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IPS
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2019
Miguel Ângelo Rosa da
Silva Marques Baptista
Proposta
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e Reabilitação da
tação da G
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Edifício do Salão
Edifício do Salão
Edifício do Salão
Edifício do Salão de Festas
de Festas
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Sociedade
Sociedade
Sociedade
Sociedade,,,, SIRB “Os Penicheiros”
SIRB “Os Penicheiros”
SIRB “Os Penicheiros”
SIRB “Os Penicheiros”
Dissertação de Mestrado em Conservação e Reabilitação do
Edificado
Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos
necessários à obtenção do grau de Mestre em Conservação e
Reabilitação do Edificado, realizado sob a orientação científica
da Professora Doutora Ana Maria Castanheira Aires Pereira da
Silva Bártolo.
Agosto, 2019
Proposta de Reabilitação da Galeria
do Edifício do Salão de Festas
da Sociedade S.I.R.B. “Os
Penicheiros”
Relatório de Dissertação de Investigação do
Mestrado em Conservação e Reabilitação do
Edificado
Trabalho realizado sob a orientação da
Professora Doutora, Ana Maria Castanheira Aires
Pereira da Silva Bártolo
Junho, 2019
Miguel Ângelo Rosa
da Silva Marques
Baptista
i
Para a minha família
“A medida da inteligência é a capacidade de mudar”
Albert Einstein
ii
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar quero agradecer à Professora Doutora Ana Maria Castanheira Aires Pereira
da Silva Bártolo, docente na Escola Superior de Tecnologia do Barreiro do Instituto
Politécnico de Setúbal, a orientação que me proporcionou para a realização desta
dissertação, pela disponibilidade e por todo o apoio incondicional prestado no desenrolar
desta empreitada, sem a qual, esta dissertação não teria sido realizada.
Ao Professor José Miguel Baio Dias, docente na Escola Superior de Tecnologia do Barreiro
do Instituto Politécnico de Setúbal, ao ter colaborado na realização do levantamento
altimétrico da estrutura existente e por todo o apoio prestado que naquela fase deu.
Ao Sr. Alexandre Gamito, técnico de laboratório da Escola Superior de Tecnologia do Barreiro
do Instituto Politécnico de Setúbal, o apoio dado neste trabalho, ao ter colaborado na
realização de carotagem feitos no local.
Quero agradecer também à coordenadora do curso do mestrado em Conservação e
Reabilitação do Edificado, a Professora Doutora Eugénia Maria Santos, docente na Escola
Superior de Tecnologia do Barreiro do Instituto Politécnico de Setúbal.
Ao Arqt.º Hugo Palma e restantes membros da direcção e pessoal da S.I.R.B. que
disponibilizaram o acesso ao Salão de Festas e total abertura para a realização do
levantamento de anomalias e ensaios de diagnóstico
in situ
.
À minha família, agradeço todo o apoio e força moral dada para poder realizar esta tese.
iii
RESUMO
Numa sociedade que se quer cada vez mais sustentável, construir de novo não é a melhor
solução. É necessário a adopção de uma política de “errs”: reabilitar, restaurar, reciclar,
reutilizar, recuperar. Assim, e atendendo a estes princípios, há que olhar para as construções
existentes, muitas vezes abandonadas/degradadas e pensar nelas como novos espaços,
com ou sem mudança de uso.
Na reconversão de edifícios preserva-se não só o edifício, mas também o ambiente, já que
há menos emissões poluentes resultantes dos processos de fabrico dos materiais quer aos
produtos de demolição.
O objectivo principal do trabalho consiste em analisar a capacidade estrutural da estrutura
existente da galeria do edifício do Salão de Festas, actualmente interdito ao uso e propor uma
eventual solução da reparação.
Para cumprir com esse objectivo, este trabalho passou por realizar um levantamento do
estado de conservação da estrutura em estudo, identificar as anomalias que possam estar
na origem da interdição ao seu uso e propor uma solução de reabilitação estrutural que
permita cumprir a legislação em vigor.
Palavras-Chave: Reabilitação, Construção, Reparação, Segurança e Estrutura.
iv
ABSTRACT
In a society that pretends to be sustainable, new construction is not a solution. It is necessary
to adopt a policy of "errs": rehabilitate, restore, recycle, reuse, recover. Thus, and in view of
these principles, the reuse of abandoned / degraded spaces converted in new ones, is
paramount for the sustainability of our planet.
The reuse of buildings not only preserves the building heritage, but also the environment,
reducing emissions resulting from both the manufacturing processes of the materials and the
demolition products.
The main objective of the work is to analyze the structural capacity of the existing structure of
the gallery of the building of the Salão de Festas, currently prohibited to use and propose a
possible solution of the repair. In order to achieve this objective, this work has been carried
out to carry out a survey of the conservation status of the structure under study, to identify
the anomalies that may be the source of the prohibition of its use and to propose a structural
rehabilitation solution to comply with the current legislation.
Keywords: Retrofitting, Construction, Repair, Safety and Structure.
v
ÍNDICE GERAL
AGRADECIMENTOS... ii
RESUMO... iii
ABSTRACT ... iv
ÍNDICE GERAL………..……….……… v
ÍNDICE……… vi
ÍNDICE DE FIGURAS………... ix
ÍNDICE DE FOTOGRAFIAS………...………... x
ÍNDICE DE TABELAS……….. xii
SÍMBOLOS E ABREVIATURAS……….……….……….. xii
vi
ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO ... 1
1.1. ENQUADRAMENTO... 7
1.2. OBJETIVOS E METODOLOGIA………... 7
1.3. ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO………..……….... 8
2. DESCRIÇÃO DO CASO DE ESTUDO………11
2.1. INTRODUÇÃO……….. 11
2.2. LOCALIZAÇÃO DO CASO DE ESTUDO………... 11
2.3. CARACTERIZAÇÃO ARQUITECTÓNICA DO EDIFICADO..………. 12
2.4. CONSULTA DO PROCESSO NA CÂMARA MUNICIPAL DO BARREIRO………. 16
2.5. PEÇAS DESENHADAS DO PROJETO DE ARQUITETURA………..………. 17
2.6. CARACTERIZAÇÃO CONSTRUTIVA………..………. 19
2.6.1. FUNDAÇÕES……….………..………. 19
2.6.2. PAREDES EXTERIORES..………..………. 19
2.6.3. PAVIMENTO TÉRREO………..………..………. 19
2.6.4. LAJE DA GALERIA……....………..………. 19
2.6.5. ESCADAS DE ACESSO À GALERIA…………...………..………. 20
2.6.6. COBERTURA……….…………...………..………. 20
3. CLASSIFICAÇÃO E TIPIFICAÇÃO DAS ANOMALIAS.……….. 22
3.1. INTRODUÇÃO………...………...…. 22
3.2. FISSURAÇÃO NA LAJE DA GALERIA E EM ELEMENTOS ESTRUTURAIS…….……….. 22
3.3. FICHAS DE ANOMALIAS DETETADAS……….24
4. TÉCNICAS DE INSPEÇÃO E ENSAIOS DE DIAGNÓSTICO COMPLEMENTARES……….. 32
4.1. INTRODUÇÃO………..………... 32
4.2. LEVAMENTO DAS FISSURAS OBSERVADAS………... 32
4.2.1. MAPEAMENTO DAS FISSURAS NA FACE SUPERIOR DA LAJE..………... 32
4.2.2. QUANTIFICAÇÃO DA ABERTURA DE FISSURAS DETETADAS NA LAJE DA
GALERIA………... 35
4.3. AFERIÇÃO DAS DEFORMAÇÕES DA LAJE POR NIVELAMENTO GEOMÉTRICO ..…... 36
4.3.1. PLANTA DE LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS LEVANTADOS……….. 38
vii
4.3.3. ANÁLISE DAS LEITURAS DO NIVELAMENTO GEOMÉTRICO………...……….. 39
4.4. SONDAGENS IN SITU……..……….. 40
4.4.1. SONDAGENS NAS PAREDES.……….. 40
4.4.2. SONDAGENS NA LAJE……..…...……….. 42
4.4.3. DETEÇÃO DE ARMADURAS NA LAJE ...……….. 43
4.4.4. EXTRAÇÃO DE CAROTES ………. 44
4.4.5. ABERTURA DE UM NEGATIVO NA LAJE...……….. 48
4.5. ENSAIOS REALIZADOS EM LABORATÓRIO………..50
4.5.1. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO………….……….. 51
4.5.1.1. PROCEDIMENTO DO ENSAIO, SEGUNDO A NP EN 12390-3……….. 51
4.5.1.2. OBTENÇÃO DA CLASSE DE RESISTÊNCIA DA CAROTE………..……….. 52
4.5.1.3. REGISTO FOTOGRÁFICO DO ENSAIO DE ROTURA POR COMPRESSÃO….…….. 55
4.5.1.4. AVALIAÇÃO DO TIPO DE ROTURA……….……….. 62
4.6. ANÁLISE E CONCLUSÕES DOS RESULTADOS OBTIDOS AOS ENSAIO
REALIZADOS………... 64
5. ANÁLISE DO COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DA LAJE DA GALERIA……….. 66
5.1. INTRODUÇÃO……….. 66
5.2. DESCRIÇÃO DA ESTRUTURA EXISTENTE………. 66
5.3. INFORMAÇÃO GEOTÉCNICA E SOLUÇÃO DE FUNDAÇÕES……… 67
5.4. ANÁLISE ESTRUTURAL E MODELO DE CÁLCULO……….. 67
5.4.1. AÇÕES E COMBINAÇÕES DE AÇÕES CONSIDERADAS………. 68
5.4.2. MODELAÇÃO E ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DA ESTRUTURA EXISTENTE.… 71
5.4.3. CÁLCULO DAS AÇÕES ATUAIS………....… 71
5.4.3.1. CARGAS PERMANENTES, Sgk..………71
5.4.3.2. AÇÕES VARIÁVEIS, Sqk………...…71
5.4.4. COMBINAÇÃO DE AÇÕES………..71
5.4.5. MODELO DE CÁLCULO………...72
5.4.6. VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA AO ESTADO LIMITE DE UTILIZAÇÃO DE
DEFORMAÇÃO……… 76
5.4.7. RECOMENDAÇÃO………... 80
5.4.8. VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA E ANÁLISE DOS RESULTADOS DA NOVA
ESTRUTURA……… 81
viii
5.5. MODELAÇÃO DE UMA EVENTUAL SOLUÇÃO DE REABILITAÇÃO ESTRUTURAL.….. 81
5.6. MODELO DE CÁLCULO………. 82
5.7. DEFINIÇÃO DOS MATERIAIS……… 83
5.8. CÁLCULO DAS AÇÕES………..………… 83
5.8.1. CARGAS PERMANENTES, Sgk…..………83
5.8.2. AÇÕES VARIÁVEIS, Sqk………...………...…84
5.8.3. COMBINAÇÃO DE AÇÕES………..84
5.9. MODELAÇÃO DA SOLUÇÃO NO SAP2000………...………. 85
5.10. VERIFICAÇÃO DA SEGURANÇA AO ESTADO LIMITE DE UTILIZAÇÃO DE
DEFORMAÇÃO……… 87
5.11. OBTENÇÃO DOS ESFORÇOS E REAÇÕES DE APOIO PARA A COMBINAÇÃO ESTADO
LIMITE ÚLTIMO………... 91
5.12. MOMENTOS FLETORES NA VIGA DE BORDADURA, USO DA COMBINAÇÃO ESTADO
LIMITE ÚLTIMO………..…. 92
5.13. ESFORÇO TRANSVERSO NA VIGA DE BORDADURA, USO DA COMBINAÇÃO
ESTADO LIMITE ÚLTIMO………...………..…. 93
5.14. MOMENTOS FLETORES NEGATIVOS NA LAJE, USO DA COMBINAÇÃO ESTADO
LIMITE ÚLTIMO, ARMADURA SUPERIOR………..……… 94
5.15. MOMENTOS FLETORES POSITIVOS NA LAJE, USO DA COMBINAÇÃO ESTADO
LIMITE ÚLTIMO, ARMADURA INFERIOR………….………..……… 95
5.16. CÁLCULO DAS ARMADURAS DA LAJE………...………. 97
5.16.1. ARMADURA SUPERIOR LONGITUDINAL DA LAJE……….……… 97
5.17. PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS FUNDAÇÕES………..………. 98
5.18. CORTE ESQUEMÁTICO DAS ARMADURAS, ZONA DE MAIOR VÃO DE LAJE………. 99
5.19. VERIFICAÇÃO PELO SAP2000 À SEGURANÇA REGULAMENTAR, EC2…….……… 100
5.20. PROCESSO CONSTRUTIVO PROPOSTO………..…… 103
6. CONCLUSÃO……… 105
ÍNDICE ONOMÁSTICO……….... 107
ANEXO, RESULTADOS DO SAP2000………... 110
ix
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura n.º 1 – Localização do edifício SIRB, Fonte: Câmara Municipal do Barreiro…………. 12
Figura n.º 2 – Localização do edifício SIRB, Fonte: Google Maps….………. 12
Figura n.º 3 – Capa da memória descritiva do projecto SIRB……….. 16
Figura n.º 4 – Alçado principal do edifício do Salão de Festas……….... 17
Figura n.º 5 – Corte, Salão de Festas………...……….... 17
Figura n.º 6 – Cobertura do Salão de Festas………... 18
Figura n.º 7 – Planta do Salão de Festas, piso térreo……….... 18
Figura n.º 8 – Mapeamento das Fissuras na Face Superior da Laje.……….. 33
Figura n.º 9a, 9b e 9c – Instrumentos de monitorização de abertura de fissuras...……... 36
Figura n.º 10 – A medição de um desnível..……….... 37
Figura n.º 11 – Mapa de pontos levantados……….... 38
Figura n.º 12 – Classes de resistência à compressão, ………..………... 53
Figura n.º 13 – Ficha técnica do cimento utilizado………..………... 61
Figura n.º 14 – Roturas conformes e não conformes em provetes cúbicos…….…..………... 62
Figura n.º 15 – Roturas conformes e não conformes em provetes cilíndricos…….……..…... 63
Figura n.º 16 – EC1, Quadro n.º 6, Categorias de Utilização………...…. 69
Figura n.º 17 – EC1, Quadro n.º 6.2 – Sobrecargas em Pavimentos, Varandas e Escadas de
Edifícios………...…. 69
Figura n.º 18 – Modelo SAP2000………...………..……..……... 73
Figura n.º 19 – Propriedades do Material C9,39………...……..……..……... 75
Figura n.º 20 – Propriedades do Material parede………...……..……..……... 76
Figura n.º 21 – Deformações Obtidas para o Modelo de Cálculo da Solução Existente na
Localização L2, Obtendo-se Uma Deformação Máxima de – 19,475 mm……….... 77
Figura n.º 22 – Deformações Obtidas para o Modelo de Cálculo da Solução Existente na
Localização L1, Obtendo-se Uma Deformação Máxima de – 17,836 mm……….... 78
Figura n.º 23 – Quadros Orientativos Para o Diagnóstico de Patologias em
Estruturas………. 80
Figura n.º 24 – Novo Modelo, SAP2000………...………...……..……... 82
Figura n.º 25 – Propriedades do Material C30/37………...……..……..……... 83
x
Figura n.º 27 – Carga Permanente Atuante na Viga de Bordadura, Peso da Parede Mestra Até
à Cobertura, 64 kN/m………. 86
Figura n.º 28 – Deformações Obtidas para o Modelo de Cálculo da Solução Proposta na
Localização L2, Obtendo-se Uma Deformação Máxima de – 3,099 mm………..………….... 88
Figura n.º 29 – Deformações Obtidas para o Modelo de Cálculo da Solução Proposta na
Localização L1, Obtendo-se Uma Deformação Máxima de – 2,294 mm………..………….... 89
Figura n.º 30 – Esforços nos Apoios, 230,70 kN no Apoio n.º 14, Com a Combinação Estado
Limite Último……… 91
Figura n.º 31 – Momento Fletor Máximo de Cálculo na Viga de Bordadura……….…. 92
Figura n.º 32 – Esforço Transverso Máximo de Cálculo na Viga de Bordadura..………….…. 93
Figura n.º 33 – Momentos Fletores Negativos Para a Armadura Superior da Laje………...… 94
Figura n.º 34 – Momentos Fletores Positivos Para a Armadura Inferior da Laje…………...… 95
Figura n.º 35 – Pormenor Tipo das Armaduras………..…. 99
Figura n.º 36 – Verificação SAP2000 à Segurança Regulamentar……….………...…. 100
Figura n.º 37 – Verificação SAP2000 à Segurança Regulamentar……….………...…. 101
Figura n.º 38 – Verificação SAP2000 à Segurança Regulamentar……….………...…. 102
ÍNDICE DE FOTOGRAFIAS
Fotografia n.º 1 – Fachada oeste do edifício em estudo……… ………. 13
Fotografia n.º 2 – Fachada sul do edifício em estudo………..………. 13
Fotografia n.º 3 – Vista da galeria.………..…………. 14
Fotografia n.º 4 – Vista da galeria.………..…………. 14
Fotografia n.º 5 – Vista da galeria.………..…………. 15
Fotografia n.º 6 – Escada de acesso à galeria………....………..……. 15
Fotografia n.º 7 – Ficha de anomalia n.º 1………... 24
Fotografia n.º 8 – Ficha de anomalia n.º 2………... 25
Fotografia n.º 9 – Ficha de anomalia n.º 3………... 26
Fotografia n.º 10 – Ficha de anomalia n.º 4………..………... 27
Fotografia n.º 11 – Ficha de anomalia n.º 5………..………... 28
Fotografia n.º 12 – Ficha de anomalia n.º 6………..………... 29
Fotografia n.º 13 – Ficha de anomalia n.º 7………..………... 30
xi
Fotografia n.º 14 – Zona A, figura n.º 8………..………..………... 34
Fotografia n.º 15 – Zona B, figura n.º 9………..………..………... 35
Fotografia n.º 16 – Nível ótico……….……….……..………... 37
Fotografia n.º 17 – Abertura de negativo na linha de fissura da parede……… ……... 41
Fotografia n.º 18 – Abertura de negativo na linha de fissura da parede………. 41
Fotografia n.º 19 – Abertura de negativo em laje………...………. 42
Fotografia n.º 20 – Ensaio com o detetor de metais na laje junto à parede………. 43
Fotografia n.º 21 – Ensaio com a caroteadora na laje……… .……….... 45
Fotografia n.º 22 – Ensaio com a caroteadora na laje com maior espessura; escorrência de
água para a platibanda, comprovando a sua deformação………..……….... 45
Fotografia n.º 23 – Ensaio com a caroteadora na laje………..……….... 46
Fotografia n.º 24 – Carote……… .……….... 46
Fotografia n.º 25 – Ensaio com a caroteadora na laje………..……….... 47
Fotografia n.º 26 – Ensaio com a caroteadora na laje………..……….... 47
Fotografia n.º 27 – Abertura do negativo com o martelo pneumático na laje com menor
espessura……… .………..……….... 49
Fotografia n.º 28 – Janela de sondagem na laje………..………..……….... 49
Fotografia n.º 29 – Janela de sondagem na laje, vista inferior………..………..…….... 50
Fotografia n.º 30 – Resultado do ensaio de compressão da amostra n.º 4………... 54
Fotografia n.º 31 – Máquina de rectificação de provetes………...………..…….... 55
Fotografia n.º 32 – Retificação do provete………. .………..…….... 55
Fotografia n.º 33 – Provetes para ensaiar com calda de cimento……..……….... 56
Fotografia n.º 34 – Saco de cimento utilizado para a calda de cimento………... 56
Fotografia n.º 35 – Equipamento de mistura da cada de cimento……….. 57
Fotografia n.º 36 – Amostras para ensaio……….……….. 57
Fotografia n.º 37 – Ensaio de compressão à amostra n.º 1………...……….. 58
Fotografia n.º 38 – Resultado do ensaio à amostra n.º 1………...……….. 58
Fotografia n.º 39 – Resultado das amostras n.º 1, 2 e 3, após tensão de rotura……….. 59
Fotografia n.º 40 – Ensaio de compressão à amostra n.º 4………...……….. 59
Fotografia n.º 41 – Amostra n.º 4, após tensão de rotura………..…….. 60
Fotografia n.º 42 – Amostra n.º 4, após ensaio de compressão à rotura………..…….. 64
xii
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela n.º 1 – Adaptado de retrospetiva da regulamentação estrutural em Portugal………... 4
Tabela n.º 2 – Leitura dos pontos levantados………... 39
Tabela n.º 3 – Verificação das deformações do modelo….………... 79
Tabela n.º 4 – Verificação das deformações do modelo….………... 90
Tabela n.º 5 – Tabelas técnicas….………... 97
SÍMBOLOS E ABREVIATURAS
μ - Valor do momento flector reduzido
k - Constante relacionada com a altura da secção transversal e a interrupção das armaduras
de betão armado
ρ
min- Percentagem de armadura mínima
ω - Percentagem mecânica de armadura
A400 NR - Classe de aço para armadura, N= laminado quente e R= rugosa
A
s- Área da armadura longitudinal de flexão
A
s,d- Área da armadura de distribuição
b - Largura da secção transversal da peça
C20/25 - Classe de resistência à compressão, betão
d - Altura útil
E - Módulo de elasticidade aos 28 dias, betão
EC1 – Eurocódigo 1 – Ações em Estruturas – parte 1-1: Ações gerais – pesos volúmicos,
pesos próprios, sobrecargas em edifícios, NP EN 1991-1-1:2009
EC2 - Eurocódigo 2 – Projecto de estruturas de betão – Parte 1-1: Regras gerais e regras para
edifícios, NP EN 1992-1-1:2010
ELU – Estado limite último
f
cd- Valor de cálculo da tensão de rotura do betão à compressão
f
ck- Valor característico mínimo da tensão de rotura por compressão do betão
h - Altura total de uma secção transversal
I - Inércia
kN/m
2- Kilograma Newton por metro quadrado, unidade de medida de tensão
xiii