afetar a saúde ou à

segurança do dono ou consumidor decorrentes de falhas

segurança do dono ou consumidor, decorrentes de falhas

do projeto ou execução de um produto ou serviço, ou

ainda de informação incorreta ou inadequada de sua

ainda, de informação incorreta ou inadequada de sua

utilização ou manutenção.

ç

VÍCIOS

li

f t

d

h d

VÍCIOS : anomalias que afetam o desempenho de

q

p

produtos ou serviços ou os tornam inadequados aos fins a

produtos ou serviços, ou os tornam inadequados aos fins a

d ti

d t

t

j í

que se destinam, causando transtornos ou prejuízos

materiais ou financeiros a outrem.

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

NBR 6118/2003 (Projeto de estruturas de concreto)

(

j

)

DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO

“As estruturas de concreto devem ser projetadas e

p j

construídas de modo que sob as condições ambientais

construídas de modo que, sob as condições ambientais

é

previstas na época do projeto e quando utilizadas

p

p j

q

conforme preconizado em projeto conservam sua

conforme preconizado em projeto, conservam sua

t bilid d

tidã

i

d

t t d

segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante toda

a sua vida útil ”

a sua vida útil.

(20)

NBR 5674/1999 (Manutenção em edificações)

(

ç

)

A

õ

d

t

ã tê

bj ti

As ações de manutenção têm como objetivo o

ç

j

prolongamento da vida útil das edificações em condições

prolongamento da vida útil das edificações, em condições

d

d d

bilid d

d

t t

l

adequadas de durabilidade e de segurança estrutural.

Para tal é necessário prever esta necessidade na fase do

Para tal, é necessário prever esta necessidade na fase do

projeto, garantir a qualidade de processos e de materiais

p j

, g

q

p

aplicados na fase de construção e o estabelecimento de

l

j

é

i

d

h

l

um planejamento técnico de acompanhamento e controle

p

j

p

das estruturas em serviço através de inspeções técnicas

das estruturas em serviço, através de inspeções técnicas

iódi

(21)

NBR 5674/1999 (Manutenção em edificações)

(

ç

)

5 Responsabilidades

5 1 O proprietário de uma edificação responsável pela

5.1. O proprietário de uma edificação, responsável pela

t

ã

d

b

t b l id

sua manutenção, deve observar o estabelecido nas

normas técnicas e no manual de operação, uso e

manutenção de sua edificação se houver

(22)

Falta a conscientização da população dos proprietários e

Falta a conscientização da população, dos proprietários e

síndicos dos edifícios de que é preciso manutenção e

acompanhamento técnico das construções

acompanhamento técnico das construções.

As estruturas não são eternas

As estruturas não são eternas.

M

t

ã

di l é

id d

ã é l

(23)

Periodicamente, deve ser feita uma vistoria técnica nas

edificações para diagnosticar quaisquer

“não-conformidades” que estejam ocorrendo, tais como

q

j

,

trincas corrosão de armaduras vazamentos etc

trincas, corrosão de armaduras, vazamentos, etc.

Essa vistoria deve ser elaborada por profissional

lifi d

i li t

t

t á

qualificado, um especialista no assunto, que apresentará

um Relatório técnico para que sejam tomadas

providências para as correções necessárias em tempo

providências para as correções necessárias, em tempo

hábil.

Em uma indústria toma-se esse cuidado, pois se houver

, p

um acidente por falha de engenharia a empresa vai ter

um acidente por falha de engenharia, a empresa vai ter

j í

prejuízo.

p j

(24)

Pil

d

t

Pilares de concreto

Pil

ã

l

t

t t

i

l

t

ti i

Pilares

são elementos estruturais, usualmente verticais,

que sustentam e transmitem às fundações todas as cargas

permanentes acidentais e eventuais de uma estrutura

permanentes, acidentais e eventuais de uma estrutura.

Pilares de concreto armado são constituídos por uma

massa de concreto, reforçados com armaduras

,

ç

longitudinais e transversais (estribos)

longitudinais e transversais (estribos).

As armaduras longitudinais têm a função de

f

ã d

t

ti

reforçar a seção de concreto para garantir

sua capacidade de suporte dos esforços

solicitantes (NxM)

solicitantes (NxM).

(25)

Pil

d

t

Pilares de concreto

Peças estruturais comprimidas independentemente de

Peças estruturais comprimidas, independentemente de

seus materiais constituintes, são influenciados pelos

,

p

efeitos de instabilidade (efeito denominado vulgarmente

f

)

por flambagem).

p

g

)

Q

t

i

t

i

f it d

Quanto maior seu comprimento, maior o efeito da

instabilidade (flambagem)

instabilidade (flambagem).

As normas brasileiras limitam a esbeltez de peças

comprimidas de concreto armado e aço em 200 (

λ≤200)

(26)

Pilares de concreto

As armaduras transversais (estribos) têm a função de

posicionar as armaduras longitudinais e garantir esbeltez

adequada à suportar tensão máxima à compressão.

q

p

A NBR 6118:2003 assim como o

A NBR-6118:2003, assim como o

ACI-318 e o Eurocode 2, limita o

ACI 318 e o Eurocode 2, limita o

espaçamento dos estribos

em 12Ø

long.

P

l

Por exemplo :

p

Ø

= 10mm

s

= 12cm

Ø

long.

= 10mm → s

max.

= 12cm

Ø

= 12 5mm

s

= 15cm

Ø

long.

= 12.5mm → s

max.

= 15cm

Øl

16

19 Ølong.=16mm → s max.=19cm

fonte : desconhecida

(27)

CASO REAL

PRÉDIO RESIDENCIAL

(28)

difi

ã

ltif

il

edificação multifamilar :

ç

1 nível destinado à Garagem (Pilotis)

3 (t ê ) í i d

t

ti

(2

i

t )

3 (três) níveis de apartamentos-tipo (2 por pavimento)

Laje de cobertura (utilizada como Terraço)

Lajes maciças (pavimentos tipo)

j

ç

(p

p )

Laje nervurada (teto do Pilotis)

Al

i

(bl

â i

)

Alvenaria autoportante (blocos cerâmicos)

p

(

)

Data da construção : ano de 1982

C

t íd

l

i tá i

(29)

DORMITORIO WC WC COPA SALA SALA COPA WC WC DORMITORIO

HALL

DORMITORIO DORMITORIO COZINHA DESPEJO WC ENTRADADE

SERVIÇOÇ WC DESPEJO COZINHA DORMITORIO DORMITORIO

ÁREA DE SERVIÇO ÁREA DE SERVIÇO

(30)

P7

P10

_(20x20)

P7

P10

(20x20)

DORMITORIO WC WC COPA SALA SALA COPA WC WC DORMITORIO

HALL

DORMITORIO DORMITORIO COZINHA DESPEJO WC ENTRADA_SERVIÇODE WC DESPEJO COZINHA DORMITORIO DORMITORIO

ÁREA DE SERVIÇOÇ ÁREA DE SERVIÇOÇ

P1

P2

P3

P4

P5

P1

(20x20) (30x20)

P2

(20x20)

P3

(20x20)

P4

(30x20)

P5

(31)

Constatação do rompimento do pilar P6 (20x20)

Orientação da equipe local na montagem dos

ç

q p

g

escoramentos dos pilares P5 P6 e P7 com "fogueiras de

escoramentos dos pilares P5, P6 e P7 com fogueiras de

d

"

(32)

Pil

P6

id

Pilar P6 rompido

(33)

P

d Pil

P6

Preparo do Pilar P6

(34)

P

d Pil

P6

Preparo do Pilar P6

(35)

(36)

Solicitação de instalação de sistema de escoramento em

vigas periféricas e transversais aos pilares P2/P9 e P5/P8

através de escoras metálicas tubulares ajustáveis para

j

p

vigas

Escoramentos metálicos

(37)

(38)

Pil

P6

Pilar P6

(39)

Estimativa das cargas solicitantes dos pilares P1 a P10.

Instruções básicas para a empresa executora das

ç

p

intervenções estruturais quanto aos conceitos a serem

d t d

f

t d

il

P6

adotados para os reforços a serem executados no pilar P6.

p

ç

p

I

t

ã

ã d

d

ti

t

Instrução para remoção das argamassas de revestimento

dos demais pilares, de forma a possibilitar a avaliação do

grau de comprometimento da oxidação de suas

armaduras, grau de compacidade e falhas de concretagem

no primeiro metro de altura

no primeiro metro de altura.

(40)

Remoção do tubo de águas pluviais posicionado

adjacente ao P6 e demolição do concreto rompido

(41)

P

d

il

P6

(42)

Remoção de revestimentos de outros pilares

(43)

Constatação de avançado grau de corrosão das

(44)

F lh

d

t d

il

(45)

C

t t ã d t b d á

l

i i

i

d

Constatação de tubo de águas pluviais secionando nas

duas extremidades a viga do teto da garagem (entre os

(46)

Ligação pilar/viga

(47)

C

t t ã d

i

d

lt

fi d

il

(48)

Avaliação qualitativa do concreto dos pilares

(49)

E

ã d

f

il

P6

i

t t t l

Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total

da seção de concreto

(50)

Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total

d

ã d

t

(51)

Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total

(52)

Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total da

ã d

t

(53)

Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total

(54)

Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total

d

ã d

t

(55)

Execução dos reforços no pilar P6 : encamisamento total

(56)

Execução de reforços no pilar P7 : reforço em uma das

ç

p

ç

faces e restauração das demais faces

( té 1

t

d

lt

)

(até 1 metro de altura)

(57)

Execução de reforços no pilar P7 : reforço em uma das

f

t

ã d

d

i f

(58)

Execução de reforços no pilar P2 : encamisamento

i l (1

t

d

lt

)

parcial (1 metro de altura)

(59)

P

d

il

P2

(60)

Execução de intervenções nos demais pilares :

restauração até 1 metro de altura

(61)

Execução de intervenções nos demais pilares :

(62)

Execução de intervenções nos demais pilares :

restauração até 1 metro de altura

(63)

Pil

f

d

t

(64)

AVALIAÇÃO MATEMÁTICA

Para estimar as cargas axiais solicitantes nos pilares foi

l b

d

áli

táti

d

t t

tili

d

elaborada uma análise estática da estrutura, utilizando-

,

se simplesmente área de influência das cargas atuantes

b

il

id

d

sobre os pilares, considerando :

Densidade das alvenarias = 13 kN/m³;

Densidade das alvenarias 13 kN/m ;

1ª laje (nervurada de blocos cerâmicos 40x40cm com 20

1ª laje (nervurada de blocos cerâmicos 40x40cm, com 20

centímetros de espessura, nervuras de 10 centímetros de

p

,

largura e capeamento de 5 centímetros) = 3 60 kN/m²;

largura e capeamento de 5 centímetros) = 3,60 kN/m ;

P

ó i d

d

i l j

2 0 kN/ ²

Peso próprio das demais lajes = 2,50 kN/m²;

p p

j

,

;

Revestimentos das lajes de piso = 1 00 kN/m²;

Revestimentos das lajes de piso = 1,00 kN/m ;

R

ti

t

d

l j

d C b t

2 00 kN/ ²

Revestimentos das lajes de Cobertura = 2,00 kN/m²;

Sobrecarga das lajes = 2 00 kN/m²

Sobrecarga das lajes 2,00 kN/m .

(65)

Cargas solicitantes estimadas

Pil

C

(t)

Pilares

Cargas (t)

permanentes

variáveis

totais

p

P1=P6=P7=P10

39 1

5 9

45 0

P1=P6=P7=P10

39,1

5,9

45,0

P2=P5=P8=P9

44,8

6,9

51,7

OBS Nã f i

id

d

f

d id à

ã d

t

(66)

Considerando as cargas estimadas as armaduras

Considerando as cargas estimadas, as armaduras

l

it di i

ifi d

il

P1 P6 P7 P10 d

ã

longitudinais verificadas nos pilares P1=P6=P7=P10 de seção

g

p

ç

20x20cm (10Ø12 5mm) e os critérios prescritos na

20x20cm (10Ø12,5mm) e os critérios prescritos na

NBR 6118 1978 ( ti

NB 1)

d

l i

NBR-6118:1978 (antiga NB-1), pode-se concluir que a

resistência à compressão do concreto necessária a suportar

tais solicitações seria da ordem de 15 MPa

tais solicitações, seria da ordem de 15 MPa.

Verificou se no local que os espaçamentos dos estribos dos

Verificou-se no local que os espaçamentos dos estribos dos

il

di

é i

( 1

)

pilares atendiam as normas técnicas (≈15 cm).

(67)

V ifi

t

bé

il

d

ã t

l d

Verificou-se também que os pilares de seção transversal de

q

p

ç

20x30cm teriam armaduras muito acima daquelas

á i

necessárias:

As

= 10Ø12 5mm

As

_nec.

= 10Ø12,5mm

As

s

_exist

_exist.

= 18Ø12,5mm

8Ø ,5

S

Se considerarmos que as armaduras longitudinais desse

q

g

pilares estão corretas a resistência à compressão do concreto

pilares estão corretas, a resistência à compressão do concreto

á i

t

t i

li it õ

i

necessária a suportar tais solicitações, seria

da ordem de 13 5 MPa

da ordem de 13,5 MPa.

Mas, se o concreto utilizado foi o 13,5 MPa., os

pilares de 20x20cm estariam deficientes

pilares de 20x20cm estariam deficientes.

(68)

MECANISMO DO ACIDENTE

A partir da observação do modo de ruptura do pilar P6, das

p

ç

p

,

condições de corrosão de suas armaduras longitudinais e

t

i d

t i

it t

d

édi

transversais, da geometria e arquitetura do prédio em

g

q

p

questão dos resultados dos ensaios de ultrasonografia

questão, dos resultados dos ensaios de ultrasonografia

l b

d

il

d

fi

t

elaborado nos pilares, pode-se afirmar que sua ruptura

ocorreu a partir dos seguintes fatos e sequência :

1) Na época da construção do prédio, as armaduras

longitudinais (10Ø12 5mm) estavam capacitadas à

longitudinais (10Ø12,5mm) estavam capacitadas à

absorver o quinhão de cargas a elas estimadas, pois os

q

g

, p

estribos estavam posicionados corretamente (s≈15 cm)

estribos estavam posicionados corretamente (s≈15 cm).

(69)

Nã é

í l fi

t

it d

Não é possível afirmar que o concreto estava capacitado

p

q

p

à absorver seu quinhão de cargas

à absorver seu quinhão de cargas.

Ficou constatado no ensaio de ultrassonografia e no local

(após a remoção da camada de cobrimento das

armaduras) que o concreto existente no terço inferior dos

) q

ç

pilares não apresentava compacidade adequada com

pilares não apresentava compacidade adequada, com

l

d b

/

bi h i

l

d

alta concentração de brocas e/ou bicheiras, alto grau de

ç

,

g

desidratação (possivelmente devido à inadequada

ib

ã

d fi iê

i d

)

(70)

À

2) À medida que as armaduras transversais (estribos) do

)

q

(

)

pilar se oxidavam suas armaduras longitudinais ficavam

pilar se oxidavam, suas armaduras longitudinais ficavam

d

b

f

i

i d

menos capazes de absorver os esforços principais de

p

ç

p

compressão (devido ao efeito de instabilidade local)

compressão (devido ao efeito de instabilidade local),

t

f i d

l

t

ê it

t

transferindo parcelas ao concreto congênitamente

deficiente.

3) Quando 4 estribos se romperam devido à oxidação, o

espaçamento entre os estribos remanescentes passou

para 75 centímetros (λbarras de aço= 240), as barras de

p

(

ç

),

aço Ø12 5mm não eram mais capazes de absorver

aço Ø12,5mm não eram mais capazes de absorver

ti

t

h

d

ã (

t

6 4

praticamente nenhuma carga de compressão (entre 6,4

p

g

p

(

e 10 6%) e transferiram todos as forças de compressão

e 10,6%) e transferiram todos as forças de compressão

t

ê it

t d fi i

t

para o concreto congênitamente deficiente.

(71)

Tensão aço CA-50 x Espaçamento dos estribos

e são aço C 50

spaça e to dos est bos

1 00

0 90

1,00

0,90

0,80

0,70

%

)

0,60

ço (

%

0 50

0,60

o

a

ç

0,50

o

n

o

0,40

n

sã

o

0,30

Te

n

0,20

0 10

,

0,10

0,00

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120 E

t d

t ib

(

)

Espaçamento dos estribos (cm)

Í

(72)

Tensão aço CA-50 x Espaçamento dos estribos

e são aço C 50

spaça e to dos est bos

1 00

0 90

1,00

0,90

0,80

0,70

%

)

0,60

ço (

%

0 50

0,60

o

a

ç

0,50

o

n

o

0,40

n

sã

o

0,30

Te

n

0,20

0 10

,

0,10

0,00

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120 E

t d

t ib

(

)

Espaçamento dos estribos (cm)

Í

(73)

Nesse instante as tensões que solicitaram o concreto do

Nesse instante, as tensões que solicitaram o concreto do

pilar P6 eram da ordem de 100 kg/cm², solicitação

p

g

,

ç

provavelmente acima de sua capacidade levando à

provavelmente acima de sua capacidade, levando à

t

b

f

d

ifi d

f t

ruptura brusca, conforme pode ser verificado na foto a

p

seguir

seguir.

Segundo autores internacionais, quando o concreto é

solicitado com tensões acima de 75% de sua resistência

máxima, o sistema se torna instável, podendo ocorrer

á

a, o s ste a se to a

stá e , pode do oco e

ruptura com carga constante devido à rápida propagação

ruptura com carga constante, devido à rápida propagação

f

é

de novas fissuras, até atingir sua ruptura.

,

g

p

E

í l d t

ã é d

i

d

"t

ã

íti "

Esse nível de tensão é denominado por "tensão crítica".

(74)

Pilar P6 e CP apresentando o mesmo modo de ruptura

p

(cisalhamento)

(75)

CONCLUSÕES

1) Os pilares (trecho entre fundações e 1ª laje) estavam

comprometidos estruturalmente desde a época de sua

p

construção

construção.

2) Não é possível determinar se houve erro no cálculo

t t

l

estrutural.

3) O Condomínio foi omisso no que se refere à

manutenção predial. Caso tivessem executado

a ute ção p ed a

Caso t esse

e ecutado

vistorias periódicas tais patologias seriam detectadas

vistorias periódicas, tais patologias seriam detectadas

a tempo, os custos de reparos seriam menores e o fato

p ,

p

(rompimento do pilar) não teria acontecido

(rompimento do pilar) não teria acontecido.

(76)

MAS PORQUE O PRÉDIO NÃO RUIU ?

(77)

(78)

Estrutura indeformada sem falhas

Estrutura indeformada – sem falhas

(79)

(80)

E t t

d f

d

il

id

(81)

(82)

Comparativo entre estruturas

p

pilar rompido x sem pilar

(83)

Estruturas de concreto armado contínuas

Estruturas de concreto armado contínuas,

construídas com vedação em alvenarias, podem

se comportar como corpo rígido a partir da

se comportar como corpo rígido, a partir da

redistribuição de esforços (

Nossa Senhora do

redistribuição de esforços (

Nossa Senhora do

Concreto Armado) transmitindo solicitações

Concreto Armado), transmitindo solicitações

)

ç

de tração e compressão às alvenarias não

de tração e compressão às alvenarias, não

i t

j t

previstas em projeto.

(84)

T

õ

d

ã

l

i

(85)

(86)

Obrigado pela atenção