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NDICE
NDICE .......................................................................................................................... 1
ENQUADRAMENTO ................................................................................................... 2
DESCRIO DO PROJECTO SPIDER....................................................................... 4
DESCRIO DOS OUTROS PROJECTOS .............................................................. 16
EMPREENDIMENTO PORTUCALLE PARQUE DAS NAES ................... 16
LISBOA LOFT - PROJECTO DE ESTRUTURAS E FUNDAES(ALTERAO) ....................................................................................................... 22
REABILITAO DO VIADUTO DE ALHANDRA ............................................ 35
AVALIAO DAS CONDIES DE SEGURANA DO EDIFCIO DA AV.
DUQUE DE LOUL N 39 ..................................................................................... 50
INSPECES - METRO ROMA ........................................................................... 59
VISITAS AO VIADUTO SOBRE A CALADA DE CARRICHE DO
METROPOLITANO DE LISBOA .......................................................................... 64
CONCLUSES ........................................................................................................... 71
PARECER DO A2P CONSULT, LDA ....................................................................... 72
PARECER DO PATRONO ......................................................................................... 73
ANEXO ........................................................................................................................ 74
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ENQUADRAMENTO
O presente relatrio refere-se actividade realizada no estgio formal, estabelecido
pelos Estatutos da Ordem dos Engenheiros, concludo pelo estagirio na empresa A2PConsult Lda sob orientao do Eng. Jlio Appleton. A A2P Consult uma empresa de
projectos e consultoria que actua essencialmente no domnio da engenharia estrutural,
domnio do agrado do estagirio. O estgio visou a integrao do licenciado na vida
profissional da engenharia civil.
O estgio comeou realmente em Novembro de 2001, embora formalmente s tenha
comeado em 15 de Maro de 2002, e terminou em 31 de Outubro de 2002. Este
relatrio refere-se a todo esse perodo.
O estgio desenvolveu-se no domnio da actividade do A2P Consult, ou seja, na rea
de estruturas. A principal tarefa do estgio prendeu-se com o Projecto SPIDER, um
projecto a nvel europeu que visava o desenvolvimento de uma nova tecnologia, para
implementao em novas estruturas ou reforo ssmico de estruturas j existentes,
associada dissipao da energia devida aco ssmica. A restante actividade do
estgio pertenceu a diferentes reas da engenharia estrutural; entre todas as aces emque o estagirio esteve envolvido, salientam-se:
(a) reabilitao do viaduto de Alhandra (reabilitao e reforo estrutural, engenharia
ssmica, tal como o SPIDER);
(b) projecto do empreendimento Portucalle (obra nova de beto armado e pr-
esforado);
(c) projecto de reconverso do Lisboa Loft (reconverso, reabilitao e reforo
estrutural em beto armado e alvenaria);
(d) estudo para avaliao das condies de segurana do edifcio da Av. Duque de
Loul n 39 (reforo estrutural);
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(e) campanha de inspeces efectuada no mbito das obras de reconverso e
ampliao da estao do Metropolitano de Roma (inspeces a estruturas
vrias);
(f) visitas ao viaduto sobre a Calada de Carriche do Metropolitano de Lisboa (obra
nova de beto armado e pr-esforado com recurso a elementos estruturais pr-
fabricados).
Este documento pretende dar uma ideia dos projectos e aces em que o estagirio
esteve envolvido, destacando os aspectos mais relevantes de cada um e as tarefas que
couberam ao estagirio. No se pretendeu um documento exaustivo e, portanto, no se
apresentam os clculos justificativos dos projectos trabalhados. Apresentam-se sim os
aspectos que o prprio entendeu como interessantes e importantes para a sua
formao profissional e pessoal.
O estagirio no poder deixar de apresentar agradecimentos ao caro Eng. Jlio
Appleton, coordenador e orientador do estgio, ao caro Eng. Joo Appleton, ao Eng.
Joo Pedro Nunes da Silva e a todos os seus colegas engenheiros do A2P que, com as
suas inexcedveis pacincia e ateno, muito contribuiram para o sucesso do estgio.
O estagirio agradece tambm aos colegas desenhadores do A2P, sempre solcitos eexperientes, porque tambm contribuiram para este objectivo.
No posso deixar de me lembrar da minha querida famlia e dos meus bons amigos
porque, apesar de no estarem presentes no palco dirio das atribulaes, me deram,
de longe, um apoio perene e slido.
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DESCRIO DO PROJECTO SPIDER
Sntese do Projecto
O reforo de edifcios face aco ssmica est a tornar-se um mercado importante. O
mtodo tradicional e o isolamento ssmico obrigam a trabalhos com custos, quer
directos, quer indirectos, elevados. A introduo dos aparelhos dissipadores de
energia, uma tecnologia com futuro, actualmente limitada em edifcios.
Neste quadro, uma nova tecnologia desenvolvida no programa S.P.I.D.E.R. (Strands
Prestressing for Internal Damping of Earthquake Response), programa custeado pela
Comunidade Europeia de acordo com o contrato EVG1-1999-00088 e executado por
um consrcio internacional onde figuram, para alm do A2P, as entidades Bouyges
Travaux Publics, Jarret, VSL, ENEA, Universidade de Udine e ENEL.HYDRO
(ISMES). A tecnologia do projecto SPIDER baseia-se na associao em srie de
amortecedores e cabos de pr-esforo (Damper Cable System - DCS) de forma a
favorecer a dissipao controlada de energia.
O programa SPIDER comeou em 1 de Maro de 2000 e terminou em 31 de Outubrode 2002 e teve um oramento prximo do milho e meio de euros. Este programa
contemplou tanto a anlise experimental como a anlise numrica. O objectivo
consistiu em validar a referida associao de amortecedores e cabos atravs do uso de
prottipos e de testes num modelo escala real. Por outro lado, os resultados destes
testes foram paralelamente utilizados para calibrar as ferramentas numricas
desenvolvidas para este programa. O planeamento de trabalhos do programa SPIDER
dividiu todas as actividades em nove grupos de tarefas:
1. Identificao das Caractersticas do Sistema DCS;
2. Dimensionamento e Optimizao do Sistema DCS;
3. Integrao Arquitectnica do Sistema DCS;
4. Modelao Matemtica de Estruturas Equipadas com Sistema DCS;
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5. Anlise Numrica de Estruturas;
6. Ensaios Experimentais em Prottipos;
7. Ensaios Experimentais em Modelos Estruturais;
8. Elaborao de um "Manual do Utilizador";
9. Anlise dos Benefcios Tcnicos e Econmicos da Implementao do Sistema
DCS.
Descrio dos aspectos mais relevantes do projecto
Descrio do Sistema DCS (Damper-Cable System)
Descrio geral
Figura 1 - Vista de uma aplicao experimental do sistema DCS
("mock-up")
O sistema DCS consiste em cabos de pr-esforo associados em srie com um
amortecedor visco-elstico (Figura 1); o amortecedor visco-elstico um aparelho
especial de dissipao de energia desenvolvido pela JARRET (Figuras 2 e 3), um dos
membros do consrcio. Os cabos de pr-esforo so fixos, numa das pontas, base do
edifcio atravs do amortecedor e, na outra ponta, a uma parte relevante do edifcio
(caso se trate de um edifcio baixo, ao topo e, caso se trate de um edifcio alto, a um
piso intermdio). Os amortecedores so colocados junto base do edifcio para
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facilitar a instalao e a manuteno (Figura 3). O traado dos cabos optimizado em
funo da rigidez do edifcio e a sua arquitectura.
Figuras 2 e 3 - Pormenor e vista do aparelho amortecedor visco-
elstico
As vibraes de pequena amplitude so absorvidas pelos cabos de pr-esforo sem
accionar o amortecedor uma vez que este possui uma carga de accionamento superior
fora de servio do cabo. O objectivo deste procedimento assegurar que o
amortecedor s trabalhar para grandes deslocamentos, ou seja, para grandes
acrscimos de carga nos cabos; espera-se assim aumentar a vida til do amortecedor e
o perodo de funcionamento sem manuteno.
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Identificao das tipologias estruturais abrangidas
O sistema DCS pode ser utilizado em (a) novas estruturas ou em (b) reabilitao e
reforo de estruturas j construdas.
(a) Novas estruturas: Analisando os mtodos de dimensionamento tradicionais ou
recentes (capacity design) onde a no-linearidade do material estrutural explorada (e
os danos so aceites assim como a correspondente necessidade de reparar aps um
sismo intenso), torna-se visvel uma grande vantagem do sistema DCS: possvel, por
intermdio deste conceito, evitar os danos e conseguir uma resposta quase elstica da
estrutura concentrando a dissipao da energia ssmica nos amortecedores que
apresentam, por sua vez, a grande vantagem de dissipar energia sem danos prprios.
A experincia obtida dos efeitos dos ltimos sismos mostrou tambm os grandes
custos de reparao, sobretudo em elementos no estruturais, devidos a deslocamentos
do edifcio que podem ser identificados como deslocamentos entre pisos. O sistema
proposto, atravs dos efeitos do pr-esforo e dos amortecedores, aumenta a rigidez
da estrutura e diminui a sua excitao, reduzindo assim os deslocamentos entre pisos.
Este conceito permite (practicamente) dimensionar estruturas, em zonas ssmicas, para
as cargas verticais e concentrar o controlo da resposta ssmica no sistema DCS.
Este sistema interessante para os seguintes tipos de estruturas:
1. Estruturas flexveis -edifcios sem elementos-parede siginificativos e edifcios
altos;
2. Estruturas pr-fabricadas - evita-se os custos associados a ns estruturais
dimensionados para a aco ssmica;
3. Estruturas com muito diferente rigidez para duas direces ortogonais -para
compensar a diferente rigidez.
(b) Reabilitao/reforo estrutural: A experincia obtida nos ltimos sismos e as
medies da acelerao do solo conduziram a um aumento das exigncias
regulamentares face aco ssmica em muitos pases. Os novos cdigos introduzidos
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recentemente usam aces ssmicas de clculo mais severas para o dimensionamento
estrutural.
Estas concluses levantam o problema do controlo do risco ssmico de edifcios
existentes, em especial, de hospitais, centros de comunicao e edifcios com
importncia operacional. Sabe-se que, em muitos pases, muitos dos edifcios
construdos no sc. XX no verificam as exigncias regulamentares respeitantes
aco ssmica devido a omisses regulamentares da poca de construo, a deficiente
pormenorizao/construo e nveis de segurana reduzidos. Assim, ser, no futuro,
uma tarefa corrigir a resistncia ssmica de muitos edifcios.
Outra rea de aplicao do sistema DCS a necessidade de intervir aps um sismo,
reparando os danos e reabilitando/reforando a estrutura. Se as tcnicas de
dimensionamento elstico forem aplicadas nessas estruturas, a extenso e a
quantidade de intervenes implicariam custos muito altos e seriam proibitivos em
muitos casos. Neste cenrio, defensvel e correcto recorrer a intervenes estruturais
selectivas concentrando em alguns elementos o reforo ou introduzindo novos
elementos para a resistncia ssmica. O uso do sistema DCS corresponde a uma
interveno selectiva e evita o reforo de outros elementos estruturais.
O uso deste sistema providencia resistncia ssmica e diminui a possibilidade de
danos na estrutura no caso de um sismo. Este sistema permite ainda diminuir ao
mnimo o reforo de fundaes.
Estudo do Impacto Arquitectnico
A viabilidade do sistema DCS depende no s da sua eficincia tecnolgica mas
tambm da sua integrao arquitectnica e da sua interferncia com a funcionalidadedo edifcio. Para averiguar esta questo, foram efectuados estudos no mbito do
Projecto SPIDER, concluindo-se que a instalao do sistema poderia ser externa,
interna ou no prprio plano das paredes. De entre estas possibilidades, a instalao
externa prefervel uma vez que permite a operabilidade do edifcio durante os
trabalhos da reabilitao. No entanto, as caractersticas arquitectnicas dos edifcios
podero chocar com esta soluo tecnolgica. Nestes casos, os cabos podero ser
escondidos, usando para o efeito painis. Note-se que esta soluo permite a
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proteco do sistema DCS a fornece proteco trmica ao edifcio. Por outro lado, a
estrutura metlica que suportaria os painis poderia ser usada com estrutura de
reaco s foras estticas associadas ao pr-esforo dos cabos.
Modelao Matemtica
Numa primeira interveno, foram construdos modelos de elementos finitos no
programa de clculo automtico ABAQUS combinando elementos no-lineares para a
modelao dos elementos com comportamento real no-linear, como os
amortecedores e os desviadores dos cabos de pr-esforo. Aps alguns testes
executados em modelos de edifcios com dois pisos, utilizando para o efeito
acelerogramas artificiais e reais provenientes de registos ssmicos, concluiu-se que (a)
os elementos utilizados para simular os amortecedores produziam resultados
satisfatoriamente correspondentes s curvas tericas de funcionamento dos aparelhos
e (b)os elementos especiais utilizados para modelar os efeitos dos desviadores tinham
tratamento complicado e afectavam negativamente a convergncia dos resultados,
com implicao directa no tempo de clculo computacional. Com o objectivo de
minorar ou anular este efeito, foram desenvolvidos e testados modelos simplificados
para simular os desviadores dos cabos de pr-esforo (Figura 4).
Figura 4- Representao de um desviador e da estrutura concebida
para suportar e transmitir as foras de desvio a que estar sujeito
A possibilidade de utilizao de modelos numricos simplificados para o sistema
DCS, baseados em elementos j disponveis nos programas de clculo automtico
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correntes, muito importante e possibilitar o uso alargado aos projectistas tornando
esta tecnologia acessvel em termos de clculo.
Testes Experimentais
Testes em Prottipos
Antes de proceder ao ensaio geral num edifcio de testes construdo para o efeito
("mock-up"), executaram-se ensaios em dois prottipos para averiguar o
comportamento de todos os elementos constituintes do sistema DCS: amortecedor,
cabos de pr-esforo, ligao entre amortecedor e cabo, desviador (Figuras 6 e 7).
Figura 5 - Vista em pormenor dos desviadores utilizados no "mock-
up"
Os dois prottipos ensaiados correspondiam a duas configuraes: configurao recta
(Figura 6) e configurao no recta (Figura 7). Para a configurao no recta
colocaram-se os cabos e um desviador de modo a criar um ngulo de 17 entre os dois
troos extremos dos cabos (Figura 7).
Foi feita a caracterizao dinmica dos dois sistemas utilizando diferentes pares
frequncia/deslocamento imposto. Estes testes serviram tambm para verificar os
resultados calculados analiticamente para o efeito e concluiu-se que os resultados
reais correspondiam a estes.
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Figuras 6 e 7 - Configuraes recta e no recta dos prottiposensaiados
Testes no "mock-up"
Utilizou-se um prottipo de um edifcio real ("mock-up") para realizar os testes
globais (Figura 1). Os objectivos destes testes eram: (1) averiguar a eficcia do
sistema DCS em melhorar a resposta estrutural do "mock-up"e (2) caracterizar com
detalhe a resposta do modelo real. Note-se que as caractersticas estruturais do "mock-up" foram pensadas de modo a que este possusse fraco desempenho ssmico. Por
outro lado, as vigas do "mock-up" tiveram de ser reforadas com uma estrutura
metlica para assegurar uma correcta transferncia de cargas aos ns viga/pilar
(Figuras 8 e 9).
Figura 8 - Pormenor da estrutura metlica de reforo das vigas do
"mock-up"
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Figura 9 - Vista da estrutura metlica de reforo das vigas do
"mock-up"
Aps ter sido equipado com o sistema DCS, o "mock-up" foi sujeito aco de uma
fora sinusoidal aplicada no topo por um excitador que permitia a variao de
intensidade (at o valor mximo de 70kN) e frequncia (entre 1Hz e 20Hz) desta fora
(Figura 10). Estes testes foram realizados para diferentes configuraes do sistema
DCS (diferentes valores dos parmetros) e para a ausncia deste.
De acordo com os resultados, verificou-se que seria necessrio multiplicar a fora
mxima aplicada ao "mock-up" equipado com o sistema DCS por um factor entre 2.5
a 3 para obter um nvel de deslocamento semelhante ao obtido na estrutura original.
Os resultados referentes energia total dissipada nos amortecedores mostraram que o
sistema DCS eficiente e dissipou mais de 50% da energia total nos ensaios
efectuados.
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Figura 10 - Excitador utilizado para a aplicao de um regime
dinmico de foras
Descrio dos trabalhos efectuados pelo estagirio
O estagirio ocupou-se durante parte considervel do seu estgio no grupo de tarefas 5
- Anlise Numrica de Estruturasdo projecto SPIDER.
O objectivo principal desta sua tarefa foi realizar a anlise numrica de edifcios
(virtuais e reais) com o sistema DCS sujeitos aco ssmica num programa
comercial de clculo automtico de estruturas. Esta tarefa revelou-se bastante
complexa uma vez que abrangia muitos conceitos, agrupveis em duas grandes
questes:
1. Anlise ssmica no linear, no tempo, com recurso a acelerogramas
artificiais:esta anlise requereu o estudo do Eurocdigo 8 (referente aco
ssmica) e do respectivo Documento Nacional de Aplicao para o estudo dos
parmetros nacionais que definem a aco ssmica, o estudo do mtodo de
gerao de acelerogramas artificiais e respectiva validao, a compreenso do
algoritmo utilizado pelo programa de clculo automtico referente anlise no
tempo de ficheiros de acelerao do solo. Esta anlise, por ser no tempo, no
linear mas, no que se refere ao comportamento reolgico dos elementos
finitos, poderia ser linear ou no linear consoante o referido comportamento.
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2. Anlise no linear, no tempo, com recurso a elementos numricos no
lineares: uma das vantagens do sistema DCS na anlise numrica a
concentrao da no linearidade fsica principalmente num nico elemento, o
amortecedor visco-elstico do sistema DCS. Uma das grandes questes
referentes implementao numrica do sistema DCS , precisamente, a
modelao do comportamento no linear deste amortecedor visco-elstico que
entra na sua constituio. A modelao deste aparelho correspondeu ao maior
desafio desta tarefa. No entanto, a descoberta de uma forma de, com os
elementos numricos simples de que o programa de clculo automtico
Figura 11 - Vista de um modelo de elementos finitos utilizado no
decurso do projecto Spider
utilizado dispe, modelar o comportamento real complexo do aparelho visco-
elstico obrigatoriamente exige a verificao da sua adequao e correco.
Para este propsito utilizou-se tambm um programa de clculo especialmente
desenvolvido no mbito do projecto SPIDER para verificar os resultados
obtidos. O objectivo de modelar no programa comercial utilizado estruturas de
edifcios com o sistema DCS no foi totalmente atingido devido a limitaes
do programa que impediram de simular o diferente comportamento que o
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aparelho possui consoante a fora que actua sobre ele seja superior ou inferior
fora de accionamento (Figura 12), levando concluso de que, com o
programa de clculo comercial utilizado, no possvel a correcta modelao
de uma estrutura com o sistema DCS sujeita aco ssmica.
Figura 12 - Diagrama do comportamento do aparelho amortecedor
visco-elstico.
No decorrer da execuo desta tarefa, o estagirio fez uma apresentao em lngua
inglesa do relatrio dos seus trabalhos no projecto SPIDER numa reunio ocorrida emLisboa em que todos os parceiros europeus do referido projecto participaram.
O projecto SPIDER, bem como outro projecto em que o estagirio colaborou e que
mencionado mais frente, obrigaram o estagirio a consolidar os seus conhecimentos
na rea da engenharia ssmica e, assim, permitiram a este ganhar -vontade neste
campo.
Fora
Deslocamento
Fora deAccionamento
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DESCRIO DOS OUTROS PROJECTOS
EMPREENDIMENTO PORTUCALLE PARQUE DAS NAES
Dono de Obra: Grupo Lar
Projectista de Arquitectura: Frederico Valsassina Arquitectos
Projectista de Engenharia:A2P Consult
Empreiteiro Geral:Ramalho Rosa Cobetar
Sntese do projecto
Trata-se de um projecto, coordenado pelo Eng. Jlio Appleton, de quatro lotes (lotes
A, B, C e D) de edifcios de habitao e comrcio no Parque das Naes (Figuras 13 e
14). Os outros engenheiros envolvidos neste projecto so: Eng. Jos Delgado (lote A),
Eng. Cristina Martins (lote C, fundaes e estrutura "vertical" do lote B) e Eng
Margarida Oom (lote D). O estagirio colaborou activamente no projecto do lote B
ficando directamente a seu cargo o projecto das lajes, vigas e pr-esforo de lajes.
Figura 13 - Aspecto do futuro empreendimento Portucalle
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Figura 14 - Planta de implantao do conjunto de lotes
Descrio dos aspectos mais relevantes do projecto
O lote B (Figura 15) tem rea de implantao aproximadamente igual a 3550m2, 5
pisos elevados e 2 pisos enterrados.
O piso trreo desdobra-se em dois atravs de um jogo de cotas e alturas livres. As
lajes so do tipo fungiforme aligeirado por blocos de beto leve no aparentes,
recorrendo-se a vigas no bordo e em casos pontuais. A espessura adoptada para as
lajes foi 0.35m. Empregou-se a soluo de pr-esforo nas lajes em reas delimitadas
dos pisos -1 e 0 ( cota 7.75m) e em todo o jardim suspenso do piso 1, fazendo uso de
monocordes pr-esforados nas bandas macias entre pilares.
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Figura 15 - Planta do 1 piso do lote B
A soluo estrutural delineada para o jardim suspenso acessvel com 70cm de terra
uma laje com 0.45m de espessura, fungiforme, aligeirada por blocos de beto leve
vibrado no visveis e com pr-esforo nas bandas macias entre pilares (Desenho em
Anexo). Devido a condicionantes de arquitectura, existe nesse jardim um vo de
10.5m entre pilares que foi vencido por uma banda macia com 0.70m de espessura
(invertida) com 22 monocordes pr-esforados agrupados em pares (Figura 16).
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Figura 16 - Corte transversal da banda macia mais espessa
Descrio dos trabalhos efectuados pelo estagirio
No captulo da modelao, recorreu-se a modelos planos (anlise bidimensional) de
elementos finitos para as lajes.
O estagirio optou por modelar o efeito dos pilares no comportamento das lajes
atravs de apoios simples caracterizados pela restrio dos deslocamentos do n. Esta
opo revela-se conservativa na estimativa de deslocamentos verticais da laje uma vez
que no contabiliza o efeito favorvel da rigidez dos pilares.
Nos pisos enterrados, o apoio contnuo conferido pelas paredes moldadas foi simulado
por apoios simples localizados em todos os ns extremos dos elementos de laje de
bordo. O estagirio considera esta aproximao vlida visto que um grande nmero de
apoios pontuais deste tipo acaba por traduzir o apoio contnuo que as paredesconferem satisfazendo tambm as restries de rotaes que estas impem; dado o
mtodo construtivo das ligaes entre as paredes moldadas e as lajes, considera-se que
estas acabam por permitir rotaes segundo o eixo do seu desenvolvimento.
O pr-esforo em lajes foi simulado por foras pontuais actuantes nos pontos de
mudana de direco do traado de clculo dos cabos (Figura 17). Relembre-se que
dada a esbelteza do elemento estrutural laje, o traado real dos cabos de pr-esforo
pode ser aproximado por troos rectilneos.
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Figura 17 - Idealizao do traado dos cabos de pr-esforo em lajes
A quantificao das aces e suas combinaes foram feitas de acordo com o
Regulamento de Segurana e Aces para Estruturas de Edifcios e Pontes.
Seguiu-se o tratamento dos resultados do programa automtico de clculo e odimensionamento das armaduras resistentes. Calcular as armaduras para os momentos
flectores negativos sobre os pilares foi um desafio. Uma vez que os pilares foram
simulados por apoios pontuais, as reais dimenses destes no exerceram a sua
influncia e a presena de um apoio singular e pontual traduziu-se num pico no
realista do campo de momentos flectores. Para fazer frente a esta dificuldade,
recorreu-se ao conceito de redistribuio transversal de momentos que tira partido
desta capacidade de elementos to hiperstticos como a laje. Tal distribuio foicalculada com rigor para zonas sobre diferentes tipos de pilares considerados
representativos quanto sua rea de influncia e posio relativa. As prprias
dimenses reais dos pilares so importantes para a determinao do momento flector
de dimensionamento, valor que acaba por ser um reflexo da percentagem de
redistribuio dos momentos elsticos. O regulamento portugus de estruturas de
beto armado REBAP tambm contempla esta redistribuio transversal de momentos
atravs do seu artigo 119.
Refira-se ainda que soluo de lajes fungiformes obriga a verificao do Estado
Limite ltimo de Punoamento.
A fase seguinte da pormenorizao de armaduras tambm muito importante. Perante
um problema de engenharia, essencial reproduzi-lo de modo a que o modelo, quer
seja de clculo manual ou automtico, seja representativo da situao que sucede ou
ir suceder na realidade. Assim, a segunda etapa de aproximao de um modelo
tg P
P
L/4
tg P
tg P
tg P P
L/4
L
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realidade concretiza-se na pormenorizao. Por outro lado, uma boa pormenorizao
pode efectivamente diminuir o problema da fendilhao.
O estagirio realizou ainda medies do lote em que esteve envolvido. As medies
podem trazer benefcios relevantes pois o medidor pode ganhar sensibilidade aos
valores da quantidade de armadura para os diferentes tipos de elementos estruturais.
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LISBOA LOFT - PROJECTO DE ESTRUTURAS E FUNDAES
(ALTERAO)
Dono de Obra: GLEN
Projectistas de Arquitectura:Raul Abreu/Miguel Varela Gomes
Projectista de Engenharia:A2P Consult
Empreiteiro Geral:Beterga
Sntese do projecto
Trata-se da converso do edifcio de uma antiga fbrica de lmpadas num edifcio de
habitao, cujo projecto estrutural for coordenado pelo Eng. Joo Appleton.
Este projecto apresentou, no entanto, duas peculiaridades: (1) trata-se de um projecto
de alterao de um projecto de estruturas de um outro projectista cuja linha de
orientao no agradou o dono de obra e, (2) face aos atrasos decorrentes da rejeio
do projecto original, o prazo de tempo para a concluso das obras foi comprometido.
A estrutura original deste edifcio construdo h cerca de 80 anos constituda por
paredes de alvenaria ordinria (paredes exteriores, de separao entre corpos do
edifcio e de ncleos) com espessuras entre 0.75m e 1.10m. Esta estrutura vertical
complementada por pilares interiores formados por pares de perfis UNP perifricos a
um ncleo de beto, constituindo uma seco mista (Figura 18).
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Figura 18 - Representao da seco transversal dos pilares
existentes
A estrutura dos pisos constituda por lajes compostas por perfis INP140 afastados de
cerca de 0.75m, separados por abobadilhas de tijolo cermico em um dos corpos e por
beto simples nos restantes dois corpos do edifcio. As vigas destas lajes so perfis
INP maiores que os anteriores (INP300) e que se apoiam nos pilares (Figura 19) e nas
paredes mestras mediante capitis metlicos.
Figura 19 - Vista da estrutura metlica existente que suporta as
lajes constitudas por abobadilhas cermicas intercaladas por
perfis INP140
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Com o incio do processo de execuo das obras de converso, constatou-se que a
estrutura existente apresentava um conjunto de deficincias que podem ser divididas
em quatro categorias:
1. Corroso, de intensidade varivel, afectando perfis metlicos de vigas e pilares
(fotografia 20);
Figura 20 - Perfis metlicos com sinais de corroso
2. Deformaes significativas de pilares (excentricidades/desaprumo);
3. Precariedade das ligaes entre vigas e entre vigas e pilares;
4. Mau estado de conservao de alguns pavimentos constitudos por perfis I de
ferro e abobadilhas cermicas ou de beto simples.
A estratgia de interveno escolhida para este projecto, tendo em vista a satisfao
das exigncias de segurana da regulamentao actual e, paralelamente, das
condicionantes arquitectnicas, caracterizou-se pela reparao dos danos observados e
pelo reforo estrutural, ou, mais concretamente, por:
(a) reparao das deficincias assinaladas;
(b) introduo, ao nvel dos pisos, das alteraes justificadas pela soluo
arquitectnica proposta;
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(c) introduo de novos pisos e de coberturas.
Descrio dos aspectos mais relevantes do projecto
A soluo estrutural para o problema em questo foi pensada de acordo com uma
perspectiva unificante dos diferentes materiais existentes e a empregar e sintetizada
nos sete pontos seguintes.
1. Fundaes
As fundaes existentes so, no caso dos pilares, semi-directas constitudas por blocos
prismticos (em dois dos corpos) e tronco-piramidais (no corpo restante) de beto
simples, atingindo profundidades que asseguram o atravessamento dos aterros e o
apoio no firme. No caso das paredes, as fundaes so constitudas pelo
prolongamento das prprias paredes at se atingirem os extractos mecanicamente
adequados.
Optou-se assim, e de acordo com o primeiro projecto de estruturas, por reforos das
fundaes dos pilares interiores e das paredes constitudos por grupos de micro-
estacas encabeadas por macios de beto armado (Figura 21) para fazer face a
acrscimos de esforos, como os devidos construo de andares adicionais.
Figura 21 - Fundao existente de pilar interior reforada com
micro-estacas
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2. Estrutura vertical existente
As paredes de alvenaria foram reforadas por uma lmina de beto projectado com
70mm de espessura armado com uma rede de ao distendido. Estas lminas foram
executadas pelo interior dos edifcios, o que significa que as paredes exteriores foram
reforadas apenas pelo interior enquanto que as paredes interiores (como so as de
separao de blocos e as das caixas de escadas) foram reforadas com duas lminas
interligadas por grampos atravessantes.
Os pilares foram todos reforados, desde a base at ao seu topo, atravs de um
encamisamento com cantoneiras e chapas de ao, colocadas em posio tal que ficasse
assegurada a verticalidade dos pilares aps o seu reforo e que fossem reduzidas as
excentricidades que se registavam originalmente. Realizado este encamisamento,
prescreveu-se o preenchimento dos espaos remanescentes entre os pilares e os
encamisamentos metlicos com microbeto.
3. Pavimentos existentes
Os pavimentos existentes foram totalmente mantidos, tendo-se feito o seu reforo de
modo a compensar as perdas de resistncias dos elementos metlicos devidas
corroso do ao. Este reforo foi conseguido atravs da execuo de faixas de beto
armado ligadas aos perfis de ao atravs de conectores, de modo a poder ser
mobilizado o efeito de viga mista ao-beto (Figura 22). Obteve-se um acrscimo de
rigidez devido mobilizao deste efeito misto enquanto que, por outro lado,
aumentou-se a resistncia global mediante a criao de condies de continuidade
sobre os apoios que possibilitaram a mobilizao de momentos negativos
significativos que anteriormente eram desprezveis.
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Figura 22 - Pormenor estrutural do reforo das lajes existentes
Estima-se que este acrscimo de resistncia assim conseguido tenha sido muito
superior quebra de resistncia devida corroso dos elementos metlicos, devendo
assinalar-se ainda que, com esta soluo de reforo, se ganhou tambm em termos de
segurana ao fogo, e em relao segurana ssmica por se aumentar a capacidade de
redistribuio de esforos.
Com a soluo preconizada assegurou-se ainda que todas as zonas de apoio das vigas
fossem inspeccionadas, garantindo-se desse modo que todas as deficincias tenham
sido reparadas.
Nos pavimentos existentes foram introduzidas alteraes decorrentes do projecto
arquitectnico proposto: aberturas existentes a fechar, novas aberturas a executar,
escadas existentes a demolir, etc. Quanto s aberturas existentes que tiveram de ser
fechadas, props-se o recurso reproduo das solues existentes de vigas de ao
intercaladas por "abobadilhas" cermicas ou de beto simples, integrandonaturalmente os reforos preconizados. As novas aberturas foram executadas de modo
a garantir a colocao de perfis de ao de apoio a vigamentos interceptados, ligando-
se s vigas principais e aos pilares.
4. Nova estrutura vertical
O projecto de arquitectura imps a ampliao em altura, o que obrigou criao de
nova estrutura vertical. Esta nova estrutura vertical surgiu a partir da estrutura vertical
1 1
2
CORTE 1-1
CORTE 2-2
PORMENOR DO REFORO DAS LAJES EXISTENTES
'2
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j existente de forma natural: novas paredes estruturais executadas sobre as paredes
estruturais de alvenaria j existentes e novos pilares executados como prolongamento
dos pilares existentes.
As novas paredes resistentes so constitudas por um pano de tijolo macio revestido,
em ambas as faces, com lminas de beto projectado armado. Pretendeu-se que estas
lminas de beto estabelecessem continuidade com o reforo das paredes existentes
(referido anteriormente).
Os novos pilares so constitudos pelo prolongamento do reforo previsto para os
pilares existentes preenchido com beto armado (Figura 23). Prescreveu-se, portanto,
que o encamisamento referido no ponto 2 se estendesse at ao ltimo nvel estrutural.
Figura 23 - Execuo em obra do prolongamento dos pilares
existentes
5. Novos pavimentos
Os novos pavimentos destinam-se ao piso 1, ao piso 4 do corpo 10 e aos mezzaninosde todos os pisos.
Para o piso 1, optou-se por uma laje fungiforme de beto armado apoiada na estrutura
vertical existente mediante um sistema misto. Este sistema misto constitudo por
cantoneiras com conectores chumbadas s paredes de alvenaria existentes e fichas de
beto armado escavadas nessas mesmas paredes - caso dos apoios nas paredes
estruturais de alvenaria j reforadas (Figura 24) - e por capitis metlicos no caso dos
pilares existentes j reforados.
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Figura 24 - Pormenores estruturais da ligao da laje de beto
armado s paredes estruturais de alvenaria sem e com fichas
escavadas nestas
LIGAO LAJE-PAREDE DE ALVENARIA COM FICHA
LIGAO LAJE-PAREDE DE ALVENARIA SEM FICHA
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Para os restantes novos pavimentos, a soluo idealizada e executada de uma
estrutura mista de laje de beto armado (12cm de espessura) com cofragem metlica
perdida e colaborante, apoiadas em vigas mistas ao-beto. Estas apoiam-se em
capitis de ao executados nos pilares, e nas paredes estruturais, nestas ltimas atravs
de vares roscados chumbados (Figuras 25 a 28).
Figura 25 - Pormenor estrutural da ligao dos perfis metlicos aos
pilares reforados
Figura 26 - Aspecto do reticulado da nova estrutura metlica
LIGAO DOS PERFIS HEB240 AOS PILARES
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Figura 27 - Pormenor estrutural da ligao dos perfis metlicos s
paredes estruturais
Figura 28 - Ligao das vigas metlicas dos mezaninos mistos s
paredes estruturais
6. Novas coberturas
As novas coberturas tm duas solues estruturais. Em parte do perfil transversal dos
edifcios so caracterizadas por uma soluo mista ao-beto em tudo semelhante
maioria dos novos pavimentos e, na parte remanescente, e onde a execuo de tal
soluo seria difcil, so constitudas por uma laje de beto armado. A soluo de laje
de beto armado foi adoptada para os extremos do perfil transversal onde se
PORMENOR DA LIGAO DOS HEB240 S PAREDES ESTRUTURAISDE ALVERARIA REFORADA
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aproveitou a maleabilidade que tal soluo oferece para executar as abbodas e o
culo central da cobertura (Figura 29).
Figura 29 - Aspecto da parte da cobertura executada com beto
armado com as suas abbodas e culo central
7. Outras estruturas
Os novos ncleos dos elevadores e as novas escadas de servio so de beto armado
enquanto que todas as restantes escadas so de ao (Figura 30). Saliente-se que as
estruturas das escadas no se apoiam nas paredes por encastramento mas atravs de
cantoneiras de ao chumbadas alvenaria j reforada.
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Figura 30- Escada metlica da entrada posterior do Lisboa Loft
Descrio dos trabalhos efectuados pelo estagirio
O estagirio colaborou activamente com o coordenador do projecto e esteve envolvido
na concepo e verificao de toda a estrutura excepto fundaes. Dadas as condies
particulares (estruturais e no estruturais) deste projecto imobilirio e que regularam
todo o projecto estrutural, foi possvel ao estagirio auxiliar e participar activamente
no acompanhamento da execuo da obra. Gerou-se uma dinmica tal entre o dono de
obra, "a obra" e o gabinete projectista que vezes houve em que a soluo estrutural
para determinada sub-estrutura foi discutida em reunio num dia, calculada
imediatamente a seguir pelo estagirio e executada no dia seguinte ao seu clculo.
Estas condies que este empreendimento imps contribuiram fortemente para a
"educao operativa" do estagirio, obrigando-o a ultrapassar a insegurana
psicolgica que tais condies naturalmente geram e a inteirar-se de todos os factores
concorrentes para o xito da empreitada na perspectiva que condiciona um projectista:
assegurar a segurana estrutural mas sempre com uma preocupao prtica e
econmica.
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Figura 31 - Modelo da laje de beto armado do piso 1 com esforos
representados
Figura 32 - Colocao em obra de uma viga metlica para os novos
pavimentos
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REABILITAO DO VIADUTO DE ALHANDRA
Dono de Obra:BRISA
Projectista de Engenharia:A2P Consult
Empreiteiro Geral: Freyssinet
Sntese do projecto
O Viaduto de Alhandra da A1, Auto-Estrada do Norte, Sublano Lisboa-Alverca,
apresentava vrias anomalias associadas deteriorao dos materiais e aocomportamento estrutural. O projecto de reabilitao deste viaduto foi elaborado por:
Eng. Jlio Appleton (coordenador) e Eng. Antnio Costa. O estagirio participou
tambm colaborando activamente no dimensionamento do dispositivo de controlo
ssmico.
As anomalias associadas deteriorao dos materiais referiam-se essencialmente
deteriorao do beto de recobrimento, provocada pela corroso de armaduras e
infiltrao de gua no tabuleiro que contribuia para a corroso dos perfis metlicos da
laje do separador central e para a deteriorao do beto. Verificava-se tambm a
deteriorao dos sistemas de pr-esforo do viaduto, nomeadamente as placas de
ancoragem dos cabos das carlingas e as bainhas dos cabos monocordo do pr-esforo
exterior.
As anomalias associadas ao comportamento estrutural referiam-se principalmente ao
comportamento ssmico da obra. O viaduto foi concebido com o tabuleiro ligado a um
encontro fixo por um sistema de ferrolhos, no tendo estes elementos estruturais
capacidade para resistir aco ssmica que actuaria nesta obra. Desta forma,
verificou-se que a estrutura do viaduto no satisfazia os actuais critrios de segurana
regulamentar, sendo previsveis danos elevados durante a ocorrncia de um sismo
com intensidade significativa.
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A forma mais econmica de resolver o problema da deficiente resistncia para a aco
ssmica longitudinal consistia em modificar o comportamento da estrutura por forma a
baixar o valor da aco.
Esta tcnica poderia ser concretizada eliminando a ligao monoltica entre o
tabuleiro e o encontro fixo, cortando os chumbadouros e introduzindo aparelhos de
apoio mveis e dispositivos de controlo ssmico.
Com este sistema foi possvel reduzir o coeficiente ssmico de 0.32, verificado na
situao existente, para um valor da ordem de 0.05.
Para alm destas intervenes, era ainda necessrio re-estabelecer a continuidade
estrutural na direco longitudinal e impedir o deslocamento do tabuleiro na direco
transversal sobre as travessas onde se efectuou o corte dos ferrolhos na altura dos
trabalhos de re-nivelamento da rasante.
Descrio dos aspectos mais relevantes do projecto
O Viaduto de Alhandra tem um desenvolvimento total de 275.66m correspondente a
19.50m do Encontro Sul, 238.06m da estrutura do Viaduto (14.05m + 14 x 15.00m +
14.01m) e 18.10m do Encontro Norte (Figuras 33 e 34). O tabuleiro do viaduto, com
uma largura total de 26m, constitudo, para cada faixa de rodagem por uma laje
Figura 33 - Corte Longitudinal do Viaduto de Alhandra
contnua de 15cm de espessura apoiada em 9 vigas pr-esforadas (pr-fabricadas in
situ) de 1.00m de altura e 0.18m de alma afastadas 1.44m ao eixo. Esta laje est ligada
s vigas unicamente por pr-esforo transversal. Os tabuleiros eram ligados por uma
laje de separador central, simplesmente apoiada com um vo de 1.50m e 0.12m de
espessura.
ENCONTRO MVEL ENCONTRO FIXO
1 2 3 4 65 7 118 9 10 12 13 14 15 NS
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Figura 34 - Vista do desenvolvimento longitudinal do viaduto
As vigas longitudinais so interligadas por carlingas com 0.20m x 1.00m sobre os
alinhamentos dos apoios, a meio vo e a quartos de vo. As carlingas esto ligadas s
vigas unicamente por pr-esforo transversal.
Cada tramo independente, ou seja, simplesmente apoiado.
Em cada alinhamento de apoios o tabuleiro apoia em 2 pilares com 11m de altura e
com a forma de Y encimados por uma travessa. Os pilares transmitem as aces ao
terreno atravs de estacas 0.60m (6 por pilar) existindo um macio de
encabeamento das estacas e lintel interligando os macios dos 2 pilares (Figura 35).
Figura 35 - Corte transversal do viaduto com representao do
lintel que une os macios de encabeamento de estacas
CORTE TRANSVERSAL
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Na direco longitudinal os pilares so articulados na base e na direco transversal os
pilares so articulados no topo.
Os encontros so ocos e integram uma grelha que constitui o prolongamento do
tabuleiro do viaduto. No encontro Sul, a laje com 0.20m de espessura apoia numa
grelha de vigas de 0.50m0.85m de seco, com uma modelao de vos de
3.50m6.00m. No encontro Norte, a laje tambm com 0.20m de espessura apoia
numa grelha formada por paredes com 0.30m de espessura, com uma modelao de
vos varivel nas direces transversal e longitudinal.
H cerca de dez anos, procedeu-se ao aumento da largura da faixa de rodagem de 2
para 3 vias de circulao em cada sentido
Nesta interveno, para alm da correco do perfil transversal com um aumento da
largura para 26.50 m (visvel na Figura 35), foi realizado um pr-esforo exterior das
vigas exteriores e carlingas (Figuras 36 e 37) e foi re-nivelado o tabuleiro pela
introduo de apoios com altura varivel compensando os assentamentos de fundao
observados em dois alinhamentos. Foi tambm introduzida nova laje no separador
central, interligando os dois meios tabuleiros.
Figuras 36 e 37 - Vistas das ancoragens do sistema de pr-esforo
exterior do viaduto
Procedeu-se inspeco da obra no local, tendo-se detectado cinco tipos de
anomalias:
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1. Deteriorao do beto armado por corroso de armaduras (Figura 38)
Esta anomalia afectava principalmente as vigas de bordo de cada meio
tabuleiro, as vigas de bordadura dos passeios e as travessas dos pilares. A
principal causa deste tipo de deteriorao foi a carbonatao do beto
associada ao pequeno recobrimento das armaduras.
Figura 38 - Pormenor da deteriorao do beto por corroso de
armaduras
2. Infiltraes de gua no tabuleiro (Figura 39)
Esta anomalia ocorria essencialmente na zona da laje do separador central
e nas juntas dos passeios, sendo a causa principal da deteriorao dos
perfis metlicos que apoiam a laje atrs referida e da deteriorao das
travessas dos pilares e das vigas de bordo interiores de cada meio
tabuleiro.
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Figura 39 - Vista das infiltraes de gua no tabuleiro
3. Deteriorao das ancoragens do pr-esforo das carlingas (do projectooriginal da obra)
Esta deteriorao foi originada pela deficiente proteco conferida pela
argamassa de revestimento das ancoragens o que motivou o
desenvolvimento da corroso nas placas e nos fios de pr-esforo.
4. Rotura da bainha dos cabos-monocordo (do projecto de alargamento do
tabuleiro) (Figura 40)
As deficincias observadas nas bainhas dos cabos-monocordo do pr-
esforo exterior poderiam causar a corroso da armadura e conduzir
rotura dos cabos, dada a elevada sensibilidade deste tipo de ao corroso
sob tenso.
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Figura 40 - Vista de roturas nas bainhas dos mono-cordos do
sistema de pr-esforo exterior
5. Deslocamento dos pilares de apoio da laje do encontro Sul (Figura 41)
Alguns destes pilares apresentam deslocamentos significativos no topo
e/ou na base, o que poderia pr em causa a estabilidade da laje, caso
viessem a sair da posio.
Figura 41 - Vista dos efeitos do deslocamento de um pilar de apoio
da laje do encontro Sul
Depois de feitas as inspeces obra, sistematizaram-se os dados obtidos em funo
do tipo de anomalia inerente e a localizao. Aps se ter encontrado a explicao dos
fenmenos observados, procedeu-se indicao dos trabalhos de reparao e
reabilitao estrutural a executar, divididos nas seguintes tarefas:
(a) Proteco geral;
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(b) Reparao das zonas deterioradas por corroso de armaduras;
(c) Reparao dos perfis metlicos da laje do separador;
(d) Impermeabilizao do tabuleiro;
(e) Introduo de novos apoios junto aos aparelhos de apoio danificados e
reposicionamento de placas de chumbo;
(f) Reposicionamento e reforo da ligao dos pilares de apoio da laje do
encontro sul;
(g) Restabelecimento da continuidade do tabuleiro e seu travamento
transversal;
(h) Reparao das bainhas dos cabos monocordo;
(i) Substituio das juntas entre o tabuleiro e os encontros;
(j) Corte dos ferrolhos no encontro norte;
(k) Introduo de aparelhos de apoio mveis e travamento transversal do
tabuleiro;
(l) Corte parcial do espelho do encontro norte;
(m) Introduo dos dispositivos de controlo ssmico e sua estrutura de apoio
(n) Vedao da rea de implantao da estrutura de apoio do dispositivo de
controlo ssmico.
Descrio dos trabalhos efectuados pelo estagirio
A anlise ssmica deste viaduto dividiu-se em anlises ssmicas transversal e
longitudinal. Esta diviso simples torna-se possvel uma vez que o viaduto de
Alhandra possui traado recto em planta.
Na direco transversal efectuou-se uma anlise dinmica linear como objectivo de
verificar a capacidade resistente dos pilares, a capacidade resistente dos
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chumbadouros que efectuam a ligao entre as carlingas e as travessas dos pilares e o
clculo dos tirantes para o travamento transversal do tabuleiro nos alinhamentos onde
se efectuou o corte dos chumbadouros que antes existiam.
Na direco longitudinal efectuou-se uma anlise dinmica no linear e no tempo para
dimensionamento dos amortecedores viscosos, sua estrutura de apoio e estrutura de
ligao ao tabuleiro e dimensionamento dos dispositivos de ligao longitudinal dos
tramos do tabuleiro. O estagirio participou activamente nesta ltima anlise,
concretamente no dimensionamento dos amortecedores viscosos, descrevendo com
algum pormenor as condies do problema e a metodologia utilizada.
Dimensionamento dos Aparelhos Amortecedores Viscosos
Introduo
Para efeito de controlo da aco ssmica deveriam ser introduzidos quatro dispositivos
(dois em cada meio tabuleiro) constitudos por amortecedores viscosos e respectivas
estruturas de apoio e de ligao ao tabuleiro.
A estrutura de apoio constituda por perfis HEB340 apoiados numa fundao de
estacaria e ligados horizontalmente na base por uma viga de beto armado com seco
de 0.80.5m2.
Para efeitos de anlise estrutural, consideraram-se apoios elsticos que simulam a
deformabilidade das fundaes, materializadas pelas estacas e lintis de beto armado.
A rigidez de clculo destas fundaes, funo das carctersticas do terreno (argila
mole) e da rigidez dos elementos de fundao, foi traduzida por uns coeficientes de
rigidez para os deslocamentos vertical (kw) e horizontal (ku):
Note-se que na rigidez dos apoios na direco horizontal (ku) considerou-se a
participao das estacas do encontro por forma a diminuir os deslocamentos da
estrutura de apoio do amortecedor e, assim, aumentar a sua eficincia.
=
=
kN/m108.1k
kN/m101.7k4
w
4u
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Mtodo de Anlise
O conjunto dos quatro aparelhos funcionaria em paralelo pelo que se legitimava a
anlise e dimensionamento de apenas um aparelho, solicitado em caso de sismo pelas
foras de inrcia correspondentes massa de um quarto do tabuleiro.
Para poder realizar a anlise ssmica foi necessria a caracterizao dos parmetros
tcnicos que definem a resposta do aparelho dissipador. O aparelho dissipador -
amortecedor viscoso - pode ser, em termos reolgicos, traduzido por um amortecedor
no linear, com expoente da velocidade no unitrio (Figura 42).
Figura 42 - Lei de comportamento do amortecedor viscoso
A fora total que o aparelho transmite dada por
amort. xCF &=
Com o objectivo de modelar o problema em causa, foi necessrio considerar todas as
condies envolventes do sistema dissipativo: a presena da superestrutura, traduzida
por uma mola com a respectiva rigidez de translaco longitudinal, e a presena da j
descrita estrutura de suporte com as suas condies de fundao (Figura 43).
C,
F
v
F=Cv^ (
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Figura 43 - Modelo utilizado para analisar o problema
Fez-se um estudo paramtrico para apurar os valores para as diferentes grandezas
intervenientes: rigidez do solo de fundao (Ku e Kw), rigidez da superestrutura (K1),
rigidez elstica do aparelho (K2) e factor de amortecimento (C).
O programa de clculo automtico utilizado possibilitou a anlise ssmica no linear
no tempo, o que foi explorado. Este tipo de anlise pode ser definido como uma
anlise do equilbrio (neste caso, dinmico) em determinados instantes do tempo
igualmente espaados (definio depasso) numa estrutura que possui elementos com
comportamentos reolgicos no lineares solicitada por aces que so, neste caso,
funo do factor tempo. Para este efeito, necessrio que sejam introduzidos
acelerogramas, funes que do a acelerao do solo no tempo.
Para este efeito, foi necessrio que se introduzissem acelerogramas, funes que do a
acelerao do solo ao longo do tempo. Devido inexistncia de dados estatsticos
histricos, recorreu-se a acelerogramas artificiais.
A gerao de acelerogramas foi feita a partir da funo densidade espectral de
potncia definida na regulamentao portuguesa (RSA) para os dois tipos de sismo
considerados e para terrenos do tipo II. Considerou-se que a aco ssmica pode ser
0.8*0.5m2
HEB340
x
z
K tab
Ku
Kw
C
M/4
Ku
Kw
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modelada por um processo estocstico gaussiano estacionrio. Para cada tipo de
sismo, foram introduzidos dez acelerogramas considerados vlidos.
Obtidos e compilados os resultados da anlise executada pelo programa automtico,
procedeu-se ao dimensionamento do aparelho amortecedor viscoso e da estrutura de
suporte.
Acelerogramas Considerados
Como dito, a gerao de acelerogramas artificiais para as direces horizontais foi
realizada a partir da funo densidade espectral de potncia de acelerao definida
pelo RSA. Para este efeito, partiu-se do facto de a aco ssmica poder ser
representada por um processo estocstico gaussiano estacionrio (no tempo).
Considerou-se, como aconselhvel, que o nmero de acelerogramas necessrio para
definir cada tipo de sismo era igual a dez. Note-se que os valores da acelerao para
cada instante foram majorados por 1,5 para todos os acelerogramas.
A seleco dos acelerogramas considerados vlidos no que respeita
representatividade da aco ssmica foi feita de acordo com as regras indicadas no
EC8. Efectuou-se a comparao (grfica) entre o espectro de resposta regulamentar e
o espectro de resposta artificial mdio para os dois tipos de sismos, mtodo indicado
para averiguar a adequao dos acelerogramas gerados.
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Figuras 44 e 45 - Comparao grfica entre os espectros de
resposta regulamentar e artificial mdio para os sismo tipo 1 e 2
Anlise dos Parmetros do Amortecedor e da Influncia da Rigidez da
Superestrutura
Realizou-se um estudo breve acerca da influncia dos parmetros C e sobre os
deslocamentos horizontais do tabuleiro e da estrutura de suporte e sobre a fora
transmitida pelo amortecedor viscoso estrutura de suporte.
Comparao entre os Espectros de Resposta Regulamentar e Artificial Mdio(sismo 1, terreno II)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
0 5 10 15 20 25
f (Hz)
a(m/s2)
Espectro Artificial Mdio Espectro Regulamentar
Comparao e ntre os Espectros de Resposta Regulamentar e Artificial Mdio(sismo 2, terreno II)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 5 10 15 20 25f (Hz)
a(m/s2)
Espectro Artificial Mdio Espectro Regulamentar
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Esta verificao de influncia foi realizada a partir dos resultados calculados para um
acelerograma artificial de cada uma das aces ssmicas tipo 1 e 2.
Quanto influncia da rigidez da superestrutura, foram calculados os resultados para
diferentes valores de grandeza da rigidez elstica dos deslocamentos horizontais da
superestrutura.
Uma vez que existiam incertezas acerca da rigidez real do tabuleiro, testou-se ainda o
comportamento de um sistema de controlo ssmico constitudo por um amortecedor
viscoso definido por um valor fixo do factor de amortecimento C para valores de
rigidez do tabuleiro dez vezes inferior e dez vezes superior rigidez esperada.
Verificou-se que a variao do deslocamento da estrutura de suporte era muito
pequena enquanto que sucedia o inverso para o deslocamento da superestrutura; a
variao deste atingia 34% do valor esperado para a menor rigidez. Considerou-se, no
entanto, esse valor aceitvel (Figura 46).
Figura 46 - Variao do deslocamento do tabuleiro e do suporte
com a rigidez da superestrutura
Os valores mximos obtidos para o deslocamento da superestrutura/tabuleiro
condicionaram o dimensionamento da junta entre o tabuleiro e o encontro Norte.
Deslocamentos para diferente rigidez da superestrutura
0
20
40
60
80
100
120
1 10 100 1000 10000 100000 1000000
Ktab (kN/m)
UX(m)
SUPORTE TA BULEIRO
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Estimados os valores mximos da fora aplicada pelos amortecedores para a aco
ssmica, procedeu-se ao dimensionamento da estrutura de suporte, tendo-se prescrito
perfis HEB340 (Figura 47).
Figura 47 - Estrutura ssmica de suporte
dispositivo de controlo s smico15
HEB340
HEA300HEB340
HEA300
ESTACAS 50ESTACAS 50
HEA300
CORTE LONGITUDINAL
junta de dilatao mvel
aparelhos de apoio moveis
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AVALIAO DAS CONDIES DE SEGURANA DO EDIFCIO
DA AV. DUQUE DE LOUL N 39
Dono de Obra:Estado Portugus
Consultor de Engenharia:A2P Consult
Sntese do estudo
O objectivo deste estudo coordenado pelo Eng. Jlio Appleton consistiu em avaliar as
condies de segurana do edifcio da Av. Duque de Loul n 39, onde funcionam
diversos servios da Polcia Judiciria. Pretendeu-se, em particular, avaliar as
condies de segurana das lajes, as quais se apresentavam anormalmente
deformadas, e as condies de segurana do edifcio associadas aco ssmica.
O referido edifcio, projectado pelo Eng. Jacinto Bethencourt de acordo com o
Regulamento de Beto Armado - Decreto 25948 de 1935/10/16, tem estrutura
horizontal constituda por lajes de beto armado com 10cm de espessura assentes
numa grelha de vigas que, por sua vez, se apoiam na estrutura das fachadas e empilares interiores (Figura 48). A estrutura vertical constituda por um misto de
alvenaria e beto armado. Sinteticamente, a estrutura vertical nas fachadas principal e
posterior do edifcio de beto armado enquanto que o "miolo" do edifcio tem
estrutura vertical de alvenaria furada e/ou macia. As paredes da caixa de escadas so
de alvenaria a uma vez, de tijolo furado, com pilares de beto armado nos cantos.
As fundaes do edifcio sero constitudas, de acordo com o projecto, por uma rede
de sapatas ligadas entre si por lintis, sendo todos estes elementos de beto armado.
Saliente-se que o projecto estrutural do edifco foi feito numa altura em que ainda
no era exigida a verificao da segurana estrutural face aos sismos.
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Figura 48 - Planta original do edifcio
Descrio dos aspectos mais relevantes do estudo
Caracterizao do Estado Anterior
Com o objectivo de avaliar o comportamento das lajes do edifcio e verificar a
conformidade entre o projecto e a obra construda realizou-se no dia 29 de Maio uma
visita de inspeco ao edifcio em referncia. O estagirio participou nessa visita.
Procedeu-se no local medio da flecha da laje (na face superior, Figura 49) e ao
levantamento de armaduras por processos no destrutivo, fazendo recurso a um
detector electromagntico (Figura 50).
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Figura 49 - Medio da flecha da laje
Figura 50 - Levantamento das armaduras existentes utilizando um
tacmetro
Constatou-se que a deformao permanente era da ordem dos 5cm
100
1
vo
flecha,
valor muito elevado e superior ao que usualmente se considera admissvel
=
400
1a
300
1
vo
flecha, ou seja, nestas lajes 1.4cm a 1.8cm.
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Verificou-se igualmente que as armaduras detectadas no correspondiam s do
projecto, sendo inferiores a essas.
Decidiu-se ento proceder a 3 sondagens expondo as armaduras e medindo tambm a
espessura da laje, tendo-se concluido que (1) dado o acabamento do piso (camada de
argamassa com espessura constante e tacos de madeira), presumiu-se que a
deformao medida correspondia a uma deformao permanente, (2) a espessura da
laje variava entre 10.0cm e 11.5cm e (3) as armaduras existentes eram efectivamente
inferiores s indicadas nos desenhos de projecto e concordantes com as obtidas por
mtodo no destrutivo.
Avaliao das Condies de Segurana das Lajes do Edifcio
Para o efeito, consultou-se o regulamento normativo dos projectos de estruturas de
beto armado da poca (Regulamento de Beto Armado - Decreto 25948 de
1935/10/16) para compreender melhor as aces e resistncias assumidas e os
mtodos de clculo da poca. Por comparao feita entre o regulamento da poca e o
ainda actual REBAP, concluiu-se que esta estrutura, se respeitasse o antigo
regulamento, verificaria as condies de segurana do REBAP.
Para avaliar a capacidade resistente das lajes utilizou-se o mtodo das bandas que, de
acordo com o teorema esttico da anlise limite, fornece minorantes da carga ltima,
valores que estaro assim do lado da segurana.
Confirmou-se ento que se as armaduras do projecto tivessem sido aplicadas a
segurana em relao rotura estaria verificada.
Dadas as armaduras descobertas pelos ensaios destrutivos, considerou-se verosmil
assumir determinada distribuio uniforme de armaduras nas lajes (71/4"/m).
Calcularam-se as cargas ltimas dos diversos painis de laje de acordo com tabelas de
valores obtidas com anlise elstica e concluiu-se que a maioria destes no
verificavam a segurana ao estado limite ltimo de flexo.
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Comportamento em Servio das Lajes
Quanto ao comportamento em servio das lajes, foi estudado o comportamento das
lajes no respeita fendilhao e deformao.
Calcularam-se os momentos tericos de fendilhao de acordo com as tabelas
referidas anteriormente e inferiu-se que, provavelmente, as lajes estariam fendilhadas
sobre os apoios (paredes de alvenaria) mas no a meio vo, como se comprovou
visualmente no local.
O clculo da deformada elstica linear foi feita utilizando um programa de clculo
automtico de elementos finitos (Figura 51). Afectando os valores obtidos da anlise
elstica com factores ponderados que traduzissem os efeitos da fendilhao, obtidos
pelo mtodo dos coeficientes globais, e da fluncia, concluiu-se que, mesmo assim, as
flechas reais deveriam ser inferiores aos valores medidos. Tal diferena poderia estar
associada aos efeitos de um elevado nvel de carga em utilizaes passadas ou a uma
pobre qualidade/resistncia do beto empregue.
Figura 51 - Modelo de elementos finitos de poro de laje existente
(de canto)
A constatao de que a flecha real era superior estimada reforou a convico da
inevitabilidade do reforo desses elementos estruturais se se pretendesse reocupar
esses espaos.
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Aps a sistematizao dos resultados para os diferentes painis de laje, foram
seleccionados aqueles que deveriam ser reforados e fez-se advertncia para a
limitao de uso de outros painis.
Procedeu-se proposta da soluo para reforo das lajes. Tal soluo deveria visar 3
objectivos:
1. aumentar a capacidade resistente da laje por forma a garantir uma sobrecarga
admissvel igual imposta pelo RSA para um uso do tipo actual (3kN/m2);
2. aumentar a rigidez da laje por forma a reduzir a sua deformabilidade e a
aumentar a frequncia prpria de modo a diminuir as vibraes;
3. no aumentar o peso prprio tanto mais que as lajes esto apoiadas no interior
em paredes de alvenaria, as quais poderiam sofrer danos nesse caso.
Se possvel, a soluo de reforo deveria ainda anular a flecha permanente da laje ou
pelo menos nivelar a face superior da laje.
Estudaram-se algumas solues (demolio e reconstruo das lajes, reforo das lajes
com perfis metlicos, reforo da laje apenas na face superior com aumento deespessura) mas, pesados os prs e os contras, optou-se por prescrever a soluo que a
seguir se descreve:
a laje dever ser reforada na face inferior com laminados de fibra de carbono.
Tratar-se-iam de placas de 100mm a 120mm de largura e 1.2mm a 1.4mm de
espessura de um material leve e com uma resistncia de 3000MPa (compare-se
este valor com o da tenso de cedncia de clculo do A235 das lajes existentes).
Estas placas so flexveis e de fcil colocao por colagem com resina epoxy;
a laje dever ser reforada na face superior com umas nervuras em beto armado.
Para executar essas nervuras o revestimento de tacos ser removido (podendo ser
reaproveitado) assim como a betonilha de assentamento. Essas nervuras teriam,
para alm da espessura da laje, cerca de 5cm nos apoios e cerca de 10cm no vo.
O espao entre essas nervuras ficaria vazio ou seria preenchido com barrotes de
madeira para assentamento do revestimento do piso e poderia ser aproveitado para
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colocar instalaes elctricas e de comunicaes. Com excepo de um painel de
laje, estas nervuras seriam executadas apenas na direco do menor vo das lajes.
Estimou-se que a rigidez da laje sofreria um aumento de cerca de 40% com tal
soluo (Figura 52).
Figura 52 - Caracterizao sumria da soluo proposta
Foi apresentada uma estimativa de custo para a soluo aconselhada.
Avaliao das Condies de Segurana para a Aco Ssmica
Para este efeito, caracterizou-se com pormenor a estrutura do edifcio.
O edifcio constitudo por 5 andares elevados, R/C (piso de entrada), cave (garagem)
e sub-cave (fundaes e numa pequena rea para arrecadao).
Como se referiu antes, a estrutura dos pisos elevados constituda por lajes de beto
armado com 10cm de espessura apoiadas numa estrutura mista de alvenaria e beto
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armado. A estrutura das fachadas principal e posterior constituda por pilares e
lintis de beto armado preenchida com painis de alvenaria. As paredes interiores so
em alvenaria, de tijolo furado a vez nos 3 e 4 andares e de tijolo macio a vez
nos 1 e 2 andares. Nas paredes das caixas de escada e divisrias de inquilinos as
paredes so de alvenaria a uma vez, de tijolo furado.
A estrutura do tecto do R/C realizada integralmente em beto armado. As lajes so
apoiadas num reticulado de vigas (grelha) apoiada na estrutura das fachadas e em 11
pilares interiores, 4 dos quais localizados na prumada da caixa da escada. A estrutura
do tecto da cave constituda tambm por uma grelha (diferente da do tecto do rs do
cho) apoiada na estrutura das fachadas e em 6 pilares interiores.
Sob o ponto de vista de concepo os aspectos que mereciam reviso eram a ligao
das lajes s paredes e, em especial, o comportamento das paredes de alvenaria quando
sujeitas a aces horizontais (em particular as paredes de alvenaria de tijolo furado).
Para melhorar o comportamento do edifcio a interveno poderia envolver o reforo
de algumas paredes atravs da introduo de um reboco com malhas de armaduras
(galvanizadas) em ambas as faces, por forma a controlar a sua fendilhao e evitar o
seu colapso. Tal reforo deveria ser colocado nas paredes da caixa de escada (a qualtem uma localizao favorvel para o reforo ssmico) e eventualmente num nmero
limitado de outras paredes interiores por forma a interligar as fachadas e o ncleo
central com paredes reforadas. No entanto, s uma anlise estrutural mais detalhada
permitiria definir as paredes a reforar.
Os pilares que esto localizados no alinhamento da caixa de escada deveriam ser
reforados na sua cintagem.
Foi estimado um custo para estas intervenes.
Descrio dos trabalhos efectuados pelo estagirio
O estagirio prestou apoio de clculo ao coordenador do estudo.
A participao neste estudo confirmou ao estagirio a noo de que, na sua prtica, o
engenheiro deve esforar-se por compreender o problema que estuda na sua
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globalidade e que so mais importantes algumas contas (bem) feitas manualmente
mas que resultam de uma escolha criteriosa ponderando os factores relevantes do que
uma poro de clculos automticos muito complexos mas onde no prevalece o
sentido crtico do engenheiro que oriente a linha de clculo.
O estagirio considerou interessante a simplicidade do mtodo utilizado para
determinar as flechas das lajes na sua face superior: colocou-se um fio de nylon preso
nas pontas a parafusos que foram roscados ao revestimento do piso e, na zona em que
o fio estava mais distante deste, mediu-se a distncia laje com uma fita mtrica. As
extremidades do fio foram colocadas na zona extrema dos painis de laje em questo,
junto s paredes (zonas dos apoios).
A ponderao das solues de reforo das lajes e a escolha da soluo aconselhada foi
uma experincia muito enriquecedora e til uma vez que se trata de um assunto cada
vez mais importante para a idade actual da construo em beto armado (e alvenaria)
e com um crescente importncia no mercado mas que, infelizmente, no abordado
com profundidade no curso de licenciatura.
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INSPECES - METRO ROMA
Cliente:ZAGOPE
Sntese das inspeces
Executou-se uma campanha de inspeces no mbito da "Empreitada ML 592-01 -
Ampliao e Remodelao da Estao Roma, E.P.".
Com esta campanha pretendeu-se averiguar acerca das tipologias construtivas bem
como do estado de conservao do edificado que se situa na rea de influncia
daquela obra, ou seja, os edifcios que se encontram sobre o traado da futura linha,
bem como na sua periferia.
Figura 53 - Aspecto da fachada de um dos edifcios vistoriados
Descrio dos aspectos mais relevantes do inspeces
A anlise de cada um dos edifcios foi feita em duas fases distintas, partida:
1. em primeiro lugar, faz-se uma inspeco do edifcio, por uma equipa
constituda por tcnicos do A2P Consult, na qual se toma conhecimento do
estado geral do edifcio, do tipo construtivo em que se insere, da sua poca de
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construo, ao mesmo tempo que se executa um registo videogrfico e escrito
destas caractersticas;
2. em segundo lugar, fez-se um relatrio de inspeco, no qual feita a descrio
do que foi encontrado na vistoria, assim como dada a indicao de (eventuais)
medidas a tomar.
Dependendo da extenso destas medidas, poderia haver uma terceira fase da
anlise/interveno do edifcio, a qual podia consistir em medidas de observao
deste, ou at, em casos especialmente delicados, de reforo estrutural.
Descrio dos trabalhos efectuados pelo estagirio
O estagirio participou activamente em todo o processo inerente campanha de
inspecces efectuada, podendo este ser sintetizado por:
(a) preparao das inspeces a realizar;
(b) vistorias efectuadas no local com recurso a suporte escrito e videogrfico. O
suporte escrito constitudo por fichas, com campos sobre as caractersticas
estruturais tipolgicas do edifcio em causa, sistematizadas por forma a
permitir um fcil e rpido preenchimento no local;
(c) elaborao de relatrios das inspeces efectuadas.
Caracterizao do Edificado
O edificado da zona inspeccionada corresponde ao tipo habitacional, construdo entre
o final da dcada de 40 e incio da dcada de 50. A estrutura deste conjunto deedifcios corresponde assim s solues caractersticas desta poca: os pisos tm lajes
de beto armado, geralmente com espessuras entre 80mm e 100mm, apoiando em
paredes interiores de alvenaria de tijolo macio (at ao rs-do-cho) e exteriormente
numa estrutura hbrida de alvenaria reforada com vigas e pilares de beto. As
empenas so, frequentemente, lminas de beto simples ou armado. No rs-do-cho,
destinado quase sempre a lojas de comrcio, e na cave, algumas das paredes da
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estrutura interior so substitudas por um reticulado de vigas e pilares de beto
armado.
Nos pisos elevados, ocupados na generalidade por habitao ou fogos devolutos, as
solues originais de revestimentos e acabamentos mantm-se quase na ntegra; os
pisos das zonas secas so tacos de madeira e os das cozinhas e instalaes sanitrias
so de ladrilhos hidrulicos. Na grande maioria dos casos, as paredes so estucadas,
com lambris de azulejos em cozinhas e instalaes sanitrias e os tectos so
estucados. Registavam-se pequenas alteraes em alguns fogos e as lojas de comrcio
do piso trreo apresentavam-se, naturalmente, mais alteradas no que se refere a
materiais de acabamento.
As coberturas de todos os edifcios vistoriados eram inclinadas, em telhado cermico
no acessvel.
Estado Geral do Edificado
Tratando-se de edificado com cerca de 50 anos, naturalmente apresentava anomalias
caractersticas de um edifcio desta poca, entre as quais se salienta:
(a) verificao frequente de patologias associadas a mau funcionamento da rede
de esgotos domsticos, tais como sinais de manchas de humidade nas lajes
(Figuras 54 e 55) e de degradao local de rebocos e estuques de tecto;
Figuras 54 e 55 - Manchas causadas pela humidade
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(b) alguma fendilhao, sendo particularmente evidente e frequente a que afecta
os tectos (face inferior das lajes) (Figuras 56 e 57);
Figura 56 e 57 - Aspecto de fendilhao encontrada nos edifcios
vistoriados
(c) existncia de fracturas nas pedras junto ligao das guardas metlicas das
varandas (Figura 58);
Figura 58 - Pedra de varanda fendida
(d) corroso das armaduras em alguns elementos de beto armado, sendo este
fenmeno particularmente evidente nas lajes das varandas (Figura 59).
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Figura 59 - Armaduras com sinais de corroso avanada
Concluses das Vistorias
O edificado vistoriado encontra-se relativamente prximo de uma zona na qual haver
alguma actividade susceptvel de introduzir algumas vibraes no solo.
Assim, recomendou-se a adopo de algumas medidas cautelares de monitorizao
dos edifcios, atravs da medio topogrfica das cotas de algumas soleiras e peitoris.
Deveriam ser tomadas medidas de outro tipo, como aplicao de fissurmetros ou de
terstemunhos, apenas nos casos de se verificar a ocorrncia de assentamentos ou o
aparecimento de novas fendilhaes.
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VISITAS AO VIADUTO SOBRE A CALADA DE CARRICHE DO
METROPOLITANO DE LISBOA
Dono de Obra:Metropolitano de Lisboa
Projectista de Engenharia:A2P Consult
Empreiteiro Geral: Contacto
Sntese do projecto
O Viaduto de Odivelas, com uma extenso de 66.80m, est localizado entre asEstaes Senhor Roubado e da Quinta das Lavadeiras da Linha Amarela do
Metropolitano e atravessa a Calada de Carriche, via que um dos acessos a Lisboa
com maior trfego. Em complemento ao viaduto, fazem ainda parte desta obra dois
encontros-tneis com 10m e 20.36m de extenso a nascente e a poente,
respectivamente. O conjunto da obra insere-se num troo de alinhamento recto
(encontro nascente e meio viaduto) e num troo de curva de concordncia de raio
varivel (segunda metade do viaduto e encontro poente).
O perfil longitudinal apresenta inclinao constante de 0.826% (Figura 60).
Figura 60 - Alado longitodinal do viaduto e dos encontros-tneis
A seco transversal tipo em recta apresenta uma plataforma com 8.04m, com uma
entrevia de 3.20m e uma distncia at caleira de cabos de 1.415m. A bitola de
1.435m. Lateralmente dispe-se de guarda de proteco com uma altura de 2.20m
acima do topo dos carris.
ALADO LONGITUDINAL
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Para a seco transversal tipo em curva, a plataforma mantm a largura de 8.04m
medida na direco paralela linha que une os topos dos carris. A entrevia varivel.
Junto guarda localiza-se uma caleira de drenagem longitudinal ao nvel da tampa da
caleira de cabos.
O projecto do Viaduto de Odivelas foi coordenado pelo Eng. Jlio Appleton tendo
participado no seu clculo o Eng. Nuno Travassos e o Eng. Joo Pedro Nunes da
Silva.
Descrio dos aspectos mais relevantes do projecto
De acordo com o traado e indicaes fornecidas pelo Metropolitano de Lisboa,
concebeu-se o Viaduto da Calada de Carriche com uma extenso entre eixos de
juntas de 66.80m, complementado por dois encontros-tneis.
No que se refere escolha dos vos entre pilares a concepo adoptada teve em conta
o processo construtivo que se pretendeu adoptar, os condicionamentos rodovirios e
as condies geotcnicas para a execuo das fundaes.
O facto de o viaduto se desenvolver sobre uma via com trfego rodovirio muito
intenso sem possibilidade de interrupes ou novos constrangimentos motivados pela
obra em perodos extensos de tempo conduziu concepo adoptada de um viaduto
composto por dois tramos pr-fabricados. Deste modo minimizada a perturbao
introduzida pela obra e, sendo esta de durao muito limitada, pode ser remetida para
perodos de menor trfego (Figura 61).
O tabuleiro tornado contnuo atravs da betonagem in-situ das carlingas, e fica
apoiado sobre dois encontros-tneis e um pilar central.
Dotou-se o viaduto de um sistema de guiamento e batentes transversais nos dois
encontros e no pilar, sendo todos mobilizados para aces transversais. No sentido
longitudinal, o tabuleiro est fixo no encontro poente para aces dinmicas e efeitos
trmicos, sendo o movimento longitudinal livre sobre o pilar e encontro nascente.
Entre o tabuleiro e o encontro poente colocaram-se batentes em neoprene cintado que
constituem apoios elsticos para as aces ssmicas. A anlise ssmica da estrutura
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assim pensada revelou que esta concepo adequada para o problema ssmico
produzindo uma reduzida deformao. A transferncia dos esforos devidos aco
ssmica assegurada por dispositivos independentes dos que recebem as cargas
permanentes e sobrecargas conforme prescrito pelo Metropolitano de Lisboa.
Figura 61 - Faseamento construtivo do viaduto
De acordo com o relatrio das sondagens efectuadas na fase de concurso e das
sondagens complementares realizadas pelo Empreiteiro, o terreno caracteriza-se por
BETONAGEM DAS CARLINGAS, DA LAJE E APLICAO DO PR-ESFORO DE CONTINUIDADE
A F G
ED
FASE 4
COLOCAO DAS PR-LAJES
F G
ED
FASE 3
EXECUO DE APOIOS PROVISRIOS E COLOCAO EM OBRA DAS VIGAS PR-FABRICADAS
F G
ED
FASE 2
EXECUO DE FUNDAES, PILAR E ENCONTROS
BA
C
F G
ED
FASE 1
H
BA
C
H
BA
C
H
B
C
H
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uma camada de aterro superficial na zona do pilar, com uma espessura da ordem dos
3.00m, sem condies para fundao. Abaixo desta camada surge uma formao de
argilas siltosas, algo margosas, denominada Formao de Benfica que apresenta
boas condies de resistncia e valores de NSPT superior a 60 pancadas. Concluiu-se
portanto que o pilar teria de ser fundado sobre estacas que deveriam encastrar cerca de
3 a 4 dimetros na Formao de Benfica, resultando assim um comprimento total de
8m.
Os encontros situam-se nas encostas laterais via rodoviria. O encontro nascente
localiza-se numa plataforma actualmente existente a meio da encosta e o encontro
poente situa-se na encosta oposta numa zona com pendente moderada mas em
transio para maior inclinao. Em ambos os casos o terreno superficial corresponde Formao de Benfica. Todavia, no caso do encontro nascente, a sua localizao
prximo de um talude com inclinao muito acentuada, implicou a adopo de
fundaes por estacas de modo a no transferir a carga do encontro para a crista do
talude. Esta soluo resultou na adopo de estacas com comprimentos de 9m e
9.80m. No encontro poente, a natureza do terreno permitiu fundaes directas.
Os vos adoptados para os apoios do tabuleiro resultaram dos condicionamentos
impostos pela largura da via rodoviria atravessada e seu posicionamento em relao
ao vale em que se insere, condicionamentos que conduziram a uma soluo com um
s pilar. Os vos adoptados so de 29.16m do lado nascente e 35.14m do lado poente,
entre eixos de apoios.
O tabuleiro tem uma seco transversal com 8.04m de largura total e constitudo por
uma laje com duas nervuras em caixo. A altura total das nervuras constante e igual
a 2.05m. A largura inferior da nervura constante e igual a 1.80m, sendo a faceinferior da nervura paralela laje. Duas das nervuras so perpendiculares ao plano da
laje, sendo as restantes duas oblquas (figura 62).
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Figura 62 - Seco transversal (configurao final) do viaduto
O tabuleiro foi executado de forma faseada, sendo o processo iniciado com a
colocao de 4 vigas pr-fabricadas de beto armado pr-tensionado em forma de U
sobre apoios metlicos provisrios adjacentes aos encontros e ao pilar. Sobre as vigas
foram colocadas pr-lajes em toda a extenso do viaduto excepto na vizinhana das
carlingas. A continuidade do tabuleiro assegurada atravs da betonagem in-situ
das carlingas e da camada superior da laje, aplicando-se depois pr-esforo de
continuid
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