Ensaios atestam capacidade de carga de estrutura

A evolução dos ativos imobiliários das grandes áreas urbanas tem exigido a modifcação dos usos desses edifícios. Tem sido comum, por exemplo, transformar apartamentos em escritórios. Em alguns casos, faz-se necessário reabilitar a estrutura existente para atender às novas regulamentações.

São questões economicamente signifcativas porque uma reabilitação estrutural leva a trabalhos pesados que envolvem altos investimentos. As edifcações mais antigas são muitas vezes reabilitadas como hotéis porque o projeto prioriza a arquitetura da fachada. O problema é que nem sempre os cálculos justifca adequadamente uma estrutura de aço antiga, além da heterogeneidade do metal.

O carregamento de piso permite submeter novas solicitações para uma estrutura existente. Estes carregamentos se aplicam aos edifícios antigos reabilitados e edifícios novos para verifcações de estrutura.
O ensaio começa com um estudo realizado pela empresa de consultoria que calcula as deformadas do piso sob as cargas de projeto. Este cálculo permite manter a segurança no local de ensaio – o ensaio é interrompido quando ultrapassa x% da deformada do piso.
O procedimento pode ser um pouco mais sofsticado quando se trata de um piso de madeira, por exemplo. Em todos os casos, o procedimento do ensaio se baseia em documentos de cálculo preparados pela empresa de consultoria.

O carregamento toma em consideração o peso próprio do piso aumentado de 35% e a sobrecarga aumentada de 50%. A carga é normalmente gerada por água, o que permite subir as cargas de maneira precisa com altura de 5 cm ou 10 cm (representando 50 kg ou 100 kg/m²), dependendo do tipo de solicitação.A água é contida em reservatórios ou caixas de madeira para se adaptar às confgurações complexas.

A deformada sob carga é medida em diferentes pontos estabelecidos antecipadamente. Estas medições são feitas por meio de cabos de aço Invar tensionados com comparadores digitais de precisão 0,02 mm. O dispositivo foi instalado pela agência da Rincent Laboratoires, no Recife (PE), no topo de um edifício novo. A Rincent realiza ensaios, medições, análise, estudos técnicos, consultorias e treinamento nesse campo.

As deformações são medidas em cada nível de carregamento. Os valores são comparados com o valor admissível da deformação calculada. Os resultados do carregamento são aceitáveis quando a deformação é linear e inferior à deformação admissível.

O carregamento fca 24 horas na última etapa onde as medidas continuam a ser efetuadas, o que implica não perturbar o ensaio com vibrações ou carregamentos pontuais. As medições são também realizadas durante a descarga. Após uma hora, a deformação residual deve ser inferior a uma percentagem da deformação máxima medida (em geral 25%), mas isso depende da natureza dos materiais constituintes do piso.

Os ensaios de carregamento de pisos é uma solução para solicitar pisos com carregamentos futuros. Os
aspectos econômicos são relevantes porque o resultado fornecerá a necessidade de se realizar ou não reforços estruturais.

Fonte: Revista O Empreiteiro

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Estrutura metálica de transição elimina pilares de concreto armado

No processo de ampliação da área de embalagens da Medley Indústria Farmacêutica, conduzido pela MCA Projetos e Consultoria, surgiu a necessidade de dar novo destino a uma área utilizada para atividades de suporte da produção.

Num estudo recente de lay-out, máquinas automáticas para embalagem poderiam ocupar apenas duas posições e outra poderia ser ocupada apenas por máquina com operações manuais, em função da presença, nessa região, de pilares de concreto armado da estrutura principal da edifcação.

Mesmo para colocação da máquina manual de embalagem, haveria a necessidade de eliminar um pilar e uma escada de concreto armado, na área até então ocupada pela recepção. Esses equipamentos serão separados por divisórias estanques, com grandes visores, de maneira que se tenha uma visão ampla de
todo o setor a partir da área externa ao prédio. A opção foi feita pela máquina automática visto que a manual exige quatro operadores para uma determinada produção,
enquanto a automática necessita apenas de dois operadores para uma produção quatro vezes maior.

Para a instalação desta, deveriam ser removidos quatro pilares de concreto armado, o que seria feito com a instalação de pórticos de aço para permitir a retirada de tais pilares que suportam dois níveis de escritórios e recepção de um lado e parte da fábrica e respectivo piso técnico do outro.

Apesar das dimensões relativamente pequenas dos pórticos, as limitações construtivas impostas e a responsabilidade de executar uma obra em que a indústria se encontrava em plena atividade, bem como o enorme custo que uma interrupção não planejada de atividades acarretaria, fzeram dessa obra um caso especial.

A instalação de pórticos de aço para permitir a retirada de pilares que suportam cargas em área de 1.050 m², com as instalações em uso, exigia que as de?exões verticais fossem as menores possíveis para evitar fissuras em divisórias e danos nas instalações e equipamentos instalados nos escritórios e no piso técnico da fábrica.

Por conta disso, tais pórticos foram colocados em carga antes da remoção dos pilares de concreto armado; as introduções das forças para essa fnalidade foram acompanhadas por instrumenta- ção através de extensômetros elétricos de resistência e de transdutores de deslocamento.

No Brasil não existe tradição de se efetuar ensaios estruturais nem monitoramento instrumentado de estruturas. Esta é uma atividade desconhecida pela maioria dos engenheiros brasileiros e mesmo de vários países. A responsabilidade envolvida nessa obra e as condições peculiares para sua realização foram fatores decisivos para que os projetistas exigissem seu acompanhamento pela instrumentação citada.

A exiguidade do pé-direito na área sob os escritórios e o gabarito da máquina a ser instalada aumentou as difculdades de execução do projeto e da instalação da estrutura de aço, pois não havia a possibilidade do uso de equipamentos normalmente usados nas montagens.Pela mesma razão, as opções para as fundações também fcaram restritas e optou-se pela utilização de tubulões por ser a solução mais rápida e de menor custo, apesar dos riscos envolvidos,que foram contornados por medidas adequadas.A transferência de cargas da estrutura de concreto armado para a de aço foi feita através de resinas poliméricas.

A instrumentação dos pórticos de aço permitiu que a colocação em carga da estrutura antes da remoção dos pilares de concreto armado fosse feita com controle total sobre as forças aplicadas dos macacos hidráulicos e a ação resultante sobre os pilares de aço dos pórticos; a aquisição de dados através dos extensômetros elétricos de resistência e dos transdutores de deslocamento propiciou aos engenheiros projetistas a constatação de que os resultados obtidos dos cálculos estivessem em acordo com as ações resultantes na
estrutura real.

Após a remoção dos pilares de concreto armado, as leituras fnais dos extensômetros corroboraram para que as cargas aplicadas inicialmente e o estado fnal da estrutura atingissem os objetivos esperados; ou seja, a estrutura do edifício de concreto armado praticamente não apresentou movimentação e a transferência de
forças do pilar de concreto para o pórtico de aço foi atingido com sucesso

Fonte: Revista O Empreiteiro

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Recado, análises e obras marcantes de engenheiros estruturais

A Ponte de Laguna (SC) utilizou o sistema OPS, proporcionado pela portuguesa Berd, também empregado em estrutura do Rodoanel

 

Engenheiros estruturais deixaram claro, no 8º Congresso Brasileiro de Pontes e Estruturas, que prosseguem buscando soluções inovadoras e especificando novos materiais e equipamentos. O público, cerca de 200 participantes, incluindo estudantes, ouviu e anotou

Nildo Carlos Oliveira

 

E não havia como deixar de ouvir e anotar. Sobretudo, a partir da palestra do engenheiro Mário Franco que, na abertura dos trabalhos, realizados nos dias 21 e 22 de maio último, em São Paulo (SP), fez uma análise “incremental” e falou de sua experiência em obras que estão disseminadas pelo País.

 

As palestras cobriram temas tais como inovações em projeto, recuperação e reforço de pontes, a concepção, cálculo e construção das arenas, velódromo e de outros espaços para os jogos olímpicos do ano que vem; o Museu da Imagem e do Som (MIS) do RJ e outras estruturas. E houve palestras sobre o uso dos sistemas ABC e OPS, este utilizado na Ponte da Laguna (SC), que, segundo o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (Dnit), deve ser entregue ao tráfego no dia 30 deste mês (junho).

 

Augusto Guimarães Pedreira de Freitas, presidente da Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural (Abece), que promoveu e organizou o evento, informa que o comparecimento daquele público, constituído de titulares de escritório – e também de estudantes – foi muito representativo da importância desse segmento da engenharia brasileira. E, as palestras, abertas e pormenorizadas, constituíram aulas de engenharia em cima de projetos efetivamente em execução. Salienta que a presença de profissionais de outras regiões brasileiras mostra que as coisas não estão acontecendo apenas no Sul ou Sudeste e que isso enriqueceu a massa crítica do encontro.

 

“Agora”, disse ele, “é aproveitar esse momento e nos prepararmos para o 18º Encontro Nacional de Engenharia e Consultoria Estrutural (Enece), a realizar-se em São Paulo nos dias  8 e 9 de outubro, ocasião em que ocorrerá também a entrega do 13º Prêmio Talento da Engenharia Estrutural, iniciativa da Abece e da Gerdau”.

 

Augusto de Freitas, presidente da Abece, João Luís Casagrande e Atorod Azizinamini, que falou sobre o sistema construtivo ABC
 

As palestras

O engenheiro Atorod Azizinamini, professor do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Florida International University, fez palestra sobre o sistema construtivo ABC (Accelerated Bridges Construction), muito utilizado na construção de pontes e de outras obras nos Estados Unidos.  Ele está difundido na Europa e começa a ser adotado também por algumas construtoras brasileiras.

 

O sistema incorpora estruturas pré-fabricadas de concreto, significa melhoria em termos de prazo e custo final e oferece condições consideradas seguras tanto aos usuários quanto aos trabalhadores que operam na construção de obras rodoviárias. No ano passado, em palestra durante a Brazil Road Expo, realizada em São Paulo (SP), o engenheiro Júlio Timermann, presidente do Instituto Brasileiro do Concreto (Ibracon), relatou que, nos Estados Unidos, pontes e viadutos puderam ser ampliados, segundo projetos específicos,  ao longo de apenas duas semanas de obras, em razão do uso do sistema, que considera muito eficiente. 

 

O engenheiro Diogo Graça Moura, vice-presidente da Berd, empresa de origem portuguesa, apontada como pioneira na adoção de novas soluções e métodos construtivos para pontes e viadutos, falou sobre o Sistema OPS, empregado no Rodoanel “Mário Covas” e utilizado, com êxito, na construção da Ponte de Laguna. Nesse caso, a Berd disponibilizou a treliça lançadora LG 50/100, especialmente concebida para aquela obra. Funcionando com aquele sistema, ela foi usada na construção dos 49 vãos correntes, executados um a um em ciclo semanal.

 

Matéria publicada pela revista O Empreiteiro (OE 535, outubro de 2014), salienta que a treliça,  importada de Portugal, tem, dentre outras, as seguintes vantagens: reduz o prazo em relação a métodos tradicionais; funciona  com menor número de trabalhadores na montagem, uma vez que é totalmente mecanizada; proporciona segurança aos operadores  e traz resultados compensadores do ponto de vista de custo final.” A Berd, hoje, segundo o vice-presidente da empresa, está presente não apenas em Portugal e no Brasil; está também na Espanha, França, Alemanha, Polônia, Romênia, Estados Unidos, Rússia, Turquia, República Checa, Eslováquia, Índia, Colômbia, Peru e Venezuela.

 

O Museu da Imagem e do Som, no RJ, é uma estrutura diferenciada, que exigiu forma especial e concreto de alta resistência
 

As arenas, o velódromo e o MIS

Foi muito ilustrativa, do ponto de vista da apresentação das soluções técnicas, a palestra do engenheiro João Luís Casagrande, que falou sobre o projeto e construção das três arenas cariocas, o velódromo e outras instalações destinadas à Olimpíada de 2016, no Rio de Janeiro. No conjunto, são obras que podem resultar em importante legado para a cidade.

 

O velódromo, segundo o engenheiro, é uma arena com um eixo simétrico diferenciado, postado na direção nordeste-sudeste e cuja arquibancada tem estrutura pré-moldada e cobertura metálica. Os sistemas construtivos foram previstos considerando a qualidade, a vida útil e o cronograma.  Com relação às três arenas do Centro Olímpico de Treinamento (COT), que durante os jogos abrigarão modalidades tais como basquete, caratê, judô etc., a empresa Casagrande Engenharia desenvolveu tanto o projeto das estruturas pré-moldadas quanto o projeto das fundações.

 

Dentre as diversas estruturas, uma será temporária. Trata-se do parque aquático. Assim que os jogos olímpicos acabarem, essa edificação deverá ser desmontada. A estrutura metálica será desparafusada e os diversos elementos poderão ser reaproveitados pela prefeitura carioca em outros projetos. 

 

A engenheira Suely B. Bueno (escritório JKMF) e o engenheiro Carlos Britez (diretor do escritório do professor Paulo Helene – PhD Engenharia) discorreram sobre a estrutura do Museu da Imagem e do Som (MIS), do Rio de Janeiro, construído pela Rio Verde Engenharia e Construções na avenida Atlântica, a 50 m da praia de Copacabana.

 

A tipologia da estrutura acentua três setores diferenciados: o primeiro corresponde a uma superestrutura executada com concreto armado em forma convencional e um concreto de alta resistência (50 MPa), com slump convencional; o segundo é uma superestrutura de concreto armado protendido com forma nervurada, utilizando também concreto de alta resistência e, o terceiro, corresponde a uma superestrutura de concreto armado com forma especial prismática, empregando-se concreto aparente autoadensável de alta resistência, cuja taxa de aço é superior a 400 kg/m³ em alguns elementos estruturais. 

 

Dentre outras palestras chamou atenção a que foi feita pelo engenheiro José Afonso Pereira Vitório, sócio e diretor do escritório Vitório & Melo Projetos Estruturais e Consultoria, enfocando o tema da conservação, segurança estrutural e reforço de pontes rodoviárias de concreto.  O engenheiro disse que inspeções periódicas em pontes e viadutos, em especial em áreas urbanas, são sistematicamente negligenciadas pelo poder público, apesar de reiteradamente recomendadas. No Brasil não faltam leis prevendo a exigência de inspeções, mas nenhuma chega a ser cumprida. Ao final fez uma crítica contundente: “Aqui no País as reformas raramente são feitas; no geral acabam postergadas, mesmo quando absolutamente necessárias. É que reforma não dá votos; o que dá votos são obras novas”.

 

Outras palestras importantes: Projeto da obra BMX – Parque da Cidade (Francisco Paulo Graziano); São Paulo Corporate Tower (Ricardo Leopoldo França e Júlio Fruchtengarten); Evolução dos métodos de análise, dimensionamento e detalhamento no projeto de obras de arte especiais (Ademir Ferreira dos Santos); Museu do Amanhã (Fabrício Gustavo Tardivo) e Projeto da Ponte Salvador-Itaparica (Catão Francisco Ribeiro).  O projeto dessa obra será enfocado na edição 543 (julho) desta revista.

 

O velódromo tem uma cobertura curva seguindo a concepção de um projeto de arquitetura e de estrutura considerado avançado

Fonte: Revista O Empreiteiro

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