Revista Concreto & Construções IBRACON 80 by Gill Pereira

& Construções

OBRAS DE ARTE

Instituto Brasileiro do Concreto

MODELOS DE DIMENSIONAMENTO, 80 NORMALIZAÇÃO E MÉTODOS 2015 DE AVALIAÇÃO DE PONTES E VIADUTOS

Ano XLIII

OUT-DEZ

ISSN 1809-7197 www.ibracon.org.br

57º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO

MERCADO NACIONAL

ENTIDADES DA CADEIA

DEBATES EM TORNO DA SUSTENTABILIDADE DO CONCRETO

DESEMPENHO E EXPECTATIVAS DA INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS

75 anos da ABNT

Esta edição é um oferecimento das

seguintes Entidades e Empresas

Adote concretamente a revista

2 | CONCRETO & Construções

CONCRETO & Construções

Ponto de encontro dos proﬁssionais e das

EMPRESAS BRASILEIRAS DA CADEIA PRODUTIVA DO CONCRETO

Apresentação de trabalhos técnico-cientíﬁcos TEMAS

COTAS DE PATROCÍNIO E EXPOSIÇÃO

„ Gestão e Normalização „ Materiais e Propriedades „ Projeto de Estruturas „ Métodos Construtivos „ Análise Estrutural „ Materiais e Produtos Especíﬁcos „ Sistemas Construtivos Especíﬁcos „ Sustentabilidade

„ Excelentes oportunidades para divulgação, promoção e relacionamento „ Espaços comerciais na XII Feira Brasileira das Construções em Concreto (Feibracon) „ Palestras técnico-comerciais no Seminário de Novas Tecnologias „ Inscrições gratuitas no evento

Informações e prazos para submissão www.ibracon.org.br

Sobre os Planos de Investimento, informe-se: Tel. (11) 3735-0202 ou e-mail: arlene@ibracon.org.br

R E A L I Z A Ç Ã O Rua Julieta do Espírito Santo Pinheiro, nº 68 – Jardim Olimpia CEP 05542-120 – São Paulo – SP – Brasil Telefone (11) 3735-0202 | Fax (11) 3733-2190

www.ibracon.org.br facebook.com/ibraconOfﬁce twitter.com/ibraconOfﬁce

CONCRETO & Construções | 3

u sumário & Construções

seções

12 Encontros e Notícias 7 Editorial 102 Mercado Nacional 17 Personalidade Entrevistada: 117 Entidades da Cadeia 9 Coluna Institucional 11 Converse com IBRACON Luciano Afonso Borges 133 Mantenedor

57º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO

28 40 44 55 64 68 72 74

O futuro do concreto para a sustentabilidade Premiados pelo IBRACON em 2015

OBRAS DE ARTE

Instituto Brasileiro do Concreto

MODELOS DE DIMENSIONAMENTO, 80 NORMALIZAÇÃO E MÉTODOS 2015 DE AVALIAÇÃO DE PONTES E VIADUTOS

Ano XLIII

OUT-DEZ

ISSN 1809-7197 www.ibracon.org.br

57º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO

MERCADO NACIONAL

ENTIDADES DA CADEIA

DEBATES EM TORNO DA SUSTENTABILIDADE DO CONCRETO

DESEMPENHO E EXPECTATIVAS DA INDÚSTRIA DE PRÉ-FABRICADOS

75 anos da ABNT

CRÉDITOS CAPA Ponte Itapaiúna sobre o Rio Pinheiros. Construtora Norberto Odebrecht. Fotógrafo: Carlos Geller

Arena do Concreto: palco das competições estudantis Projeto vencedor do Concurso Ousadia 2015

& Construções

PRESIDENTE DO COMITÊ REVISTA OFICIAL DO OBRAS DE ARTEIBRACON Revista de caráter científico, tecnológico EDITORIAL MODELOS DE DIMENSIONAMENTO, à Eduardo Barros Millen 80 e informativo para o setor produtivo da NORMALIZAÇÃO E MÉTODOS construção civil, para o ensino e para a 2015 (estruturas) DE AVALIAÇÃO DE PONTES pesquisa em concreto. E VIADUTOS COMITÊ EDITORIAL – MEMBROS ISSN 1809-7197 àArnaldo Forti Battagin Tiragem desta edição: (cimento e sustentabilidade) 5.500 exemplares àElton Bauer Publicação trimestral distribuida (argamassas) gratuitamente aos associados àEnio Pazini de Figueiredo (durabilidade) JORNALISTA RESPONSÁVEL àEvandro Duarte à Fábio Luís Pedroso - MTB 41.728 (protendido) fabio@ibracon.org.br àFrederico Falconi (projetista de fundações) PUBLICIDADE E PROMOÇÃO àGuilherme Parsekian à Arlene Regnier de Lima Ferreira E (alvenaria estrutural) DEBATES EM TORNO DESEMPENHO 75 anos da ABNT arlene@ibracon.org.br DA SUSTENTABILIDADE EXPECTATIVAS DA Helena INDÚSTRIA à Carasek DO CONCRETO DE PRÉ-FABRICADOS à Hugo Rodrigues (argamassas) hugo.rodrigues@abcp.org.br àHugo Rodrigues (cimento e comunicação) PROJETO GRÁFICO E DTP àInês L. da Silva Battagin à Gill Pereira (normalização) gill@ellementto-arte.com àÍria Lícia Oliva Doniak (pré-fabricados) ASSINATURA E ATENDIMENTO àJosé Tadeu Balbo office@ibracon.org.br (pavimentação) àNelson Covas GRÁFICA (informática no projeto Ipsis Gráfica e Editora estrutural) Preço: R$ 12,00 àPaulo E. Fonseca de Campos (arquitetura) As ideias emitidas pelos entrevistaàPaulo Helene dos ou em artigos assinados são de (concreto, reabilitação) responsabilidade de seus autores e àSelmo Chapira Kuperman não expressam, necessariamente, a (barragens) opinião do Instituto. Instituto Brasileiro do Concreto

Ano XLIII

OUT-DEZ

II Simpósio de Durabilidade das Estruturas de Concreto Comitês Técnicos lançam Práticas Recomendadas Simpósio de Modelagem Computacional do Concreto Eleição do Conselho Diretor do IBRACON

ESTRUTURAS EM DETALHES

75 84 92

Modelo de dimensionamento à flexão segundo ABNT NBR 6118:2014 Modelagem de obra de arte com assimetria Dimensionamento de armaduras longitudinais sujeitas à fadiga

INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO

105 111

Índices de avaliação da degradação de obras de arte

ISSN 1809-7197 www.ibracon.org.br

57º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO

135

Todos os direitos de reprodução reservados. Esta revista e suas partes não podem ser reproduzidas nem copiadas, em nenhuma forma de impressão mecânica, eletrônica, ou qualquer outra, sem o consentimento por escrito dos autores e editores.

IBRACON Rua Julieta Espírito Santo Pinheiro, 68 – CEP 05542-120 Jardim Olímpia – São Paulo – SP Tel. (11) 3735-0202

Método probabilístico para avaliação da segurança de pontes

Histórico das normas brasileiras para cargas móveis em pontes e viadutos A qualificação profissional na ABNT NBR 15146-3

Instituto Brasileiro do Concreto

INSTITUTO BRASILEIRO DO CONCRETO Fundado em 1972 Declarado de Utilidade Pública Estadual | Lei 2538 de 11/11/1980 Declarado de Utilidade Pública Federal | Decreto 86871 de 25/01/1982

INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO

DIRETOR PRESIDENTE Túlio Nogueira Bittencourt

New opportunities with post-tensioned mansory

DIRETOR 1º VICE-PRESIDENTE Julio Timerman

ENTENDENDO O CONCRETO

143

ENTIDADES DA CADEIA

NORMALIZAÇÃO TÉCNICA

123 129

MERCADO NACIONAL

Projeto e cálculo de viga isostática de concreto protendido – Parte II

DIRETOR 2º VICE-PRESIDENTE Nelson Covas DIRETOR 1º SECRETÁRIO Antonio D. de Figueiredo DIRETOR 2º SECRETÁRIO Arcindo Vaquero Y Mayor DIRETOR 1º TESOUREIRO Claudio Sbrighi Neto DIRETOR 2º TESOUREIRO Carlos José Massucato

6 | CONCRETO & Construções

DIRETOR DE MARKETING Hugo da Costa Rodrigues Filho DIRETOR DE EVENTOS Luiz Prado Vieira Júnior DIRETORA TÉCNICA Inês Laranjeira da Silva Battagin DIRETOR DE RELAÇÕES INSTITUCIONAIS Ricardo Lessa DIRETOR DE PUBLICAÇÕES E DIVULGAÇÃO TÉCNICA Paulo Helene DIRETORA DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO Ana Elisabete Paganelli Guimarães A. Jacintho DIRETORA DE CURSOS Iria Lícia Oliva Doniak DIRETORA DE CERTIFICAÇÃO DE MÃO DE OBRA Roseni Cezimbra

u editorial

IBRACON: sentimento de dever cumprido e saudades Caro leitor,

stamos lhe enviando a 80ª edição da

o futuro do IBRACON. O

nossa Revista CONCRETO & Constru-

envolvimento das novas

ções. Nessa edição, estamos enfocan-

gerações

do o tema “Obras de Arte em Concreto”.

mental para a continuidade do nosso Instituto no futuro.

Tenho servido o IBRACON em sua Diretoria desde 2003.

será

funda-

Eu continuarei a atuar no Conselho do IBRACON, de onde espero poder continuar contribuindo para o seu progresso.

Naquela época, fui convidado pelo então Presidente, Professor Paulo Helene, a assumir uma das diretorias, se não

Tivemos várias conquistas ao longo desses anos: os nossos

me engano a diretoria de Pesquisa e Desenvolvimento. De-

livros se tornaram referências no ensino de Engenharia no Bra-

pois atuei também nas Diretorias de Eventos e Publicações.

sil; a nossa Revista CONCRETO & Construções se consolidou como um veículo de qualidade e profissionalismo com o apoio

Foi e tem sido uma experiência enriquecedora e bastante gra-

de importantes empresas do setor; a nossa Revista IBRACON

tificante para mim estar sempre presente nas ações do nosso

de Estruturas e Materiais (RIEM) também se consolidou como

Instituto Brasileiro do Concreto nos últimos 13 anos. Depois de

um importante veículo técnico-científico, indexado e reconhe-

minhas contribuições nas referidas diretorias, nas gestões do

cido pelos nossos órgãos de controle e fomento; os nossos

Professor Paulo Helene e do Engenheiro Rubens Bittencourt,

Comitês Técnicos se tornaram uma realidade em função da

fui eleito Vice-presidente do IBRACON. Nesta fase, trabalhei

reorganização promovida pela nossa Diretoria Técnica e de

sob o comando do Professor José Marques Filho, o nosso Pre-

parcerias importantes com outras entidades, além do esforço

sidente naquela época. Aprendi muito com o Paulo, com o Ru-

de seus membros; o nosso evento se consolidou como um

bens e com o José Marques. Agradeço muito a eles por terem

grande, senão o maior, evento técnico na área da construção

se tornado meus grandes amigos e companheiros nas ativida-

civil no Brasil; e os nossos Concursos Estudantis também se

des do IBRACON. Em 2012, fui eleito Presidente do IBRACON

diversificaram e tem atraído sempre a participação vigorosa e

e, em 2014, reeleito para um mandato final de mais dois anos.

entusiasmada de diversas instituições e estudantes.

O tempo voa e já chegamos ao fim deste segundo man-

Fizemos também parcerias internacionais importantes

dato. Agora em outubro de 2015, um novo Conselho foi

com a RILEM (International Union of Laboratories and Ex-

eleito, tendo a missão de indicar o nosso novo Presidente

perts in Construction Materials, Systems and Structures) e

até o final do ano, para um mandato de dois anos. A par-

o ACI (American Concrete Institute), o que nos expõe de

ticipação e engajamento de todos são fundamentais para

forma definitiva no espaço internacional. Nossas parcerias CONCRETO & Construções | 7

com diversas entidades no Brasil foram intensificadas e

valorosos funcionários, sem os quais o trabalho voluntário

temos tido muitas conquistas através delas.

que desenvolvemos não seria possível.

No final de outubro, realizamos o 57º Congresso Brasileiro do

Tenho a sensação do dever cumprido e agradeço a Deus pela

Concreto (57CBC), em conjunto com a nossa FEIBRACON

oportunidade que tive de servir ao IBRACON. Já estou com

(Feira Brasileira das Construções em Concreto), na paradisí-

um pouco de saudade da batalha, mas considero importantís-

aca cidade de Bonito. O IBRACON foi criado em 1972 e tem

simo a renovação dos nossos quadros e de nossas perspecti-

realizado todas essas edições do evento ao longo dos últimos

vas. Desejo todo o sucesso ao nosso futuro presidente.

anos de forma contínua, nos primeiros anos com dois eventos anuais. E continuaremos assim nas próximas edições do

Aproveito mais uma vez para agradecer a você, leitor e

evento em Belo Horizonte, em Goiânia e em Foz do Iguaçu.

associado, pelo seu apoio ao IBRACON.

Gostaria, antes de encerrar, manifestar meus agradeci-

O IBRACON precisa da sua participação e do seu entu-

mentos a todos os membros da Diretoria do IBRACON,

siasmo para construirmos um Instituto cada vez melhor e

que me acompanharam e me auxiliaram nos últimos anos

mais forte! Participe! TÚLIO N. BITTENCOURT

na condução do IBRACON. Também é importante manifestar o meu agradecimento especial aos nossos poucos e

Presidente

IBRACON

Revista CONCRETO & Construções A revista CONCRETO & Construções é o veículo impresso oficial do IBRACON. De caráter científico, tecnológico e informativo, a publicação traz artigos, entrevistas, reportagens e notícias de interesse para o setor construtivo e para a rede de ensino e pesquisa em arquitetura, engenharia civil e tecnologia. Distribuída em todo território nacional aos profissionais em cargos de decisão, a revista é a plataforma ideal para a divulgação dos produtos e serviços que sua empresa tem a oferecer ao mercado construtivo.

PARA ANUNCIAR Tel. 11- 3735-0202 arlene@ibracon.org.br

Formatos e investimentos

Formato

2ª Capa + Página 3 Página Dupla 4ª Capa

Periodicidade Número de páginas Formato Papel Capa plastificada Acabamento Tiragem Distribuição

Trimestral 104 (mínimo) 21 x 28 cm Couché 115 g Couché 180 g Lombada quadrada colada 5.500 exemplares Circulação controlada, auditada pelo IVC

fissionais e o ramo Consulte o perfil dos pro sas do mailing: pre em das o açã de atu “Publicações”) (link .br www.ibracon.org 8 | CONCRETO & Construções

2ª, 3ª Capa ou Página 3 1 Página 2/3 de Página Vertical 1/2 Página Horizontal 1/2 Página Vertical 1/3 Página Horizontal 1/3 Página Vertical 1/4 Página Vertical Encarte

Dimensões

42,0 x 28,0 cm

R$ 9.650,00

42,0 x 28,0 cm

8.550,00

21,0 x 28,0 cm

6.530,00

21,0 x 28,0 cm

6.290,00

21,0 x 28,0 cm

5.860,00

14,0 x 28,0 cm

4.390,00

21,0 x 14,0 cm

3.190,00

10,5 x 28,0 cm

3.190,00

21,0 x 9,0 cm

2.750,00

7,0 x 28,0 cm

2.750,00

10,5 x 14,0 cm

2.380,00

Sob consulta

u coluna institucional

Em prol do desenvolvimento técnico

este

espaço

da Coluna Instituconal

Mas, será que tudo isto valeu a pena?

Sob o ponto de vista do as-

CONCRETO &

sociativismo, entendo que sim!!.

Construções,

Hoje, o profissional que atua na

não poderia inicialmente deixar de

cadeia produtiva do concreto

citar o Dr. Túlio Nogueira Bitten-

sabe que ele está inserido dentro

court, cujo segundo mandato se

de uma atividade que não com-

encerra no final de 2015, pela bri-

porta atitudes isoladas. Ele sabe

lhante gestão empreendida a fren-

que, dentro da nossa atividade,

te do Instituto Brasileiro do Con-

deve-se experimentar um cresci-

creto (IBRACON), proporcionando

mento homogêneo, onde todos

uma visibilidade cada vez maior ao

participem e usufruam na mes-

mesmo.

ma proporção.

Como Vice-Presidente do IBRACON, tenho tido o

Quando eu falo de crescimento, estou me referindo

privilégio de conviver e trocar experiências com os mais

ao aspecto mais amplo, que engloba o aprimoramento

renomados profissionais da cadeia produtiva do concre-

técnico, a evolução administrativa, etc...

to, mas não poderia também me esquivar de citar que administrar o IBRACON não é uma tarefa fácil!!

Aí está a grande virtude do IBRACON!. Hoje todos sabemos que existe uma entidade onde pode-se discu-

Quando você menos percebe, você está inteiramente

tir abertamente os problemas e oportunidades da cadeia

envolvido nos problemas do Instituto, sacrificando sua

produtiva do concreto, onde podemos trocar experiên-

vida profissional, sua família, seu descanso....

cias com os mais renomados profissionais nacionais e

Certificação de profissionais, Diretorias Regionais, rela-

internacionais. Neste sentido, o IBRACON é único!!

cionamento com outras entidades, cursos, workshops e pa-

Frequentemente, fomos indagados pelo fato do

lestras técnicas, Congresso Brasileiro do Concreto, revistas,

IBRACON estar focando demasiadamente no aperfeiço-

livros e publicações técnicas são algumas das atividaes que

amento técnico, organizando diversos cursos e even-

me vem à cabeça neste balanço que faço do IBRACON.

tos voltados a reciclagem técnica e o aprimoramento

CONCRETO & Construções | 9

profissional. O que não se percebia era o fato de que, tão

participação destes, que brevemente irão ingressar nesta

importante quanto o conteúdo dos cursos, workshops e

apaixonante atividade das construções de concreto, tem

evento, brilhantemente culminado no nosso Congresso

sido cada vez maior nos eventos promovidos pelo IBRACON,

Brasileiro do Concreto (CBC), é a oportunidade única

estimulados pelos concursos e competições onde eles tem

dos profissionais estarem juntos, conhecendo-se e tro-

tido a possibilidade de usar a imaginação e aplicar os conhe-

cando experiências para a própria evolução e a evolu-

cimentos adquiridos nos cursos de engenharia.

ção da cadeia produtiva do concreto!!!

Finalmente, entendo que o caminho é longo e pe-

Neste ponto, destaco o Dr. Martin Luther King Jr.,

noso, mas tenham a certeza que o IBRACON saberá

corajoso líder dos direitos civis na década de 60, que

trilhá-lo para atingir a tão sonhada meta que sempre o

escreveu em certa ocasião: “Aprendemos a nadar como

norteou: Avanço Concreto – Hoje e Sempre!!!!

os peixes e a voar como os pássaros, mas não aprendemos ainda a arte de vivermos como irmãos”. É de se emocionar também as iniciativas promovidas pelo IBRACON para atrair os estudantes nos nossos eventos. A

10 | CONCRETO & Construções

JÚLIO TIMERMAN V ice P residente I nstituto B rasileiro

IBRACON

C oncreto

u converse com o ibracon ENVIE SUA PERGUNTA PARA O E-MAIL: fabio@ibracon.org.br PERGUNTAS TÉCNICAS Estou preparando material didático sobre Conﬁguração de ruptura

muro de arrimo em alvenaria estrutural e estou utilizando como referência, além da sua publicação sobre alvenaria estrutural, a dissertação de mestrado do

Rodrigues Maluf. Gostaria

Danilo

de verificar

Linha de fratura

se você tem algum material que possa me enviar acerca das tabelas para determina-

Charneira

ção dos esforços horizontais em placas de alvenaria, notadamente no que se refere às normas canadense e britânica.

Conﬁguração de ruptura

Além

disso, gostaria de saber se você tem co-

Momento = 0 em toda a charneira

nhecimento de algum estudo de ensaios em placas submetidas a ações horizontais com variação linear, pois, ao que me parece, as

Linha de ruptura

tabelas referidas nas normas acima foram desenvolvidas apenas para paredes com cargas uniformes.

PROF. ANTONIO DE FARIA Grupo Educacional Unis

A dissertação de mestrado Maluf (2007), disponível em www.ppgeciv. ufscar.br, trata do projeto de painéis de alvenaria, considerando Estado Limite Último e de Serviço. No projeto de muros de arrimo, usualmente se tem painéis entre enrijecedores submetidos a forças laterais distribuídas em área (placas), sendo esse o tópico da pergunta. É um problema parecido com lajes de concreto armado, com solução determinada de acordo com a teoria das charneiras plásticas, com algumas diferenças: i) eventualmente o painel é não armado; ii) a alvenaria tem comportamento não isótropo, com diferenças de resistência de tração na flexão e módulo de elasticidade nas direções verticais e horizontais. Para cálculo de esforços no painel de alvenaria (Mx e My) recomendo usar dois métodos, dependendo da situação. Se for Alvenaria Não Armada usar o Método das Linhas de Ruptura, que faz parte da norma Canadense CSA

S.304. Esse método considera, mesmo em alvenaria não armada, a formação de charneiras com forma parecida a observada em lajes de concreto armado, de acordo com as vinculações dos lados. Essa hipótese é feita a partir da observação de vários resultados de ensaios, que mostram linhas de fissura nas mesmas posições observadas em lajes de concreto armado. A diferença é que, pelo painel ser não armado, não há ductibilidade suficiente para formação de charneiras plásticas nas primeiras fissuras. Então o que o método propõe é considerar as charneiras de formas semelhantes às de lajes, porém ignorar (ou considerar momento nulo) ao longo da primeira fissura formada. Nas demais fissuras, o momento é considerado constante em cada direção. A figura ilustra essa condição. Fazendo o equilíbrio, chega-se aos momentos em cada direção. Tabelas com resultados para carga uniforme estão disponíveis na dissertação e na norma canadense citadas e no livro Parsekian, Hamid, Drysdale: Comportamento e Dimensionamento de Alve-

naria Estrutural, EdUFSCar, 2013. No caso de Alvenaria Armada, a sugestão é usar as tabelas de Linha de Plastificação que constam na norma Britânica BS 5628, reproduzidas nas referências acima citadas. Nesse caso todas as charneiras são consideradas, porém fazendo diferenciação entre a resistência à flexão (ortotropia) em cada direção. Outra possibilidade, dependendo do tamanho do painel, é fazer uma análise elástica para cálculo dos momentos, através de um modelo de grelha, tomando-se o cuidado de considerar rigidezes distintas em cada direção. Sobre a existência de tabelas para cálculo de momentos para carga lateral triangular, específicos para alvenaria estrutural, não conheço, sendo esse um bom tema para desenvolver um estudo. Creio ser possível determinar a solução através dos métodos acima descritos. GUILHERME PARSEKIAN, Professor do Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil da UFSCar e membro do

Comitê Editorial

CONCRETO & Construções | 11

u encontros e notícias | LIVROS

Elementos de fundações em concreto

o livro “Elementos de fun-

mento das peças de funda-

dações em concreto”, da

ções de concreto, com base

editora Oficina de Textos, o

em exemplos práticos. Há mo-

professor do Centro Universi-

delos e tabelas que ajudam o

tário de Lins (Unilins) explica

profissional a escolher entre as

os conceitos e as fórmulas

melhores alternativas de fun-

relacionados com a análise

dação em função das caracte-

estrutural, como os cálculos

rísticas de cada obra.

dos estados-limite último e de

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Curso básico de concreto armado

ara tornar mais acessí-

presa 2MS Projetos, discutem

veis os conceitos e os

os principais tópicos da norma

métodos do concreto ar-

brasileira ABNT NBR 6118:2014,

mado, os autores do Curso

que estabelece requisitos e pro-

básico de concreto armado,

cedimentos

Thiago

Porto,

estruturas de concreto. Na se-

professor do Departamento

gunda parte do livro, os autores

de Engenharia Civil da PUC

aplicam os conceitos e procedi-

Minas e diretor de projetos

mentos no projeto de um edifício

na empresa Consmara En-

em concreto armado, com todas

genharia, e Danielle Stefane

suas etapas e cálculos.

Gualberto Fernandes, coor-

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projeto

para

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CONCRETO & Construções | 13

u encontros e notícias | LIVROS

Prática Recomendada IBRACON Concreto Autoadensável razendo para a comunidade

tê Técnico IBRACON sobre

técnica os conceitos relacio-

Concreto Autoadensável (CT

nados ao concreto autoadensá-

202), voltando-se aos pro-

vel, as recomendações para sele-

fissionais que lidam com a

ção de materiais, os métodos de

tecnologia do concreto au-

dosagem, os procedimentos de

toadensável

mistura, as recomendações para

de obras, nas indústrias de

a aceitação do concreto no esta-

pré-fabricados, nos laborató-

do fresco e para seu transporte,

rios de controle tecnológico e

lançamento e rastreamento, a pu-

nas universidades.

blicação procura atender uma ne-

A publicação contou com o

cessidade do mercado nacional.

patrocínio

A obra, em formato e-book, é

Engemix, Grace, Unisinos, itt

resultado do trabalho do Comi-

performance e Votorantim.

nos

canteiros

Concrebras,

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O CIMENTO COM A FORÇA DO BRASIL.

u encontros e notícias | EVENTOS

2º Congresso Brasileiro de Patologia das Construções Associação Brasileira de Patolo-

2° Congresso Brasileiro de Patologia

e tecnológicas sobre estes impor-

gia das Construções (ALCONPAT

das Construções (2º CBPAT).

tantes temas e áreas correlatas, o 2º

BRASIL), com apoio do Instituto Brasi-

Fórum de debates sobre o controle

CBPAT está recebendo artigos técni-

leiro do Concreto (IBRACON), promo-

da qualidade, a patologia e a recu-

co-científicos.

ve, entre os dias 18 e 20 de abril de

peração de estruturas, com intuito

à Informações:

2016, na cidade de Belém, no Pará, o

de divulgar as pesquisas científicas

http://alconpat.org.br/cbpat2016/

2ª Conferência Internacional sobre sustentabilidade do concreto

rganizada pela Universidade Po-

truturas sustentáveis, a 2ª Conferência

litécnica de Madri (UPM) e co-or-

Internacional sobre sustentabilidade

ganizada pela Ache, ACI, Alconpat, fib,

do concreto (ICCS16) vai acontecer de

Rilem e JCI, com a finalidade de discu-

13 a 15 de junho de 2016, em Madri,

tir tecnologias redutoras de impactos

na Espanha.

ambientais, aspectos de durabilidade

à Informações:

de projetos de obras e materiais e es-

www.iccs16.org

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CONCRETO & Construções | 15

u encontros e notícias | EVENTOS

IABMAS 2016 8ª Conferência Internacional sobre

ternacional para Manutenção e Segu-

Manutenção, Segurança e Geren-

rança de Pontes (IABMAS, na sigla em

ciamento de Pontes (IABMAS 2016)

inglês), tendo o apoio da Universidade

será realizada em Foz do Iguaçu, no

de São Paulo (USP).

Brasil, de 26 a 30 de junho de 2016,

à Informações:

sendo organizada pela Associação In-

www.iabmas2016.org

Conferência Internacional sobre a Reação Álcali-Agregado

romovida pelo IBRACON e pela Universidade Estadual Paulista (UNESP)

de Ilha Solteira, a International Conference on alkali-aggregate reaction (ICAAR) está marcada para acontecer em São Paulo, de 3 a 7 de julho de 2016. à Informações: http://ibracon.org.br/icaar/

16 | CONCRETO & Construções

u personalidade entrevistada

Luciano Afonso

Borges

ngenheiro civil formado na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo na turma de 1968. Iniciou sua carreira profissional na construção de edificações, mas, já em 1970, foi trabalhar em projetos de pontes no escritório de Fritz Leonhardt, na Alemanha. De volta ao Brasil em 1972, ingressou na Maubertec, para trabalhar no projeto de um conjunto de pontes para o Anel Viário de São Paulo, obra que acabou não seguindo adiante. Ainda na década de 1970, foi convidado pelos engenheiros Maurício

Gertsenchtein e José Roberto Bernasconi a se tornar sócio da empresa, onde atualmente é diretor executivo. Borges lecionou nas cadeiras de Pontes e de Concreto na Escola de Engenharia de Lins por 15 anos, até 1986. Ele tem atuado institucionalmente na Associação Paulista de Empresas de Consultoria e Serviços em Saneamento e Meio Ambiente (APECS) e no Sindicato Nacional das Empresas de Arquitetura e Engenharia Consultiva (Sinaenco).

CONCRETO & Construções | 17

IBRACON – Qual foi sua trajetória

para trabalhar na Maubertec que, na

IBRACON – Quais as premissas para

profissional desde a escolha do curso

época, tinha um conjunto de pontes

um bom projeto de obras de arte?

de engenharia até a direção de uma

de grande porte do Anel Viário para

fatores são determinantes na escolha

empresa de projetos e gerenciamento

projetar. O empreendimento do Anel

do melhor partido estrutural?

envolvida em grandes obras de

Viário estava sob a responsabilidade

condições são imprescindíveis de serem

engenharia país afora?

do DER (Departamento de Estradas

levadas em conta no projeto estrutural,

Quais

Que

Luciano Afonso Borges – A engenharia

de Rodagem de São Paulo) e o

considerando segurança, conforto e

civil sempre foi a área profissional

gerenciamento era realizado pelos

durabilidade da obra?

que mais me interessou. Após o meu

Consultores Gerais.

Luciano Afonso Borges – Um bom

ingresso na Escola Politécnica da

Em 1973 voltei a lecionar na Escola

projeto de obra de arte é aquele que

Universidade de São Paulo, tive que

de Engenharia de Lins na Cadeira

atende às condições de segurança

escolher o curso e a especialidade,

de Concreto II. Permaneci nesta

e conforto do usuário, aos requisitos

já que naquela época isto ocorria

atividade acadêmica até 1986,

de durabilidade e economicidade, e

já a partir do 3º ano do curso de

complementarmente colaborando

que garante uma inserção estética

graduação. Optei pela especialidade

nas atividades do Departamento

agregadora ao meio ambiente.

de Estruturas. Terminado o curso

de Engenharia Civil e na Fundação

A escolha do melhor partido

em 1968, fui trabalhar na construção

Mantenedora da Escola.

estrutural depende dos vãos que

de prédios na Construtora Itapuã e

Na Maubertec comecei na condução

devem ser vencidos e dos gabaritos

passei a ministrar aulas na cadeira de

dos projetos de pontes, porém, com o

que devem ser obedecidos. A partir

Pontes na Escola de Engenharia de

passar do tempo, as atividades foram

dessas condicionantes, pode-se

Lins, em substituição ao Prof. Maurício

ampliadas para as obras de metrô,

escolher um elenco de partidos

Gertsenchtein, que fora meu professor

para as obras viárias, de saneamento

estruturais que se mostrem mais

de concreto na Politécnica.

básico, edificações, industriais,

adequados, no que se refere aos

A área de construção de edificações

gerenciamento e fiscalização de

aspectos estéticos, econômicos,

não me atraiu, de forma que, em 1970,

obras e para a manutenção de

construtivos e de segurança.

resolvi trabalhar em projetos de pontes

ativos. Passados poucos anos, ainda

De maneira geral, as obras com vãos

na Alemanha. Com o apoio do Prof.

na década de 70, os engenheiros

maiores são mais dispendiosas do

Telemaco Van Langendonck, meu

Maurício Gertsenchtein e José Roberto

que aquelas com vãos menores. Um

professor na Politécnica, consegui

Bernasconi, sócios fundadores da

aspecto a ser observado na escolha

uma oportunidade no escritório do

Maubertec, me convidaram para

dos vãos é a adequada proporção entre

Prof. Fritz Leonhardt, de renome

participar da empresa como sócio,

eles, sobretudo nos de extremidade.

internacional em concreto armado e

convite que prontamente aceitei.

Outro fator que pode fundamentar vãos

protendido e em pontes, cujos livros

Minha atuação na Empresa, hoje, é de

maiores é a condição do subsolo para a

me serviam de referência para as aulas

Diretor Executivo, focada na produção

fundação. Fugir de condições adversas

que ministrava em Lins.

e na comercialização de projetos, com

de fundação através de vãos maiores

Em meados de 1972, atendendo a

uma certa dose de atuação institucional

pode ser uma solução econômica para

um convite do Prof. Maurício, retornei

através da Apecs e do Sinaenco.

contornar custos e riscos elevados

“

AS OBRAS DE ARTE, COMO O PRÓPRIO NOME DIZ, DEVEM PROPORCIONAR AO SEU ENTORNO UMA BELEZA

18 | CONCRETO & Construções

DECORRENTE DA SUA ARQUITETURA E DA FORMA COMO SE INSEREM NA PAISAGEM

“

O LEGADO SERIA UM DOCUMENTO QUE SINTETIZARIA AS INFORMAÇÕES GERADAS AO LONGO DA OBRA, COM ANÁLISE CRÍTICA DO PROCESSO E DAS SOLUÇÕES ADOTADAS, E COM RECOMENDAÇÕES DE MELHORIAS PARA OS PRÓXIMOS EMPREENDIMENTOS

“

das fundações, que podem superar

devem ser redobrados. Mas é na

obra, que demandem novas soluções

os de aumento dos vãos. Nas pontes

execução que residem os maiores

ou ajustes de projeto.

longas a solução usual é a de restringir

problemas de durabilidade da obra.

Outra missão importante da

o vão maior para atender ao gabarito

ATE é elaborar o Legado do

de navegação, seguido dos dois

IBRACON – Na sua avaliação, essas

Empreendimento e propor ao cliente,

adjacentes, com vãos proporcionais

premissas, fatores e condições têm sido

nos casos de empreendimentos

e estruturalmente ajustados. Para os

devidamente considerados nos atuais

de maior vulto e complexidade, um

acessos a esses vãos centrais opta-se

projetos de obras de arte contratados

plano de avanço tecnológico que

por vãos menores e mais econômicos.

pelo governo brasileiro ou nas

possa ser estruturado utilizando a

As obras de arte, como o próprio

parcerias público-privadas?

própria execução da obra como

nome diz, devem proporcionar ao seu

Luciano Afonso Borges – De maneira

fonte de dados e informações para

entorno uma beleza decorrente da sua

geral, o projeto de obras de arte

alimentar a execução do plano.

arquitetura e da forma como se inserem

no Brasil está bem atendido pelos

Participariam do Plano o cliente, a

na paisagem. É equivocado focar

escritórios de projeto, que utilizam os

projetista, o gerenciador, o executor e

apenas os aspectos econômicos, que

recursos tecnológicos mais modernos

a universidade.

muitas vezes restringem soluções que,

disponíveis no mercado internacional,

A partir do início da obra, por meio

embora mais dispendiosas, possam

e há obras de grande complexidade já

de reuniões sistemáticas, a ATE e

agregar valores estéticos importantes.

executadas e em execução no país.

seus atores passariam a analisar,

No que se refere à segurança da

Através do Sinaenco e da Apecs,

discutir e registrar os problemas e

estabilidade da obra, é importante

temos proposto aos clientes a

as soluções encontradas durante

considerar corretamente as cargas de

introdução, nas suas contratações

a execução do empreendimento,

Norma ou mesmo outras excepcionais

de projeto, da figura da Assessoria

no que se refere aos aspectos

que irão solicitar a obra. Do ponto

Técnica ao Empreendimento (ATE).

contratuais, de planejamento, de

de vista do usuário, a incorporação

Essa Assessoria teria por objetivo

projeto, de execução, de gestão e

dos dispositivos de segurança, como

dar suporte ao cliente nas demandas

do desempenho dos vários atores.

os guarda-rodas, guarda-corpos,

imprevisíveis, que, portanto, não

Ao final da obra a Assessoria, com o

a correta sinalização e a adequada

foram contempladas no escopo na

apoio dos demais agentes, elaboraria

drenagem que impeça o acúmulo

fase que antecede à contratação e ao

o Legado do Empreendimento.

de água na pista, são requisitos

início da obra, como a obtenção de

O Legado seria um documento que

fundamentais e indispensáveis.

licenças e autorizações, a atualização

sintetizaria todas as informações

A durabilidade da obra depende

do orçamento, a alteração do pacote

geradas nas reuniões sistemáticas ao

da obediência às espessuras

técnico, necessidades oriundas das

longo da execução da obra, conteria

de cobrimento das armaduras

fases de licitação e contratação da

uma análise crítica do processo e

especificadas em Norma e da

obra e a readequação da divisão da

das soluções adotadas sob todos os

qualidade do concreto. As juntas de

obra em lotes, entre outros.

aspectos já mencionados, proporia

dilatação são pontos de fragilidade

Atualmente, apenas é contemplada

alternativas e recomendaria melhorias

e eventualmente de desníveis no

nas contratações a Assistência

para os próximos empreendimentos.

pavimento. São locais onde os

Técnica à Obra (ATO), que dá suporte

O Legado seria, ainda, um

cuidados de projeto e de execução

a ocorrências durante a execução da

produto umbilicalmente ligado ao CONCRETO & Construções | 19

para a sociedade em geral e para as áreas específicas da engenharia a experiência de implantação do empreendimento. Seria assim estabelecido um programa de melhoria contínua, de desenvolvimento tecnológico sustentável, registrando e divulgando a experiência acumulada.

CRÉDITO: CONSTRUTORA NORBERTO ODEBRECHT

Empreendimento, que disponibilizaria

IBRACON – O país tem utilizado o que há de mais moderno em tecnologias de construção de pontes, viadutos e túneis?

Quais são essas tecnologias e para quais situações são mais recomendadas?

Existe

uma tendência no setor de se caminhar para a industrialização da construção?

Por quê? Luciano Afonso Borges – Em princípio a engenharia nacional vem

Ponte Itapaiúna sobre o Rio Pinheiros

acompanhando e aplicando as

Os clientes privados, por sua vez, só

contratos pode ser uma atitude de

modernas tecnologias de construção

agora começam a estar mais bem

grande impacto e baixo custo para

de pontes, viadutos e túneis. Estão aí

preparados para fazerem contratações

ajudar a melhoria da nossa engenharia,

as obras estaiadas de grandes vãos e

mais adequadas, evitando que o preço

tanto de projeto como de construção,

os grandes túneis como testemunhos

mínimo prevaleça sobre todos os

da gestão do próprio cliente e das teses

dessa realidade.

fatores de qualidade.

e trabalhos nas universidades, com

O que ocorre é que o Brasil poderia

Existe um princípio básico que reza

grande repercussão para a sociedade,

estar muito melhor se houvesse

o seguinte: “a qualidade do mercado

para o desenvolvimento tecnológico

por parte dos clientes uma

fornecedor é ditada pela qualidade do

nacional e para a qualidade e custo dos

política de valorização e estímulo

mercado comprador”.

empreendimentos.

ao desenvolvimento da nossa

Se o mercado comprador não estiver

Quanto a caminhar para a

engenharia. O desperdício que

preparado para exigir e comprar uma

industrialização da construção, isto

presenciamos é de estarrecer. Os

engenharia de qualidade, o mercado

deve ser sempre uma meta, porque

clientes empobreceram tecnicamente,

fornecedor terá dificuldade para se

ela permite ganhar em produtividade,

as equipes técnicas ficaram reduzidas

desenvolver.

qualidade, prazo e preço. Nos produtos

pela aposentadoria de seus membros,

Nós estamos empobrecidos e a

industrializados em série ela encontra

não houve renovação.

sugestão da introdução da ATE nos

o seu ambiente mais propício. No

“

SE O MERCADO COMPRADOR NÃO ESTIVER PREPARADO

20 | CONCRETO & Construções

PARA EXIGIR E COMPRAR UMA ENGENHARIA DE QUALIDADE, O MERCADO FORNECEDOR TERÁ DIFICULDADE PARA SE DESENVOLVER

“

caso da construção civil, o produto,

não estão preparadas para esse tipo

ganhará mais mercado, por razões

em geral, não é produzido no mesmo

de execução, que requer outro nível de

óbvias: a qualidade do produto tende

local da implantação da obra, a

cuidado de planejamento e de precisão.

a ser melhor, assim como também

quantidade de unidades iguais é restrita

A restrição na forma arquitetônica

a produtividade. O desenvolvimento

e nem sempre são todas iguais. O

pode ser também um obstáculo

da execução pré-fabricada da obra

distanciamento da fábrica ao local da

para a industrialização, embora

em paralelo com as fundações

implantação é um fator restritivo que

existam obras arquitetonicamente

viabiliza cronogramas mais curtos

conduz à solução da pré-fabricação em

arrojadas pré-fabricadas, e o exemplo

e custos menores. A portabilidade

canteiro. Esta é uma solução que pode

internacional premiado mais recente é

aqui mencionada não se restringe a

gerar muitos problemas, sobretudo

o do Hotel Bella Sky em Copenhague,

equipamentos apenas, mas, sobretudo,

se o grau de pré-fabricação da obra é

na Dinamarca.

à cultura e às equipes treinadas. A

alto. A razão dos problemas está no

Na medida em que a industrialização

pré-fabricação no canteiro normalmente

fato de que as construtoras, quando

conseguir flexibilidade, removendo

utilizada, e com os problemas

fazem a pré-fabricação no canteiro,

esses fatores restritivos, dando

acima descritos, poderia ter outra

com frequência, devido a condições

portabilidade à fábrica para o local da

configuração se a fábrica portátil, no

circunstanciais, utilizam equipes que

obra, por exemplo, sem dúvida ela

local, conseguir competitividade.

CRÉDITO: CONSÓRCIO PANAMBY

IBRACON – Como você vê o emprego do concreto projetado como revestimento primário e como revestimento definitivo em túneis rodoviários e metroviários?

Luciano Afonso Borges – Entendo que o concreto projetado, desde que bem controlado e bem aplicado, pode ser utilizado como revestimento primário e também definitivo; apenas deverá ser analisada a questão da forma e do acabamento do túnel. A ausência da fôrma que garanta a conformação geométrica exige que a aplicação seja muito bem-feita. IBRACON – E quanto à protensão de pontes e viadutos? no

Ela é bem empregada

Brasil? Como a tecnologia se

desenvolveu desde sua implantação no

Ponte Laguna sobre o Rio Pinheiros

“

país na década de

1970?

NA MEDIDA EM QUE A INDUSTRIALIZAÇÃO CONSEGUIR FLEXIBILIDADE, DANDO PORTABILIDADE À FÁBRICA PARA O LOCAL DA OBRA, ELA GANHARÁ MAIS MERCADO, POR RAZÕES ÓBVIAS: MELHORA NA QUALIDADE E NA PRODUTIVIDADE

“

CONCRETO & Construções | 21

“

SE HOUVESSE UMA POLÍTICA DE MANUTENÇÃO ATIVA DOS CLIENTES, UMA SÉRIE DE REFORÇOS E RECUPERAÇÕES PODERIA TER SIDO EVITADA E SUBSTITUÍDA POR AÇÕES PREVENTIVAS, DE CUSTO MUITO MENOR

“

Luciano Afonso Borges – A protensão

Luciano Afonso Borges – Ao longo

Logo após este trabalho, em 1995,

no Brasil se desenvolveu a partir dos

de sua existência como empresa

o DER, a partir de um financiamento

cabos de pequena potência dentro da

que desenvolve projetos estruturais,

do Banco Mundial, nos contratou

tecnologia francesa representada pelo

a Maubertec teve muitos trabalhos

para desenvolver o Sistema de

sistema Freyssinet. A partir da década

relacionados à recuperação e reforço

Gerenciamento das Obras de Arte

de 70, com a instalação da empresa

estrutural. Essa convivência sempre

(SIGOA). O sistema foi desenvolvido e

VSL no Brasil, passou-se a utilizar cabos

deixou claro que, se houvesse uma

entregue ao DER dentro do Mauberman

com potências iguais ou superiores a

política de manutenção ativa dos

– “Maubertec Management System”,

120 tf, e longos, com enfiação posterior,

clientes, uma série de reforços e

que é o Sistema de Gestão de Ativos

no lugar dos cabos de 40 tf.

recuperações poderia ter sido evitada

da Maubertec. A implementação

Esse mercado veio sendo

e substituída por ações preventivas,

do sistema foi descontinuada em

acompanhado pela empresa nacional

de custo muito menor, que garantiriam

decorrência do término do financiamento

Rudloff, que acabou incorporando,

a confiabilidade e a disponibilidade do

e da indisponibilidade de recursos.

anos mais tarde, a VSL do Brasil.

ativo (a estrutura).

Toda a engenharia do SIGOA foi

Ainda dentro dos sistemas nacionais

Essa evidência óbvia nos levou, durante

aproveitada pela Comissão das

que se desenvolveram posteriormente,

toda a existência da Maubertec, a uma

Concessões, no seu início, antes da

é importante mencionar a Mac Protensão

política de sensibilização dos nossos

ARTESP (Agência de Transporte do

e a Protende, esta associada à empresa

clientes públicos para a necessidade de

Estado de São Paulo), para a definição

italiana Tensacciai SpA.

implantar um sistema de manutenção

dos requisitos que seriam exigidos

No segmento de cabos para pontes

para as estruturas, bem como prever

das Concessionárias no que tange à

estaiadas, a Protende tem tido uma

uma rubrica específica no orçamento

manutenção das obras de arte.

participação marcante no mercado. O

da empresa – afinal, estruturas

Posteriormente, o Metrô de São

mesmo se diga na área dos aparelhos

necessitam de cuidados, muito embora

Paulo lançou um edital, com vários

de apoio para cargas elevadas tipo

seu processo de deterioração seja

lotes, para a realização de um laudo

bacia e outros.

relativamente lento em comparação

das estruturas das Linhas 1 e 3. A

com o de equipamentos.

Maubertec propôs que, no lugar

IBRACON – Sua empresa desenvolveu

Finalmente, conseguimos lograr

de realizar apenas o laudo, fossem

um sistema integrado de gestão, que

sucesso na Sabesp (Companhia de

aproveitados a oportunidade e os

concilia a gestão da qualidade com a

Saneamento de São Paulo), em função

recursos para a implantação de um

gestão ambiental.

da queda da adutora do Socorro

sistema de manutenção das estruturas.

Conte-nos sobre este

(1989), que deixou parte da cidade sem

Em 1996 a Maubertec ganhou todos os

Como ele interfere no planejamento,

água, e abriu-se então um espaço no

lotes e, conforme proposto, customizou

projeto, execução e gerenciamento de

orçamento. Fomos contratados pela

o Mauberman, adequando-o ao Metrô.

obras de arte da empresa (citar exemplos

Sabesp em 1992 para desenvolver e

Em 2000, ao final do contrato, entregou

de obras)?

Como ele tem sido usado para

implantar um plano de manutenção

ao Metrô dois servidores, um contendo

monitorar anomalias em pontes e viadutos

de Reservatórios e Travessias. Esse

o Mauberman e o outro contendo

plano foi implantado e até hoje orienta

um banco de dados com todas as

de tomar medidas preventivas (citar

a Companhia nas suas ações de

informações relativas às estruturas

exemplos de obras)?

manutenção dessas estruturas.

que evidenciaram ocorrências

sistema.

O que levou à sua implantação?

sob gestão da

Maubertec, no sentido

22 | CONCRETO & Construções

“

DENTRO DA LINGUAGEM BIM, O MAUBERMAN É UM SISTEMA 7D:

“

GERENCIA O PROJETO, FAZ O PLANEJAMENTO E A SIMULAÇÃO VIRTUAL DA CONSTRUÇÃO, GERENCIA OS CUSTOS, A MANUTENÇÃO DOS ATIVOS E A INTERFACE DO EMPREENDIMENTO COM O MEIO AMBIENTE

demandantes de acompanhamento

estar preparado para acompanhar o

gerir, a partir da documentação 2D

ou intervenção de recuperação ou

Ciclo de Vida do Empreendimento,

georreferenciada, todo o Ciclo de

reforço, com o planejamento das

nele incluídos todos os ativos que

Vida do Empreendimento, dentro do

Ordens de Serviço realizado a partir

o compõem. Por outro lado, o

Conceito da Gestão Integral.

de uma política de gestão, que então

conceito de gestão deveria ser o

Com o advento da implantação do BIM

passou a ser feita pelo Mauberman.

da Gestão Integral, voltada para o

no país, o Mauberman incorporou essa

As inspeções realizadas identificaram

ativo. A Gestão Integral incorpora

tecnologia 3D em uma nova versão,

desde problemas de manutenção mais

os conceitos de que cada fase do

alternativa à original 2D. Dentro da

leve até de reforços estruturais. Através

empreendimento deve estar preparada

linguagem BIM, o Mauberman é um

de dois novos contratos, o Metrô

para atender tanto a ela própria como

sistema 7D, isto é, gerencia o projeto

ampliou o sistema para toda a rede,

às fases seguintes no que tange às

(3D), faz o planejamento e a simulação

incluindo as linhas 2 e 5. A partir daí o

informações que ela gera dos ativos,

virtual da construção (4D), gerencia os

Sistema Mauberman passou a operar

bem como deve compreender não

custos da construção (5D), gerencia a

corporativamente.

apenas os ativos que compõem o

manutenção dos ativos (6D), gerencia

Durante os trabalhos do primeiro

empreendimento como também a

a interface do empreendimento com o

contrato, ainda na década de 90,

sua interface com o meio ambiente.

meio ambiente (7D).

percebeu-se que o sistema deveria

Assim, o sistema foi preparado para IBRACON – Em sua atuação quanto à

CRÉDITO: CONSTRUTORA BETER S/A

manutenção de empreendimentos, quais têm sido as manifestações patológicas mais frequentes encontradas pela empresa em pontes e viadutos?

Como

essas anomalias poderiam ter sido evitadas?

De que modos elas são

usualmente tratadas em termos de recuperação e reforço?

Luciano Afonso Borges – O processo de gerenciamento das anomalias se inicia por uma vistoria. Identificada uma anomalia, busca-se diagnosticar suas causas. Se necessário, procede-se a ensaios “in loco” para a caracterização dos materiais, quando não disponíveis. Procede-se, então, às análises estáticas. A partir das análises verifica-se se é caso de reforço ou de reparo. Em caso de dúvida, monitorase a estrutura para acompanhar seu Ponte sobre o Rio Araguaia em Conceição do Araguaia

comportamento, e depois decidir. CONCRETO & Construções | 23

CRÉDITO: EMSA - EMPRESA SUL AMERICANA DE MONTAGENS S/A

Ponte sobre o Rio Tocantins

As anomalias mais frequentes

de resinas acrílicas, de epóxi ou de

Os cuidados que precisam ser tomados

se encontram na montagem das

poliuretano tem sido um recurso

estão nas fases executivas, que

armaduras (por falha no atendimento

tradicional, assim como os inibidores

compreendem a eventual adição de

aos cobrimentos de Norma), na

de corrosão e os grautes, nas

água complementar, o lançamento,

dosagem adequada do concreto, nas

reconstituições de seções, nos casos

a vibração e a cura do concreto.

juntas de concretagem, na desforma

de armaduras corroídas.

Tomados os devidos cuidados nessas

e na cura do concreto, nas juntas de

fases e atendidos os cobrimentos de

dilatação, e na transição do aterro

IBRACON – Qual é sua avaliação da

Norma, não há razão para que não se

com a obra. Transições e interfaces

durabilidade de obras de arte no país?

obtenham obras duráveis.

são pontos potenciais de problemas,

Este parâmetro tem sido cada vez

se não forem bem executadas.

mais levado em conta nos projetos

IBRACON – Como a evolução dos

Temos recomendado, com frequência

dessas obras?

concretos poderá, na sua visão,

e com bons resultados, o uso do

Luciano Afonso Borges – A durabilidade

melhorar o desempenho estrutural e a

concreto refrigerado como solução

das obras de arte está diretamente ligada

durabilidade das pontes e viadutos?

para as trincas geradas pelo gradiente

à qualidade do concreto. Quanto mais

Luciano Afonso Borges – A evolução

térmico decorrente do calor de

denso e com menor porosidade, maior

do concreto vem ampliando seu

hidratação e da temperatura ambiente.

sua resistência aos agentes agressivos

campo de aplicação continuamente.

Em termos de terapias, a injeção

do meio ambiente. A tecnologia do

Lembro-me de um caso antigo

de fissuras com produtos a base

concreto está hoje muito avançada e se

de uma ponte de grande vão em

de pastas de cimentos especiais,

utilizam concretos de alta qualidade.

estrutura metálica, da década de

“ 24 | CONCRETO & Construções

TRANSIÇÕES E INTERFACES SÃO PONTOS POTENCIAIS DE PROBLEMAS, SE NÃO FOREM BEM EXECUTADAS

“

50 na Alemanha, que teve de ser

que sejam, não conseguem atuar

No que tange à obra, os problemas

duplicada na década de 70, e a

como a engenharia de obra. Como

de qualidade já foram abordados nas

segunda ponte construída na década

consequência, o risco de falhas

outras perguntas. O caráter geral dos

de 70 foi idêntica à primeira, com

aumenta significativamente. Talvez

comentários também se aplica ao

a diferença de ser de concreto,

aqui caiba uma parceria do setor da

Rodoanel.

evidenciando a enorme evolução do

construção com o de projeto para

material. Esse processo continua

atenuar essa deficiência, da mesma

IBRACON – Quais os benefícios

com os concretos de alta resistência,

maneira que já se tornou procedimento

da aplicação da tecnologia

cujas aplicações em pontes têm sido

de rotina a contratação do Controle

obras de arte em termos de projeto,

feitas em caráter experimental, com

da Qualidade do Projeto (CQP) pela

construção, operação e manutenção?

os devidos cuidados e respectivos

Construtora.

Luciano Afonso Borges – Na área

acompanhamentos de desempenho.

Em síntese, quero dizer que a

de projetos há uma forte tendência

O avanço da tecnologia do

evolução do concreto certamente

do uso da modelagem da obra em

material, se, por um lado, amplia

melhorará o desempenho estrutural

3D e, a partir do modelo, de se

sua aplicação, por outro lado,

e a durabilidade das pontes, porém

fazerem as análises estáticas e o

demanda um avanço equivalente

é na qualidade da aplicação que se

dimensionamento. Essa tendência

dos seus aplicadores, no nosso

conseguirão os melhores ganhos.

se verifica mais fortemente nos

BIM às

casos de obras mais complexas, em

caso, projetistas e construtores, na capacitação para aplicação do novo

IBRACON – A Maubertec participou

que a análise do comportamento

material com segurança e qualidade.

do projeto e da execução do trecho

da estrutura foge dos padrões de

Do meu ponto de vista, há

sul e está envolvida no trecho leste

simulação mais tradicionais.

necessidade de se melhorar a

qualidade dos projetos de maneira

ser dito sobre o projeto e a execução

traduzem na análise mais acurada

geral, voltando-se a valorizar a

desses trechos quanto à qualidade

das solicitações às quais a estrutura

engenharia de projetos, estrangulada

construtiva e quanto ao impacto

estará submetida, com a possibilidade

por péssimos critérios de

ambiental da obra?

de caminhar ao longo da obra

contratação e por clientes totalmente

Luciano Afonso Borges – No trecho

identificando eventuais incorreções nas

empobrecidos tecnicamente.

Leste só participamos do Projeto

formas ou interferências dos cabos

Mas o setor de construção está hoje,

Básico, já que o Projeto Executivo foi

com as formas, ou entre si.

a meu ver, em pior situação, sujeito de

transferido para a Concessionária. No

A modelagem permite uma análise

forma ainda mais severa aos preços

momento, estamos participando do

visual e estética acurada da ponte,

mínimos, tendo, já há muitos anos,

Trecho Norte.

inclusive com a inserção do entorno,

desmontado suas áreas técnicas e

A Dersa, no que se refere a projeto,

o que ajuda muito nas análises e

concentrado seus esforços nos seus

é um cliente bastante exigente e

aprovações ambientais, referentes

gerentes de contratos e comerciais.

extremamente preocupado com

ao impacto de vizinhança. A análise

Essa falta de engenheiros experientes

a qualidade das soluções e dos

de alterações de projeto fica muito

de obra deixa a execução nas mãos

respectivos impactos sobre o

facilitada. Há duas obras em

dos encarregados, que, por melhor

meio ambiente.

execução sobre o rio Pinheiros,

“

Rodoanel Mario Covas. O que pode

Os benefícios da tecnologia se

A MODELAGEM PERMITE UMA ANÁLISE VISUAL E ESTÉTICA ACURADA DA PONTE, INCLUSIVE COM A INSERÇÃO DO ENTORNO, O QUE AJUDA MUITO NAS ANÁLISES E APROVAÇÕES AMBIENTAIS, REFERENTES AO IMPACTO DE VIZINHANÇA

“

CONCRETO & Construções | 25

“

DENTRO EM BREVE TODOS OS NOVOS EMPREENDIMENTOS ESTARÃO SENDO DESENVOLVIDOS EM 3D COM A TECNOLOGIA BIM E GERENCIADOS NO SEU CICLO DE VIDA POR UM SISTEMA COM CARACTERÍSTICAS ANÁLOGAS ÀS DO MAUBERMAN

“

cujo cliente final é a Prefeitura de

as atividades de operação e

os seus contratados ou para a

São Paulo, através da SPObras.

manutenção terão todas as condições

gerenciadora, para que realizem

São obras de geometria bastante

extremamente facilitadas, para a

a alimentação dos dados e das

curva e configuração complexa,

aplicação de suas políticas, utilizando,

informações nas diferentes fases.

que foram totalmente modeladas

em continuidade, o mesmo “software”,

Nestas condições, o proprietário

para as análises estáticas e para o

apenas agregando mais informações

poderá acompanhar no modelo 3D

dimensionamento, e também para

relativas às suas atuações.

todas as fases da obra, a partir do

subsidiar as aprovações ambientais.

Dentro em breve todos os novos

planejamento da construção, até as

No que tange à construção, as

empreendimentos estarão sendo

fases de manutenção e operação,

vantagens se traduzem na facilidade

desenvolvidos em 3D com a

virtualmente.

de se fazer o planejamento da

tecnologia BIM e gerenciados no

Os benefícios dessa tecnologia são

obra e a simulação virtual da

seu Ciclo de Vida por um sistema

imensos e podemos citar alguns deles,

construção para várias alternativas,

com características análogas às do

além dos já mencionados:

e o acompanhamento da execução

Mauberman, numa sequência em que

u A representação, a simulação e

sobre o modelo 3D. Como todas as

o proprietário, antes de iniciar seu

a visualização em 3D facilitam a

informações de projeto e da execução

empreendimento, escolherá o sistema

compreensão e a interlocução

estão associadas aos componentes

que fará a gestão do Empreendimento,

entre os intervenientes

da obra com total rastreabilidade,

o qual será disponibilizado para

nas diferentes fases do

CRÉDITO: CONSTRUTORA AZEVEDO E TRAVASSOS

empreendimento, agilizando os processos de decisão, evitando equívocos, além de permitir a fácil identificação de conflitos físicos entre os componentes; u A alimentação do sistema de

gestão escolhido, a partir do início do empreendimento, garantirá a rastreabilidade e a integralidade de dados e informações de todos os ativos sem custos adicionais, já que está incorporada ao processo; não há interfaces; u Disponibilidade imediata da história

de vida do ativo a um simples “click” sobre o ativo no modelo 3D; u Planejamento, programação e

controle de custos das Ordens de Serviço (OS) facilitados, e com visualização espacial nos diversos Viaduto km 32 da Rodovia Anhanguera

26 | CONCRETO & Construções

ambientes;

“

SINTO QUE O PAÍS CARECE DE UM PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO, VOLTADO PARA O FORTALECIMENTO DA ENGENHARIA E DE SEUS ATORES, NO QUAL AS ENTIDADES TÉCNICAS PODERIAM DESEMPENHAR PAPEL RELEVANTE

u Com a aplicação do conceito

“

agentes no desenvolvimento do setor

contínua dos empreendimentos, da

da Gestão Integral, melhoria na

nacional da construção. Sinto que

engenharia e do desenvolvimento

disponibilidade e na confiabilidade;

o país carece de um planejamento

tecnológico do setor nacional da

estratégico de curto, médio e longo

construção. Para isso é fundamental

prazo, voltado para o fortalecimento

que haja um governo que

da engenharia e de seus atores, com

compreenda o valor e a necessidade

melhora contínua a partir dos

metas de capacitação, melhoria de

dessas ações.

históricos facilmente disponíveis.

desempenho, avanço tecnológico,

u Redução dos custos de

manutenção; u Possibilidade permanente de

introdução de tecnologias novas e

IBRACON – O que gosta de fazer em

IBRACON – Qual é sua avaliação do

de pesquisa, no qual as entidades

seu tempo livre?

papel de entidades técnicas para o

técnicas poderiam desempenhar

Luciano Afonso Borges – No meu

setor nacional da construção?

papel relevante. Nesse contexto, a

tempo livre gosto de ler periódicos,

Luciano Afonso Borges – As

proposta do ATE se insere como

livros técnicos e livros voltados ao

entidades técnicas são importantes

agente estimulador da melhoria

desenvolvimento humano.

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CONCRETO & Construções | 27

BANCO DE IMAGENS DO IBRACON. FOTÓGRAFO: MARCO PIMENTEL

u 57º CBC

Mesa da Solenidade de Abertura do 57º CBC, composta por: Roger Benites (Senai MS), Augusto Carlos Pedreira de Freitas (presidente da Abece), Sandra Bertocini (IBRACON), Josmail Rodrigues (vice-prefeito de Bonito), Tulio Bittencourt (presidente do IBRACON), Luiz Prado (IBRACON), João Onofre Pereira Pinto (UFMS) e Dirson Artur Freitag (Presidente Crea-MS)

Congresso discute o futuro do concreto para a sustentabilidade

cadeia produtiva do con-

57º Congresso Brasileiro do Concreto.

exterior e inscritos no Congresso, além

creto reuniu-se na encan-

Realizado pelo Instituto Brasileiro do

de pelo menos outros 200 acompanhan-

tadora cidade de Bonito, de

Concreto (IBRACON), o evento técnico-

27 a 30 de outubro, para conhecer e

-científico trouxe para o estado de Mato

“Sempre quis trazer o Congresso

debater as pesquisas, as tecnologias,

Grosso do Sul 708 pesquisadores, pro-

Brasileiro do Concreto para o estado

os sistemas construtivos e as inova-

fissionais, empresários e estudantes, vin-

de Mato Grosso do Sul pelo simples

ções relacionados com o concreto no

dos de todas as regiões do Brasil e do

motivo de motivar as pessoas para o

28 | CONCRETO & Construções

tes e colaboradores.

conhecimento”, externou a diretora regio-

temas construtivos específicos (15) e sus-

Tulio Bittencourt”. Os assuntos destaca-

nal do IBRACON na solenidade de aber-

tentabilidade (72), e entre os simpósios de

dos por ele no Simpósio foram os proble-

tura do 57º CBC, Profa. Sandra Regina

Estrutura de Fundações (19), Durabilidade

mas relacionados com os blocos de coro-

Bertocini. Na ocasião, que contou com a

das Estruturas de Concreto (13) e Mode-

amento, com estacas metálicas e com as

presença do vice-prefeito de Bonito, Jos-

lagem Computacional do Concreto (17).

obras de contenção, que, na sua opinião,

mail Rodrigues, do presidente da Associa-

“A estrutura de fundações é um as-

tiveram um bom grau de compreensão da

ção Brasileira de Engenharia e Consultoria

sunto de fronteira, que envolve a análise

relação entre o solo e a estrutura. O Sim-

Estrutural (Abece), Eng. Augusto Carlos

estrutural e a análise geotécnica concomi-

pósio teve o apoio institucional da Asso-

Pedreira de Freitas, do presidente do Con-

tantemente. Por sua interdisciplinaridade

ciação Brasileira de Mecânica de Solos e

selho Regional de Engenharia e Agrono-

é tema muito difícil de ser implementado

Engenharia Geotécnica (ABMS), da Coor-

mia do estado (CREA-MS), Eng. Dirson

nos cursos de graduação das faculdades

denação de Aperfeiçoamento de Pessoal

Artur Freitag, do presidente da Fundação

de engenharia do país. Razão pela qual

de Nível Superior (Capes) e do Conselho

de Apoio ao Desenvolvimento do Ensi-

optamos por trazê-lo para ser debatido

Nacional de Desenvolvimento Científico e

no, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso

em eventos técnicos, primeiramente num

Tecnológico (CNPq).

do Sul (Fundect), Prof. Marcelo Augusto

evento da Universidade Católica de Recife

Por sua vez, outros 20 trabalhos

Santos Turine, e do diretor da Faculdade

e, agora, no Congresso Brasileiro do Con-

técnico-científicos foram debatidos na 3ª

de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo

creto”, justificou o coordenador do Sim-

Conferência Internacional em Melhores

e Geografia da Universidade Federal de

pósio de Estruturas de Fundações, Prof.

Práticas para Pavimentos de Concreto,

Mato Grosso do Sul (UFMS), Prof. João

Romilde Almeida, para completar: “por

evento realizado paralelamente ao 57º

Onofre Pereira Pinto, foram homenagea-

ser um assunto de fronteira, ele acaba por

CBC. A 3ª Conferência teve como foco

dos os profissionais de destaque do ano e

agregar nas discussões engenheiros e ge-

os desafios para o futuro dos pavimentos

as melhores dissertações de mestrado no

otécnicos, contribuindo, assim, para es-

de concreto sustentáveis, trazendo para

campo da pesquisa sobre o concreto (veja

treitar relacionamentos entre as entidades

discussão como sua aplicação pode re-

matéria nesta edição). “Agradeço o IBRA-

do setor construtivo, uma das metas da

duzir as ilhas de calor nos grandes centros

CON por honrar-me com o Prêmio Oscar

gestão do presidente do IBRACON, Prof.

urbanos, contribuir para a captura de gás

Niemeyer Soares Filho. Compartilho este prêmio com amigos e engenheiros colaboradores por tornar a criação da Arquitetura e do Urbanismo com a Engenharia, indivisível”, foi a dedicatória feita pelo arquiteto premiado Nadir Mezerani quando da entrega de seu Prêmio.

PROGRAMAÇÃO TÉCNICOCIENTÍFICA VARIADA Nesta edição do evento, que é realizado anualmente, houve a apresentação de 623 trabalhos nas sessões científicas, distribuídos entre os temas gestão e normalização (18), materiais e propriedades (259), projetos de estruturas (59), métodos construtivos (19), análise estrutural (94), materiais e produtos específicos (38), sis-

Congressistas prestigiaram os trabalhos técnico-científicos apresentados nas sessões pôsteres

CONCRETO & Construções | 29

u 57º CBC

pelas escolas técnicas, faculdades e universidade. É importante que esses resultados e essas ideias vindas dos institutos de pesquisa e universidades cheguem aos profissionais envolvidos diretamente com o projeto, a especificação e construção das estruturas de concreto”, avaliou Jussara Tanesi, palestrante no evento. “Além disso, vi que o congresso congrega os estudantes, sendo um importante meio para preparação das novas gerações para o conceito de sustentabilidade e para fomentar seu interesse pela pesquisa”, completou. Primando pela bandeira do evenPalestrantes Lars Kraft, Anne Beeldens, Lev Khazanovich e Luc Rens debateram com público presente numa das sessões da Conferência Internacional em Melhores Práticas para Pavimentos de Concreto

to – O futuro do concreto para a sustentabilidade nas construções – tanto a Conferência Internacional quanto os Simpósios Temáticos convidaram pales-

carbônico, minimizar o ruído provenien-

da Capes e do CNPq e contou com a co-

trantes que têm desenvolvido pesquisas

te do tráfego de veículos, proporcionar o

laboração da European Concrete Paving

de ponta sobre a sustentabilidade do

armazenamento e reutilização de água da

Association (Eupave) e da Federal Aviation

concreto, destacando-se:

chuva e ser totalmente reciclável, entre ou-

Administration (FAA).

u Anne Beeldens, pesquisadora da

tros temas. Dois tipos de pavimentos de

“Fiquei impressionada com os bons

Belgium Road Research Centre e

concreto foram destaque na Conferência:

trabalhos de pesquisas apresentados

professora da KULeuven, na Bélgi-

os pavimentos permeáveis (drenantes) e os pavimentos continuamente armados. “A aplicação de pavimentos permeáveis e de pavimentos continuamente armados não é ainda usual no Brasil. Por isso, é tão importante a conscientização dos órgãos reguladores e da comunidade em geral sobre suas vantagens a curto e longo prazo. Este papel foi cumprido pela Conferência, que trouxe palestrantes com larga experiência em pavimentos de concreto convencionais, permeáveis e continuamente armados”, esclareceu uma das coordenadoras da Conferência, a pesquisadora Andrea Severi, da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, que realizou o evento conjuntamente com o IBRACON. A Conferência teve o apoio institucional

30 | CONCRETO & Construções

A Profª Carmen Andrade questionando o Prof. Lambert Houben (no detalhe) sobre item de sua palestra nas Conferências Plenárias

ca, mostrou como a legislação pode

será proporcionalmente menor”, comen-

favorecer a aplicação e dissemina-

tou o coordenador do II Simpósio de Du-

ção de pavimentos permeáveis de

rabilidade das Estruturas de Concreto,

concreto, um dos temas de desta-

Prof. Enio Pazini.

que na programação; u Carmen

Andrade,

Outros temas de relevo em termos de pesquisadora

pesquisa, desenvolvimento e inovação

do reconhecido Instituto de Ciên-

relacionados ao concreto foram apresen-

cias da Construção “Eduardo Tor-

tados nas conferências plenárias:

roja”, da Espanha, abordou a pre-

u Jussara Tanesi, representando o

dição da vida útil das estruturas

American Concrete Institute(ACI) e

de concreto com base em modelos

pesquisadora no Turner-Fairbank Hi-

teóricos-matemáticos centrados nos

ghway Research Center, nos Estados

estudos de corrosão das armaduras

Unidos, discorreu se já chegamos à

(veja matéria nesta edição);

sustentabilidade da infraestrutura de

u Luc Rens, diretor executivo da Asso-

ciação Europeia de Pavimentos de

concreto (veja matéria); u Liv

Haselbach,

professora

Prof. John Bolander em sua apresentação no evento

Concreto (Eupave) e consultor em

Washington State University, dos Es-

pavimentos de concreto na Federa-

tados Unidos, mostrou seu entusias-

ção Belga da Indústria de Cimento

mo em relação aos pavimentos per-

(Febelcem), apontou como as polí-

meáveis de concreto (veja matéria);

ram também o Simpósio sobre Mo-

ticas de sustentabilidade na Europa

u Lambert Houben, professor da Deflt

delagem Computacional do Concreto

constituem desafios e ao mesmo

University of Technology, na Holanda,

e das Estruturas de Concreto (veja

tempo oportunidades para os pavi-

apresentou algumas das práticas ino-

matéria), como palestrantes convida-

mentos de concreto;

vadoras em tecnologia do concreto

dos, que teve o objetivo de discutir as

(veja matéria);

novas técnicas numéricas e as abor-

u Mang Tia, professor da Universida-

Oliver, Cusatis e Bolander integra-

dagens mecânicas para modelagem

abordou como garantir uma vida útil

International Center for Numerical

do comportamento do concreto e das

longa aos pavimentos de concreto,

Methods in Engineering (Cimne) e

estruturas de concreto, tendo em vista

tornando-os soluções sustentáveis

professor na Universidade Técnica

os novos materiais associados ao con-

no setor construtivo;

de da Flórida, nos Estados Unidos,

u Javier

Oliver,

pesquisador

da Catalunha, na Espanha, expôs as

creto (fibras metálicas, fibras de poli-

u Odd Gjorv, professor da Universidade

tendências passadas, presentes e fu-

propileno, aditivos e adições etc.) e a

Norueguesa de Ciência e Tecnologia,

turas na modelagem computacional

maior complexidade das estruturas de

expôs os requisitos de projeto para du-

concreto (em termos de concepções

da qualidade das estruturas de concre-

da fissuração no concreto; u Gianluca Cusatis, professor na Northwestern University, nos Estados

to em ambientes de severa agressivida-

Unidos, tratou da da modelagem do

de (veja matéria nesta edição).

envelhecimento e deterioração das

rabilidade e os métodos de certificação

“A busca pela maior durabilidade é um objetivo de toda cadeia da construção porque se entendeu que ela pode contribuir efetivamente para a sustentabilidade. Se dobrarmos a durabilidade das obras, seu impacto no meio ambiente

estruturais possibilitadas pelo uso dos computadores).

ATIVIDADES DE DIVULGAÇÃO E RELACIONAMENTO

estruturas de concreto; u John Bolander, professor da University of California, em Davis, nos

ano os profissionais da cadeia da cons-

Estados Unidos, abordou a modela-

trução de todo o país e do exterior, as

gem dos compósitos cimentícios re-

edições do Congresso Brasileiro do

forçados com fibras.

Concreto são a oportunidade para amigos

Por ser um evento que reúne a cada

CONCRETO & Construções | 31

u 57º CBC Congresso discute o futuro do concreto para a sustentabilidade

Pavimentos drenantes de concreto como soluções para problemas ambientais urbanos

s efeitos da impermea-

apresentou aos congressistas do 57º

sentará o revestimento em concreto

bilização dos solos nos

Congresso Brasileiro do Concreto as

permeável. Esse dimensionamento

centros urbanos, como

características de projeto, execução

deve considerar as cargas as quais

as ‘ilhas de calor’ e as inundações,

e manutenção desses pavimentos

a estrutura estará submetida, as

são problemas ambientais que po-

drenantes de concreto.

características de suporte do su-

derão, no futuro, ser contidos ou solucionados

bleito e também o volume de água

pavimentos

nantes de concreto como um sis-

previsto para armazenamento e, no

drenantes. Uma das soluções mais

tema, Haselbach os caracterizou

caso dos países de clima tempe-

promissoras neste campo são os

como possuindo uma superfície per-

rado, como os Estados Unidos, a

pavimentos

concreto

meável, um reservatório subterrâneo

resistência ao gelo e degelo reque-

permeável, por possibilitar a infil-

para armazenagem da água e filtros

rida do sistema. Para o caso des-

tração das águas das chuvas, dimi-

para remoção de poluentes. Em re-

ses pavimentos serem construídos

nuindo seu fluxo superficial.

lação ao projeto desses pavimentos,

em declives acentuados, devem ser

o primeiro parâmetro a ser conside-

previstas barreiras impermeáveis na

Departamento de Engenharia Civil e

rado em seu dimensionamento diz

base granular, no sentido de conter

Ambiental da Universidade Estadual

respeito à espessura da camada de

a rapidez do fluxo de água, evitando

de Washington, nos Estados Unidos,

base granular sobre a qual se as-

o transbordamento.

Liv

pelos

Abordando os pavimentos dre-

feitos

Haselbach,

com

professora

O que caracteriza a permeabilidade do concreto do pavimento é sua dosagem. São usados agregados graúdos, materiais cimentícios, aditivos e água na fabricação desse concreto drenante. Não é usada areia de qualquer tipo. Para que a argamassa envolva os agregados de tal modo que fique aderida a eles quando da mistura e lançamento do concreto, deve haver um rigoroso controle da relação água/cimento da mistura. Com essa composição e cuidado, o resultado será um concreto com zonas de transição em sua superfície, Profª Liv Haselbach em sua apresentação nas Conferências Plenárias do 57º CBC

32 | CONCRETO & Construções

com poros e macroporos interco-

nectados permitindo a percolação da

Com relação à sua manutenção,

do Sul (UFRGS), na qual foram avalia-

água. Segundo a pesquisadora, os

devem ser tomadas algumas medi-

das as propriedades de um concreto

concretos drenantes têm se caracte-

das preventivas, tais como:

drenantel composto com agregado

rizado por uma porosidade que varia

u Durante sua construção, sua pro-

basáltico local, caracterizado por

de 13% a 40%, sendo recomendável

teção contra os sedimentos soltos

possuir uma grande quantidade de

que fiquem entre 20% a 25%, e por

da obra;

finos e por ter a forma lamelar, que,

u Durante seu uso, sua proteção

em princípio, poderiam impedir a po-

contra poeira, neve, folhas e lixo

rosidade no concreto. Foram prepa-

acumulados.

rados corpos de prova cilíndricos e

vestimento em concreto permeável

Para isso, uma solução é o em-

na forma de blocos, e realizados os

é: lançamento de toda a espessu-

prego de jatos de água pressuriza-

testes de infiltração (ISO 17785-1 em

ra em uma única camada,

evitan-

das, que possibilitam a remoção da

preparação) e de avaliação do conte-

do que fique compactado no meio,

sujeira que bloqueia os dutos inter-

údo de vazios no concreto drenante

caso fosse lançado em duas etapas;

conectados do concreto que levam

endurecido (ASTMc1754). Os resul-

compactação com rolos lisos não

a água para o reservatório.

tados apresentados foram conside-

uma resistência à compressão que vai de 7 a 20 Mpa. A sequência executiva do re-

vibratórios para dar o acabamento

Por fim, Haselbach expôs uma

rados pela pesquisadora como bons

superficial; e cura úmida com man-

pesquisa realizada por ela, conjunta-

indicadores do desempenho do con-

ta para evitar a perda excessiva de

mente com alguns pesquisadores da

creto drenante feito com componen-

água durante sete dias.

Universidade Federal do Rio Grande

tes locais.

LIVRO

DURABILIDADE DO CONCRETO

à Editores

Jean-Pierre Ollivier e Angélique Vichot

à Editora francesa

Presses de l'École Nationale des Ponts et Chaussées - França

à Coordenadores da edição em português

Oswaldo Cascudo e Helena Carasek (UFG)

à Editora brasileira IBRACON

Esforço conjunto de 30 autores franceses, coordenados pelos professores JeanPierre Ollivier e Angélique Vichot, o livro "Durabilidade do Concreto: bases cientí cas para a formulação de concretos duráveis de acordo com o ambiente" condensa um vasto conteúdo que reúne, de forma atualizada, o conhecimento e a experiência de parte importante de membros da comunidade cientí ca europeia que trabalha com o tema da durabilidade do concreto. A edição brasileira da obra foi enriquecida com o trabalho de tradução para a língua portuguesa e sua adaptação à realidade técnica e pro ssional nacional. à Informações: www.ibracon.org.br CONCRETO & Construções | 33

u 57º CBC Congresso discute o futuro do concreto para a sustentabilidade

Práticas inovadoras na Europa relacionadas à tecnologia do concreto

pesquisador Lambert Houben, da Universidade de Tecnologia de Delft, na Ho-

landa, trouxe para os congressistas do 57º Congresso Brasileiro do Concreto as pesquisas que vêm sendo feitas no Laboratório de Micromecânica (Microlab) daquela universidade, chefiada por seu colega, Prof. Erik Schlangen. O Microlab tem concentrado seus testes na fratura do concreto em diversas escalas, em nível macroscópico e microscópico. Para entender o comportamento da fratura do concreto e, principalmente, para estudar meios para controlá-la, o Laboratório tem realizado testes em diversos tipos de concreto, sendo o concreto dúctil reforçado com fibras um deles. As fibras, de variados tamanhos, formas e composições são adicionadas ao concreto para principalmente reduzir a largura das fissuras no material, mas também para aumentar sua resistência e a energia necessária para a fratura. Enquanto as microfibras são usadas para impedir as microfis-

Prof. Lambert Houben em sua palestra no 57º CBC

suras, mas fibras são aplicadas para

impedir fissuras e diminuir as microfis-

um incremento significativo da car-

prevenir que as fissuras continuem se

suras. Em um dos testes realizados no

ga necessária para a fratura da pasta

alargando. Os estudos têm mostrado

MIcrolab, foi avaliado o comportamento

(Figura 1).

que as fibras aumentam a capacidade

estrutural de uma pasta de cimento do-

O maior problema no uso de fi-

de impacto do material, sua resistência

sada com diferentes percentagens de

bras nos materiais cimentícios tem sido

à fratura, sua ductilidade e sua dura-

nanotubos de carbono (CNT) em rela-

obter uma distribuição uniforme e ho-

bilidade, esta justamente em razão de

ção à massa. Os resultados mostram

mogênea das fibras no material com o

34 | CONCRETO & Construções

aumento de sua taxa de incorporação.

de dióxido de titânio, que, além de

bre o Rio Elbe, na República Tche-

O uso de microscopia tem revelado a

acelerar as reações de hidratação

ca, e no Estádio Jean Bouin, na

formação de aglomerados de fibras nas

do cimento, melhorar a resistên-

diferentes escalas consideradas. Outro

cia à compressão e a resistência à

u Concreto autocicatrizante: concreto

problema é o alto custo das fibras de

abrasão, contribuem, por meio de

que, usando variadas metodologias

vidro, carbono, metálicas e poliméricas,

reações químicas com o gás carbô-

(como bactérias encapsuladas na

que, para o pesquisador, pode ser con-

nico da atmosfera, na presença de

matriz cimentícia que, na presença

tornado com o uso de fibras naturais,

luz solar, para sua redução, ao mes-

de água, se multiplicam e produzem

como as fibras de bambu, coco, ma-

mo tempo que, como produtos da

minerais, que promovem a cicatriza-

deira, bagaço de cana e sisal, que tem

reação, fazem a limpeza da sujeira

ção das fissuras), consegue reparar

apresentando boas propriedades me-

e dos contaminantes depositados

as fissuras ocorridas em seu interior

cânicas nos testes realizados.

sobre o concreto – o exemplo mais

(fissuras menores do que 0,2 mm)

famoso é a Igreja “Dives in Miseri-

e, com isso, previne o ingressos de

cordia”, em Roma;

agentes agressivos e água, e im-

Recentemente as fibras têm sido usadas no desenvolvimento de com-

França, entre outros locais;

pósitos cimentícios com altíssima re-

u Concreto de pós-reativos: evolução

pede o vazamento em estruturas

sistência à tensão (‘strain hardening

do concreto de alto desempenho,

como túneis e tanques de armaze-

cementitius composites’, na denomi-

este concreto possui uma dosagem

namento (testes são realizados para

nação em inglês). Por suas excelentes

(agregados com dimensão máxima

medir a queda no fluxo de água

propriedades de flexibilidade, ductilida-

de 3 mm, densidade de empaco-

através das estruturas de retenção

de, de controle da largura das fissuras e

tamento otimizada, baixa relação

de concreto).

de maior proteção das armaduras, es-

água/materiais

que

O pesquisador concluiu sua apre-

ses compósitos têm sido usados prin-

possibilita uma alta homogeneida-

sentação expondo os motivos para a

cipalmente como materiais de reparos,

de do compósito e, consequente-

baixa aplicação atual dos compósitos

em fissuras de barragens ou em juntas

mente, maior resistência mecânica

cimentícios engenheirados: altos cus-

de pontes, por exemplo.

e maior durabilidade – foi usado no

tos, ausência de normas e pouca expe-

Houben apresentou outros mate-

Parque Oceanográfico de Valência,

riência para seu uso, altos riscos envol-

riais construtivos com enorme poten-

na Espanha, na ponte estaiada so-

vidos e baixa disponibilidade.

cimentícios)

cial de aplicação no futuro por suas propriedades e desempenho quanto à durabilidade e sustentabilidade, enquadrados como compósitos cimentícios engenheirados (ECC): u Concreto

geopolímero:

concre-

to que não usa cimento portland, substituindo-o por aglomerantes ricos em sílica e alumina, como cinzas volantes e metacaulim – este tipo de material foi usado no Aeroporto de Brisbane e na construção do prédio do Instituto Global de Mudança, na Austrália; u Microconcreto autolimpante: usan-

do em sua formulação partículas

u Figura 1 Relação Carga x Deflexão

CONCRETO & Construções | 35

u 57º CBC

Congressistas visitaram estandes na XI Feira Brasileira das Construções em Concreto

se reencontrarem e para os profissionais

sobre o concreto, e o Arq. Ruy Ohtake,

presas e entidades patrocinadoras e

trocarem ideias e experiências, em espe-

que dispensa apresentações, por conci-

expositoras, trazendo as novidades em

cial vale destacar a interação entre nova

liar arquitetonicamente a estética ousada

termos de produtos e serviços para o se-

geração de futuros engenheiros civis e os

e o concreto em suas obras. Vasconcelos

tor construtivo brasileiro, estreitando re-

veteranos na área de Engenharia e Arqui-

e Ohtake participaram ativamente do 57º

lacionamentos com seus clientes e com

tetura, como o Eng. Augusto Carlos de

Congresso Brasileiro do Concreto, assis-

os profissionais do setor vindo de todas

Vasconcelos, “autoridade máxima brasi-

tindo palestras, orientando os estudantes

as regiões do país, e marcando presença

leira sobre o concreto”, nas palavras do

nos Concursos Técnicos do IBRACON e

com sua marca frente aos futuros profis-

presidente do IBRACON, Prof. Tulio Bit-

interagindo com os profissionais na XI Fei-

sionais, estudantes de engenharia civil,

tencourt, na solenidade de abertura, e re-

ra Brasileira das Construções em Concre-

arquitetura e tecnologia. As empresas

conhecido por seus projetos, lições e livros

to (Feibracon) e nos coquetéis e jantares

patrocinadoras puderam ainda apresen-

oferecidos durante o evento.

tar seus trabalhos técnico-comerciais no

A XI Feibracon contou com 24 em-

Engª Luana Sheifer, da Votorantim Cimentos, em sua apresentação no Seminário de Novas Tecnologias

36 | CONCRETO & Construções

Seminário de Novas Tecnologias, espaço

Competidores nos Concursos Estudantis posando para foto com o Prof. Augusto Carlos Vasconcelos (centro, embaixo, com braço levantado)

destinado à divulgação técnica de seus produtos e serviços. “Os empresários que investem e apoiam hoje as atividades dos Congressos do IBRACON serão recompensados a médio e longo prazo, pois sua mensagem institucional e seu nome ficarão gravados naqueles que constituem os chamados formadores de opinião”, comentou o diretor de publicações e divulgações técnicas do IBRACON, Prof. Paulo Helene. Os concursos técnicos realizados nesta edição do Congresso foram o 22º Aparato de Proteção do Ovo (APO), o 12º Concrebol, o 8º Ousadia e o 2º Concreto Colorido de Alta Resistência (Cocar). As competições aconteceram na

Congressista consultando o Prof. Odd Gjorv no lançamento de seu livro no Congresso

Arena do Concreto, patrocinada pelas empresas Cimento Nacional e Viapol, com seus equipamentos cedidos pela

peção, diagnóstico, proteção e reabi-

“A presença dos renomados pes-

empresa Instron/Emic. A premiação

litação de estruturas de concreto: Es-

quisadores Odd Gjorv e Carmen Andra-

das equipes vencedoras aconteceu no

truturas pré-fabricadas de concreto;

de, cujas conferências fizeram as salas

Jantar de Confraternização (veja maté-

Projeto de lajes em concreto armado

transbordar de congressistas, reforçou

ria). O projeto vencedor do Concurso

e protendido; e Estado da Arte em

a importância desse Congresso que reu-

Ousadia (veja artigo nesta edição), que

corrosão de armaduras (curso con-

niu importantes pesquisadores e profis-

desafiou os estudantes de engenharia

junto com a RILEM).

sionais do setor construtivo, brasileiros

civil e arquitetura a projetar um Portal de

u Lançamentos de livros técnicos:

e estrangeiros. Além disso, a Arena dos

Entrada para a cidade de Bonito, pode

ABNT NBR 6118 Comentários e

Concursos pode contar com as presen-

ser viabilizado pela Prefeitura segundo

Exemplos de Aplicação; Prática Re-

ças de celebridades do setor, como o

o vice-prefeito, Josmail Rodrigues. Por

comendada

Concreto

Arq. Ruy Ohtake, que agraciou os alunos

isso, nas palavras da diretora regional,

Autoadensável; Sistemas de Fôrmas

com palavras de ânimo e incentivo, para-

Sandra Bertocini, “este pode ser o maior

para Edifícios e Projeto de Durabili-

benizando o IBRACON pela iniciativa no

legado deixado pelo 57º Congresso Bra-

dade de Estruturas de Concreto em

desenvolvimento de concursos estudan-

sileiro do Concreto para a região”.

Ambientes de Severa Agressividade;

tis. Ressalta-se o sucesso do primeiro

IBRACON

u Visita técnica à fábrica de cimento da

jantar destinado a engenheirandos, onde

o evento:

Intercement em Bodoquena, cidade

ocorreu também a festa de aniversário

u Cursos de atualização profissional

próxima à Bonito;

e a homenagem aos 93 anos do nosso

Foram também realizados durante

do Programa Master PEC (Mes-

u Assembleia Geral dos associados ao

querido guru Prof. Augusto Carlos de

tre em Produção de Estruturas de

IBRACON, onde foi comunicado e

Vasconcelos, um verdadeiro exemplo de

Concreto), programa de disciplinas

aprovado os trabalhos da apuração

vigor, determinação, entusiasmo e com-

do IBRACON que visa a difusão do

de votos para o Conselho Diretor do

petência”, avaliou a Coordenadora de

conhecimento em projeto, materiais,

Instituto para a gestão 2015-2017

Atividades Estudantis, Jéssika Pacheco,

controle tecnológico, produção, ins-

(veja matéria).

da PhD Engenharia.

CONCRETO & Construções | 37

u 57º CBC

Infraestrutura sustentável de concreto: chegamos lá?

57º Congresso Brasileiro do Concreto, realizado em Bonito, de 27 a 30 de ou-

tubro, empunhou a bandeira do futuro do concreto para a sustentabilidade nas construções. Abrindo as conferências plenárias,

verdadeiras

aulas-magnas

com pesquisadores de importantes institutos e centros de pesquisa no mundo, Jussara Tanesi, pesquisadora e gerente de projetos no Turner-Fairbank Highway Research Center (TFHRC), centro nacional de pesquisa do governo dos Estados Unidos, que assessora a Agência dos Transportes daquele país (Federal Highway Administration), apresentou uma visão geral das iniciativas sustentáveis

Pesquisadora Jussara Tanesi durante sua apresentação

do ACI (American Concrete Institute) e

-se menos clínker, produto que em sua

Segundo Tanesi, esses efeitos acabam

de outras instituições americanas nos úl-

produção mundial tem sido responsá-

por levar a um uso ainda limitado des-

timos anos. Além disso, ela apontou as

vel por quase 6% das emissões de gás

ses concretos com mistura binária (ci-

duas vias principais pelas quais a sus-

carbônico, principal gás responsável

mento + cinza volante).

tentabilidade vem sendo buscada nas

pelo efeito estufa e pelas mudanças

Para contornar os problemas apon-

pesquisas do TFHRC: pela diminuição

climáticas. No entanto, como destacou

tados, o TFHRC tem realizado pesqui-

do conteúdo de cimento Portland (ou

a pesquisadora, o uso de cinza volante

sas tanto na parte de metodologia de

melhor, do clínker) no concreto e pelo

no concreto tem como efeitos colate-

ensaios como na de ferramentas de

aumento da durabilidade das estruturas

rais: o retardamento de sua pega, atra-

pré-qualificação de misturas e para

de concreto.

sando o acabamento das peças e cor-

a detecção de possíveis problemas,

A diminuição do consumo de clínker

te das juntas no caso de pavimentos;

avaliação das propriedades a baixas

no concreto é alcançada pela substitui-

resistências menores a baixas idades,

idades e dos fatores que influenciam

ção do cimento por cinzas volantes,

que atrasa a desforma das peças e o

o comportamento de misturas com al-

subprodutos da queima do carvão mi-

cronograma de construção; e a maior

tos teores de cinza volante. Entre es-

neral nas indústrias termelétricas. Com

sensibilidade do concreto às condições

sas metodologias incluem-se ensaios

a substituição, aproveita-se um sub-

ambientais, o que requer maiores cui-

de calorimetria isotérmica, de reologia,

produto de uma indústria, que de outra

dados após o lançamento do concre-

de pega e resistência à compressão de

forma, seria lançado na atmosfera na

to, como, por exemplo, uma cura mais

pastas, argamassas e concretos. Além

forma de partículas poluidoras, e usa-

prolongada (em média, de 14 dias).

disso, TFHRC tem pesquisado o com-

38 | CONCRETO & Construções

portamento de misturas com altos teo-

dos ensaios de resistência à compressão

bons resultados, como mostrados na

res de cinza volante, onde 40% e 60%

das misturas com nanopartículas, não há

Tabela 1, o que é promissor para seu

do volume do cimento Portland é subs-

melhoria significativa da resistência a 1

maior uso nas construções.

tituído por cinza volante ou por cinza

dia quando comparada à mistura binária

“A durabilidade é o principal parâme-

volante em conjunto com outros mate-

(cimento Portland e cinza volante) e , em

tro para a sustentabilidade das constru-

riais, tais como o fíler calcário (material

alguns casos, há uma piora da resistên-

ções. Uma obra durável é econômica,

fino com tamanho médio de 0,7 µm e

cia aos 28 dias.

requerendo menos dinheiro para sua

resultante da moagem de calcário) ou

“Quando trabalhamos com concre-

manutenção. É socialmente favorável,

as nanopartículas (partículas menores

tos que possuem pouco ou nenhum

por não ter impacto no tráfego de ve-

que 100 nm, que incluem silicatos, alu-

cimento Portland, o comportamento

ículos decorrente de manutençãoe por

minosilicatos ou C-S-H).

do material pode não ser o tradicio-

ter menos impacto ambiental, devido ao

Os resultados das pesquisas indi-

nalmente esperado. Neste caso, será

aumento da vida útil, diminuindo a ne-

cam que com o uso de 10 a 15% (em

preciso aplicar novos ensaios para sua

cessidade de reabilitação e/ou recons-

volume) de fíler calcário e a diminuição

caracterização e para a previsão de seu

trução e, consequentemente, do uso de

da relação água/materiais cimentícios

comportamento ao longo do tempo”,

recursos naturais”, ressaltou Tanesi.

(em comparação com as mistura sim-

concluiu Tanesi.

A pesquisadora fechou sua apresen-

ples), podem ser obtidos resistências

Com relação às pesquisas que vi-

tação com a observação de que, apesar

iniciais e aos 28 dias e tempos de

sam aumentar a durabilidade do con-

de ainda não termos uma infraestrutura

pega satisfatórios. Nos casos de subs-

creto, o TFHRC tem estudado desde

sustentável de concreto – tema de sua

tituição de 60% do volume do cimento

2002 o concreto de ultra-alto desem-

palestra -, as soluções propostas são

Portland, observa-se que também é

penho (ou concreto de pó reativo),

promissoras e precisam cada vez mais

necessária a substituição do cimento

concretos compostos por altos teores

sair dos laboratórios para os canteiros

Portland por cimento de alta resistên-

de materiais cimentícios e por baixas

de obras. “Por isso, eventos como o 57º

cia inicial para que se atinja uma resis-

relações água/materiais cimentícios,

Congresso Brasileiro do Concreto são

tência a 1 dia aceitável. O fíler calcário,

que, por seus excelentes resultados em

tão importantes, sendo meios para que

além de fornecer superfícies adicionais

termos de desempenho e durabilidade,

as ideias e os resultados dos laborató-

para a precipitação de produtos de hi-

têm sido usados em obras, principal-

rios de pesquisa cheguem aos profis-

dratação, reduz a porosidade capilar,

mente em conexões de elementos pré-

sionais diretamente envolvidos com as

refinando os poros, e reduz a condu-

-moldados em pontes.

construções”, concluiu.

tividade da água dos poros, aumen-

A caracterização mecânica, estru-

Mais informações, inclusive a apresen-

tando significantemente a resistividade

tural e de durabilidade do concreto de

tação de Jussara Tanesi, podem ser en-

das misturas.

ultra-alto desempenho tem apontado

contradas no site www.ibracon.org.br.

Nas pesquisas com nanopartículas, a cinza volante é substituída por 1% de nanosílica, ou de nanobohemita, ou de

u Tabela 1 – Resultados dos ensaios mecânicos e de durabilidade com o concreto de ultra-alto desempenho

nanoaluminosilicatos, ou 3% de nanosílica, ou 1.5 e 3% de C-S-H. Os resultados

Resistência à compressão

quanto à pega foram bastante dispersos,

Módulo de elasticidade

42-55 GPa

dependendo do tipo de nanopartícula e

Coeficiente de fluência

0.3-0.8

de cinza volante usadas: em alguns ca-

Capacidade de tração sustentada

6-10 MPa

sos havendo aceleração de pega e, em

RCPT

20-350 C

outros, retardando ainda mais a pega do

Resistência ao gelo-degelo

RDM>95%

125 -240 MPa

concreto.Com relação aos resultados

CONCRETO & Construções | 39

u 57º CBC

Profissionais de destaque do ano

Instituto Brasileiro do Con-

Centro de Convenções de Bonito, os

no site www.ibracon.org.br até agosto

creto – IBRACON home-

profissionais brasileiros de destaque

do ano corrente. A escolha final dos

nageou, na solenidade de

do ano.

profissionais coube ao Conselho Dire-

abertura do 57º Congresso Brasileiro

A indicação dos profissionais foi

do Concreto, no dia 27 de outubro, no

feita por seus pares em votação aberta

u Prêmios

tor do IBRACON. Confira os agraciados!

Destaque 2015

u PRÊMIO ARY FREDERICO TORRES | Destaque do ano em Tecnologia do Concreto ADRIANA FALCOCHIO RIVERA n Engenheira Civil pela Universidade Presbiteriana Mackenzie (2002) n Mestre em Tecnologia da Construção de Edifícios pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São

Paulo (2007)

n Engenheira Civil na L.A. Falcão Bauer por 12 anos (1996 a 2007) n Gestora de Novos Projetos e de Projetos de Manutenção de Obras de Arte Especiais no Grupo

CCR por 5 anos (2008 a 2012)

n Coordenadora do Comitê 701 do IBRACON – Inspeção de Estruturas de Concreto

Adriana Rivera posa com prêmio entregue pelo diretortesoureiro do IBRACON, Prof. Cláudio Sbrighi Neto

n Sócia e consultora na S. Takashima Consultoria e Assessoria desde 2012, atuando nas áreas de

Tecnologia do Concreto e Controle Tecnológico dos Materiais em Obras de Infraestrutura, Indústria e Edificações

u PRÊMIO GILBERTO MOLINARI | Destaque do ano em reconhecimento aos serviços prestados ao IBRACON INÊS LARANJEIRA DA SILVA BATTAGIN n Consultora da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) na área de normalização técni-

ca, desde 2001

n Superintendente do Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados da Associação Brasilei-

ra de Normas Técnicas (ABNT/CB18), desde 2006

n Membro dos Comitês Técnicos da International Organization for Stantardization sobre Concreto

(ISO/TC 71), Cimento (ISO/TC74) e Produtos Reforçados com Fibras (ISO/TC77)

n Diretora de Publicações do IBRACON de 2008 a 2011 n Diretora Técnica do IBRACON desde 2012

Inês Battagin posa com prêmio ao lado do Geól. Arnaldo Battagin, conselheiro da Revista CONCRETO & Construções

40 | CONCRETO & Construções

n Diretora da Master Engenharia e Consultoria

u PRÊMIO ARGOS MENNA BARRETO | Destaque do Ano em Engenharia de Construções MURILO CASSOL n De 1988 a 1993, coordenou a implantação da nova unidade da Cassol Pré-fabricados em

Araucária, no Paraná, a partir da qual a empresa iniciou suas atividades em São Paulo, e iniciou a produção de estacas em Juiz de Fora, Minas Gerais, onde foi o primeiro a introduzir a tecnologia de estacas extrusadas n Em 1995, assumiu a presidência da Cassol, que um ano antes teve sua matriz transferida

de Santa Catarina para o Paraná n De 1996 a 1999, inaugurou a planta da Cassol em Canoas, no Rio Grande do Sul, trouxe

Murilo Cassol recebe prêmio da diretora de cursos do IBRACON, Engª Íria Doniak

para o Brasil a tecnologia finlandesa de produção de lajes alveolares de concreto protendido, expandiu a fábrica de Juiz de Fora, que passou a produzir elementos para estruturas, a partir da qual passou a atender o mercado do Rio de Janeiro n De 2003 a 2014, transferiu a unidade de Minas Gerais para o Rio de Janeiro, inaugurou a

maior e mais moderna unidade da empresa em São Paulo, passou a atuar no setor eólico, com uma unidade de produção em Aracati, no Ceará, e, a partir da fábrica móvel instalada no canteiro de obras do aeroporto de Brasília, inicia uma unidade local cuja inauguração está prevista para este ano n Em 2014, deixou a presidência da Cassol e assumiu o lugar de seu pai, Adroaldo Cassol, no

conselho do grupo

u PRÊMIO FRANCISCO DE ASSIS BASÍLIO | Destaque em Engenharia na Região do Evento SANDRA REGINA BERTOCINI n Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina (2002) n Professora na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, desde 2002, onde atualmente é

Coordenadora do Laboratório de Materiais de Construção

n Consultora na área de Tecnologia do Concreto

Sandra Regina Bertocini posa com prêmio ao lado do diretor de eventos do IBRACON, Eng. Luiz Prado

CONCRETO & Construções | 41

u 57º CBC

u PRÊMIO EPAMINONDAS MELO DO AMARAL FILHO | Destaque em Engenharia no Campo do Projeto e Construção de Concreto de Alto Desempenho CARLOS AMADO BRITEZ n Engenheiro Civil pelo Centro Universitário Nove de Julho (Uninove), em 2001 n Doutor em Ciências pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (2011), cuja tese rece-

beu o prêmio 2012 de teses e dissertações do IBRACON

n Professor assistente do Programa de Educação Continuada da Poli-USP na disciplina “patologia,

recuperação e reparo de estruturas de concreto”, desde 2008

n Diretor da PhD Engenharia, atuando nas áreas de tecnologia dos materiais e sistemas e de

inspeção e diagnóstico de manifestações patológicas em estruturas de concreto armado, desde 2006 e como sócio-diretor desde 2010

Carlos Britez recebe prêmio do conselheiro do IBRACON, Prof.Paulo Helene

u PRÊMIO FERNANDO LUIZ LOBO BARBOSA CARNEIRO | Destaque do Ano como Pesquisador na Área do Concreto Estrutural LUIZ CARLOS PINTO DA SILVA FILHO n Engenheiro Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1989) n PhD em Engenharia Civil pela Leeds University (1998), cuja tese ganhou o Prêmio Heseldin de 1999 n Professor da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, onde atualmente é diretor da Escola

de Engenharia (2013-2016) e líder dos grupos de pesquisa: Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) e Gestão de Riscos em Desastres (GRID)

n Foi coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da UFRGS (2009-2013) n Diretor e Presidente do Conselho do Centro Universitário de Estudos e Pesquisas em Desastres

(CEPED/RS) desde 2012

Profª Ângela Graeff recebe prêmio do vice-presidente do IBRACON, Eng. Julio Timerman, em nome do premiado

n Ex-presidente e Presidente de Honra da Associação Latino-Americana de Controle de Qualidade,

Patologia e Recuperação (Alconpat) e ex-diretor regional e atual conselheiro do IBRACON

u PRÊMIO OSCAR NIEMEYER SOARES FILHO | Destaque do Ano como Arquiteto NADIR CURI MEZERANI n Arquiteto pela Universidade Mackenzie (1964) n Professor na Faculdade de Arquitetura e Urbanismo do Mackenzie de 1972 a 1996 n Diretor do Sindicato dos Arquitetos de São Paulo de 1980 a 1983 n Diretor do escritório Nadir Curi Mezerani, onde atuou no projeto de arquitetura de obras, como

“Nova Paulista” – Reformulação Urbana da Avenida Paulista (São Paulo); “Complexo Urbanistico Miraflores” – Centro Administrativo Nacional, Caracas, Venezuela; e “Ponte Rio Tocantins” – Porto Nacional, TO.

Nadir Mezerani recebe prêmio das mãos do presidente do IBRACON, Prof. Tulio Bittencourt 42 | CONCRETO & Construções

Dissertações de mestrado premiadas em 2015

oram também premiadas as

do IBRACON (www.ibracon.org.br).

e o mercado da construção civil.

melhores dissertações de mes-

Implantado pela Diretoria de Pesqui-

A escolha foi feita por comissões de

trado sobre o concreto, na área

sa e Desenvolvimento, o Prêmio objetiva

representantes da cadeia produtiva do

de estruturas e de materiais, defendidas

divulgar as pesquisas de pós-graduação

concreto, coordenadas pela Diretora de

período de 1º de março de 2013 a 28

sobre o concreto, nas áreas de estrutu-

Pesquisa e Desenvolvimento, Profª Ana

de fevereiro de 2015 e cadastradas no

ras e de materiais, contribuindo para a

Elisabete Jacintho.

Banco de Teses e Dissertações do site

integração entre a pesquisa acadêmica

u Prêmios

Teses

Confira os agraciados!

Dissertações 2015

u PRÊMIO MELHOR DISSERTAÇÃO EM ESTRUTURAS TÍTULO Contribuição ao Estudo dos Mecanismos Resistentes à Força Cortante em Lajes Alveolares Protendidas AUTOR Matheus Lorena Gonçalves Marquesi ORIENTADOR Prof. Marcelo de Araújo Ferreira UNIVERSIDADE Universidade Federal de São Carlos – UFSCAR Presidente do IBRACON, Prof. Tulio Bittencourt recebe prêmio da Engª Juliana Fernandes, integrante da Comissão Científica do 57º Congresso Brasileiro do Concreto, em nome do premiado

u PRÊMIO MELHOR DISSERTAÇÃO EM MATERIAIS TÍTULO Investigação pela Deterioração de Concretos de UHEs por Reações com os Agregados AUTOR Danilo Gonçalves Batista ORIENTADORA Profª Nicole Pagan Hasparyk UNIVERSIDADE Universidade Federal de Goiás – UFG Profª Nicole Hasparyk recebe o prêmio da coordenadora da Comissão Científica, Profª Ana Elisabete Paganelli Jacintho (à dir.)

CONCRETO & Construções | 43

u 57º CBC

Arena do Concreto, onde aconteceram as competições entre alunos participantes dos concursos do IBRACON

Concursos estudantis agitam evento sobre o concreto

urante o 57º Congresso Bra-

Concreto (IBRACON), voltados aos

Eng. Mácio Barbosa, da Instron/EMIC

sileiro do Concreto, ocorrido

estudantes dos cursos de Engenharia

Equipamento.

de 27 a 30 de outubro, em

Civil, Arquitetura e Tecnologia, visando

Bonito, foram realizados os Concur-

contribuir com sua boa formação. As

u 22º APO: 195 estudantes de 21 insti-

sos Técnicos do Instituto Brasileiro do

competições foram apresentadas pelo

tuições de ensino, com 40 aparatos;

44 | CONCRETO & Construções

Participaram dos concursos:

u 12º CONCREBOL: 179 estudantes

de 20 instituições, com 38 bolas de concreto; u 2º COCAR: 223 alunos de 24 insti-

tuições, com 46 corpos de prova; u 8º Ousadia: cinco instituições com

seis projetos e 49 participantes. Os integrantes das equipes concorrentes, inscritos no 57º Congresso Brasileiro do Concreto, participaram de um Jantar oferecido a eles no Espaço Madeiral, no dia 28 de outubro, patrocinado pelas empresas Penetron e Radcon, com o apoio da PhD Engenharia e TQS Informática. Neste Jantar, chamado Concrete Lovers, os estudantes foram apresentados aos produtos e serviços das empresas patrocinadoras, interagiram durante a Mesa

Prof. Paulo Helene participa de mesa redonda juntamente com o Eng. Augusto Carlos Vasconcelos, Arq. Ruy Ohtake e o Eng. Antonio Palmeira no Jantar Concrete Lovers

Redonda “Conversa sobre o Concreto”,

em cada concurso ocorreu no Jantar

Nacional e Viapol, as quais também pa-

mediada pelo Prof. Paulo Helene, da Es-

de Confraternização do 57º Congresso

trocinaram os valores em dinheiro con-

cola Politécnica da Universidade de São

Brasileiro do Concreto. Os equipamen-

cedidos às equipes primeiro-colocadas

Paulo e conselheiro do IBRACON, e com

tos das competições foram gentilmente

dos concursos APO e CONCREBOL.

a participação dos ilustres Prof. Augusto

cedidos pela Instron Brasil/Emic, a Are-

Os demais concursos foram patrocina-

Carlos de Vasconcelos, Arq. Ruy Ohtake

na onde aconteceram os concursos foi

dos pelas empresas Mendes Lima (OU-

e Eng. Antonio Palmeira. Eles tiveram uma

patrocinada pelas empresas Cimento

SADIA) e Lanxess (COCAR).

noite descontraída com um quiz show mediado pelo Eng. Augusto Pedreira de Freitas, presidente da Associação Brasileira das Empresas de Consultoria e Engenharia Estrutural (Abece), e com premiações diversas. “O jantar Concrete Lovers foi a oportunidade oferecida aos estudantes que competiram nos concursos para interagir com ícones da nossa engenharia e arquitetura nacional, bem como para estreitar laços num ambiente bem descontraído”, justificou a Engª Jéssika Pacheco, coordenadora do Comitê Técnico de Atividades Estudantis do IBRACON (CT-801), que tem a atribuição de assessorar e organizar os concursos estudantis. Já a premiação das equipes que alcançaram as três primeiras colocações

Estudantes participam de quiz show apresentado pelo Eng. Augusto Pedreira de Freitas

CONCRETO & Construções | 45

u 57º CBC

Concurso Aparato de Proteção ao Ovo (APO)

Aparato de Proteção ao

co de concreto armado, resistente às

Antes do ensaio, os pórticos têm

Ovo (APO) é o concurso

cargas crescentes de impacto pro-

suas dimensões avaliadas e suas

mais tradicional do IBRA-

duzidas em ensaio de carregamento

massas determinadas. A precisão

CON. A competição desafia o estu-

dinâmico. A função do pórtico é pro-

dimensional é crítica, sobretudo nas

dante a projetar e construir um pórti-

teger o ovo colocado sob ele.

dimensões das bases, pois o pórtico deve ser encaixado no gabarito, que garante seu alinhamento com relação ao dispositivo de aplicação da carga. O aparato que não atender os requisitos de formato, geometria, dimensão e massa do Regulamento do Concurso é automaticamente desclassificado. O ensaio de carregamento dinâmico consiste em soltar um cilindro metálico, com 50 mm de diâmetro e massa de 15 kg, de alturas progressivamente maiores, iniciando-se pela altura de 1 m. Após cada impacto, o ensaio prossegue se o APO resistir, protegendo o ovo sob ele. Dessa forma, o cilindro é solto das alturas de 1,5 m, 2 m e 2,5 m. Caso o APO ainda resista, o cilindro é solto três vezes da altura de 2,5 m, encerrando-se o ensaio. A pontuação obtida por cada equipe é a somatória das energias parciais resistidas pelo APO (carga x altura) antes de o ovo ser danificado, seja pela ruptura do APO, seja por cair lascas do APO sobre ele. No caso de equipes que tenham inscrito mais de um APO, a pontuação considerada é a do melhor APO. Vence a equipe que obteve a maior pontuação. Em caso de empate, o APO com menor massa indicará a equipe

APO resiste ao impacto da carga dinâmica

46 | CONCRETO & Construções

vencedora.

u Premiação APO 2015 u 1º Lugar INSTITUIÇÃO Universidade Federal do Rio Grande do Sul EQUIPE Alunos Rafaela de Andrade, Mathias Perondi, Gabriel De Grandi, Nathalie Scheidt, Maurício Ruschel, Gustavo Albuquerque Senger, Gabrielle Bacelo Bidinotto, Natalie Menezes Zeballos Orientadora Angela Gaio Graeff

Equipe vencedora posa com cheque, banner de patrocinador e bandeira do estado

PONTUAÇÕES Massa: 3873,1 g | Altura de ensaio: 2 m

u 2º Lugar INSTITUIÇÃO Universidade do Oeste de Santa Catarina EQUIPE Alunos Alexandre Eduardo Pegoraro, Jonas Moisés Belotto, Iran Carlos Sartori, Georgia Bucco Sfredo, Luana Carolina da Silva, Natália Ernest Kielling Orientadores Maiara Foiato, Jhulis Marina Carelli, Angela Zamboni Piovesan PONTUAÇÕES Massa: 2862,8 g | Altura de ensaio: 1,5 m Equipe posa para foto

u 3º Lugar INSTITUIÇÃO Universidade Federal de Pernambuco EQUIPE Alunos Rafael Araújo de Oliveira, Pedro Victor Neves Ferreira, Bernardo Lima Carvalho, Manuela Petra Cavalcanti de Andrade, Nina Rosa Sobreira Peres, Luciolo Victor Magalhães e Silva, Sajan Prya Correia Cirilo Orientadores Arnaldo Manoel Pereira Carneiro, Tibério Andrade Equipe posa para foto

PONTUAÇÕES Massa: 3372,5 g | Altura de ensaio: 1,5 m

CONCRETO & Construções | 47

u 57º CBC

Concurso CONCREBOL

m sua 12ª edição, o CON-

Na terceira etapa, avalia-se a uni-

CREBOL desafia o estudante

formidade física da BOLA, segundo

a construir uma bola (esfera)

sua capacidade de rolar em trajetória

de concreto leve, com dimensões pré-

retilínea por uma pista plana de 4 m

-estabelecidas e que seja capaz de rolar

de comprimento. Nesta etapa, a BOLA

em uma trajetória retilínea. Seu objetivo

é posicionada na marca do pênalti de

é testar a habilidade dos estudantes no

um equipamento de impulso, dotado

desenvolvimento de um método cons-

de um pêndulo de 20 kg de massa

trutivo e na produção de concretos le-

com braço de alavanca de 80 cm, libe-

ves homogêneos com parâmetros de

rado segundo um ângulo de 37°, que

resistência otimizados.

a atinge, movimentando-a por uma

O CONCREBOL é formado por

pista plana de rolamento em direção a

quatro etapas e todas elas contribuem

um gol com dimensões de 40 cm x 35

para a pontuação final.

cm. Chute convertido em gol vale 1,

Na primeira etapa, determina-se o diâmetro médio da BOLA, a partir das

enquanto que não convertido tem coeficiente de 0,6.

medidas realizadas em três planos or-

Finalmente, a quarta etapa esta-

togonais, sendo calculado seu volume.

belece a máxima carga de ruptura

Na segunda etapa, a massa da

da BOLA submetida à compressão

BOLA é determinada e calcula-se a

sob

massa específica do concreto usado na

especificada.

confecção da BOLA, a partir da relação entre sua massa e seu volume.

velocidade

carregamento

Vence o concurso a equipe que

Bola de concreto atinge o gol no ensaio de uniformidade do Concrebol

calculada segundo a equação:

PF =

conseguir a maior pontuação final,

4.p .r 3 F .C1 3.M

[1]

Onde: PF – é o valor da pontuação final; F – é a máxima carga registrada no ensaio de resistência à compressão, em quilonewtons (kN); r – é o raio da BOLA, calculado como a metade do diâmetro médio obtido na Etapa 1 (ver 6.2), em metros (m); M – é a massa da BOLA, em quilogramas (kg); C1 – é o coeficiente de uniformidade No caso de equipes que tenham inscrito mais de uma bola, a pontuação considerada é a da bola com melhor resultado. Em caso de empate, a equipe campeã é a que concorrer com a bola Equipe participante do Concrebol vibra com carga obtida no teste de compressão

48 | CONCRETO & Construções

com menor massa específica.

u Premiação CONCREBOL 2015 u 1º Lugar INSTITUIÇÃO Centro Universitário da FEI EQUIPE Alunos Ittalo Nathan Boscache Ayache, Felipe Gonçalves dos Santos, Pedro Amaro Baccarin, Gabriela Lilia Akemi Iha, Lucas Camargo Carvalho, Luis Paulo de Spirito Palazzolli, Anderson Samuel Araujo Coelho Rodriguez, Mayara Lumi Monma, Ronaldo Tomanin Alves Monteiro, Gabriel Giacobini Ramiro, Otávio Alves Borges, Victor Hugo Alves da Silva Orientador Kurt André Pereira Amann Equipe vencedora posa com cheque e banner de patrocinadores

PONTUAÇÕES Diâmetro médio: 234 mm | Massa (M): 9484 g | Raio: 0,117 m | C1: 1,0 Carga (F): 270,31 kN | Pontuação final (PF): 0,191

u 2º Lugar INSTITUIÇÃO Universidade Federal da Bahia EQUIPE Alunos Adriana dos Santos Silva, Bonifácio Neves de Souza, Bruna Silva Santos, Diego Arruda Rodrigues, Débhora Flávia Souto França, Raquel Arraes Argolo, Andre Luis Santos Rodrigues Junior, Felipe Araujo Cedrim, Lázaro Sabas Marques Silva Cheles Nascimento Orientador Antônio Sérgio Ramos da Silva

Equipe posa com banner de patrocinadores e bandeira do estado

PONTUAÇÕES Diâmetro médio: 224 mm | Massa (M): 9590 g | Raio: 0,112 m | C1: 1,0 Carga (F): 306,86 kN | Pontuação final (PF): 0,187

u 3º Lugar INSTITUIÇÃO Instituto Mauá de Tecnologia EQUIPE Alunos Dimitri Braguim Gussarov, Filipe Kuziv do Amaral, Jessica Andrade Dantas, Jorge Fernando Sanches Rebeis, João Daniel Coronado Pinho, João Vitor Vaz de Souza, Giovanni Rogatto Sakata, Gustavo Elias Khouri, Gustavo Lombardo, Mariana Silva Serapião, Nathalie June Marumoto, Pedro Amoroso Giraldi, Renan Hideki Onoda Monteiro, Rodrigo Marino Goulart, Veronica Mariti Sesoko Orientadores Fábio Selleio Prado, Heloísa Cristina Fernandes Cordon Equipe posa com banner de patrocinadores

PONTUAÇÕES Diâmetro médio: 217 mm | Massa (M): 8639 g | Raio: 0,109 m | C1: 1,0 Carga (F): 286,98 kN | Pontuação final (PF): 0,179

CONCRETO & Construções | 49

u 57º CBC

Concurso Concreto Colorido de Alta Resistência (COCAR)

COCAR tem

objetivo

de testar a habilidade dos estudantes na

preparação

concretos resistentes e coloridos. O desafio é moldar um corpo de prova cúbico, com 10 cm de aresta, usando concreto colorido, capaz de atingir altas resistências à compressão. A

competição

é formada por três etapas. Na primeira etapa, são avaliadas

Corpo de prova cúbico em teste de compressão

as dimensões, massa e coloração

prova são rompidos por compres-

medidas na face de ruptura do corpo

(tonalidade) dos corpos de prova. Os

são axial, tendo registrada a máxima

de prova, em milímetros (mm).

corpos de prova devem ser cúbicos,

carga para sua ruptura, em quilo-

Na última etapa, é feita uma ins-

com 10 cm em todas as arestas,

newtons (kN), usada para calcular a

peção visual do corpo de prova

com tolerância máxima de 0,2 cm.

resistência do corpo de prova, se-

rompido para comprovar sua homo-

Segundo a posição do corpo de pro-

gundo a equação:

geneidade, sendo verificada a exis-

va dentro da palheta de cores previamente estabelecida, avaliada por consenso entre os membros da Co-

fc =

F d1.d 2

tência ou não de núcleos internos

[1]

e de materiais não permitidos no Regulamento.

missão Organizadora e o capitão da

Onde:

equipe participante, são atribuídos

fc – é a resistência à compressão do

resistência à compressão do corpo

coeficientes de cor aos corpos de

corpo de prova, em megapascals

de prova pelo seu coeficiente de cor.

prova participantes, que podem va-

(MPa);

Vence o concurso a equipe com o

riar de 0,7 a 1,0. Não é aceito corpo

F – é a máxima carga registrada no

corpo de prova que obteve a maior

de prova com coloração próxima ou

ensaio de resistência à compressão,

pontuação final. Em caso de empate,

similar ao concreto.

em quilonewtons (kN);

a equipe vencedora é a do corpo de

di – são as dimensões das arestas

prova com menor massa.

Na segunda etapa, os corpos de

50 | CONCRETO & Construções

A pontuação final é o produto da

u Premiação COCAR 2015 u 1º Lugar INSTITUIÇÃO Centro Universitário da FEI EQUIPE Alunos Ittalo Nathan Boscache Ayache, Felipe Gonçalves dos Santos, Pedro Amaro Baccarin, Gabriela Lilia Akemi Iha, Lucas Camargo Carvalho, Luis Paulo de Spirito Palazzolli, Anderson Samuel Araujo Coelho Rodriguez, Mayara Lumi Monma, Ronaldo Tomanin Alves Monteiro, Gabriel Giacobini Ramiro, Otávio Alves Borges, Victor Hugo Alves da Silva Orientador Kurt André Pereira Amann Equipe vencedora posa com cheques das duas competições

Equipe posa para fotos

u 57º CBC

Concurso Ousadia

laborar um projeto básico de

dado no local, pré-fabricado ou pré-

estabilidade, durabilidade e manuten-

um Portal de Entrada com um

-moldado, procurando evidenciar uma

ção, pela equipe da Abece Inovação,

Centro de Informações Turísti-

boa percepção do local em relação às

representada pelos Engs. Douglas

cas para a cidade de Bonito, localizada

formas naturais, matérias-primas dis-

Couto, Luciano Coelho, Pedro Azevedo

em Mato Grosso do Sul. Este foi o de-

poníveis que possam ser conciliadas

e Renato Coelho. Em seguida, os proje-

safio do IBRACON aos estudantes de

com o uso do concreto, dimensão e

tos foram avaliados pela população lo-

engenharia civil, arquitetura e tecnolo-

proporções adequadas do projeto.

cal, que pôde atribuir uma nota a cada

gia, que contou com a participação de

Os objetivos do Concurso são: de-

projeto, de 0 a 10. Por fim, os projetos

um dos precursores deste concurso,

senvolver a aptidão dos alunos na con-

foram apresentados em três pranchas

o arq. Ruy Ohtake, como membro da

cepção de projetos ousados; ampliar os

no tamanho A1 da ABNT e numa ma-

Comissão Julgadora, juntamente com

conhecimentos dos estudantes sobre a

quete física, representada em escala,

o Arq. Nadir Mezerani, a Ma. Sandra

tecnologia do concreto; aumentar o en-

com no máximo 1 m2 de área, no Cen-

Bertocini, o Dr. Andrés Cheung, o Dr.

trosamento entre estudantes de arquite-

tro de Convenções de Bonito, e avalia-

Enio Pazini Figueiredo, o Eng. Antonio

tura, engenharia civil e tecnologia; e evi-

dos pela Comissão Julgadora quanto

Palmeira e a Enga. Sonia Freitas.

denciar a importância de se considerar

aos seus quesitos arquitetônicos.

O projeto deve conciliar os fortes

as condicionantes locais – ambientais,

Os três projetos mais bem pontu-

elementos paisagísticos do local e a

econômicas e culturais – na definição da

ados receberam os prêmios de Ven-

busca contínua da redução dos im-

solução arquitetônica adotada.

cedor (1º lugar), Destaque (2º lugar) e

pactos ambientais numa obra com

Preliminarmente, os projetos foram

Mérito (3º lugar). O critério de desem-

componentes estruturais em concreto

avaliados sob os critérios do sistema

pate foi o menor volume total de con-

simples, armado ou protendido, mol-

construtivo adotado, com relação à sua

creto empregado.

Arq. Ruy Ohtake faz avaliação dos projetos submetidos ao Concurso Ousadia

52 | CONCRETO & Construções

u Premiação Ousadia 2015 u 1º Lugar INSTITUIÇÃO Instituto Federal de Ciência e Tecnologia de São Paulo e Universidade Presbiteriana Mackenzie EQUIPE Alunos Bruna Costa de Oliveira, Bruno Bergheme Carvalheiro, Franciny Santos Marques, Jeferson Ricardo dos S. Roque, Karine Regina Cunha Diniz, Ricardo Guedes de Siqueira, Vinícius Gonzales, Welber Simões de Souza Orientadores Alexandre Kenchian, Iberê Martins da Silva Equipe vencedora com cheque ganho na competição

PONTUAÇÕES 621

u 2º Lugar INSTITUIÇÃO Universidade de São Paulo – FAU POLI EQUIPE Alunos Bianca Quitério Guariglia, Marianna Santos Fujii, Thais Megumi Toguchi, André Mendes, Tiago Moherdaui Orientador Januário Pellegrino Neto PONTUAÇÕES 532 Equipe posa para foto

u 3º Lugar INSTITUIÇÃO Centro Universitário da FEI e FIAM/FAAM EQUIPE Alunos Ittalo Nathan Boscache Ayache, Felipe Gonçalves dos Santos, Pedro Amaro Baccarin, Gabriela Lilia Akemi Iha, Lucas Camargo Carvalho, Luis Paulo de Spirito Palazzolli, Anderson Samuel Araujo Coelho Rodriguez, Mayara Lumi Monma, Ronaldo Tomanin Alves Monteiro, Gabriel Giacobini Ramiro, Otávio Alves Borges, Victor Hugo Alves da Silva, Marcela Amaro Baccarin Orientador Kurt André Pereira Amann Equipe posa para foto

PONTUAÇÕES 506 CONCRETO & Construções | 53

u 57º CBC

Por ter obtido a maior somatória

nhou a Medalha Concreto IBRACON

foi criada neste ano para incentivar e

de pontos nos concursos, a equipe

2015, por seu melhor desempenho

valorizar a participação das equipes

do Centro Universitário da FEI ga-

nas competições. “Essa premiação

nos quatro concursos”, esclareceu Pacheco.

“Consegui-

mos estabelecer uma relação de confiança e respeito entre os alunos e o CT-801, na qual pudemos trabalhar num ambiente de colaboração

mútua.

Gostaria de parabenizar a todas as equipes que deram o seu melhor nesta edição dos concursos. E aproveito para convidar os estudantes a participarem das competições do ano que vem, em Belo Equipe que ganhou a Medalha Concreto IBRACON 2015

54 | CONCRETO & Construções

Horizonte”, concluiu.

Uma proposta para o portal da cidade de Bonito – MS BRUNA COSTA DE OLIVEIRA – estudante de arquitetura e urbanismo, BRUNO BERGHEME CARVALHEIRO – estudante de engenharia civil, FRANCINY SANTOS MARQUES – estudante de arquitetura e urbanismo, JEFERSON RICARDO DOS S. ROQUE – estudante de engenharia civil, RICARDO GUEDES DE SIQUEIRA – estudante de engenharia civil, VINÍCIUS GONZALES – estudante de arquitetura e urbanismo, WELBER SIMÕES DE SOUZA – estudante de engenharia civil, ALEXANDRE KENCHIAN – professor do Curso de Arquitetura e Urbanismo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo

KARINE REGINA CUNHA DINIZ – estudante de engenharia civil Universidade Presbiteriana Mackenzie

IBERÊ MARTINS DA SILVA – professor do Curso de Engenharia Civil HILDEBRANDO PEREIRA DOS SANTOS JÚNIOR – professor do Curso de Engenharia Civil Universidade Santa Cecília (Unisanta)

Instituto Brasileiro de Concreto propôs na 8ª edição do

Concurso

Ousadia

para estudantes de Engenharia Civil e de Arquitetura e Urbanismo, realizada em seu 57º Congresso Brasileiro do Concreto, a elaboração do projeto básico de um Portal de Entrada com um Centro de Informações Turísticas para a cidade de Bonito, no Estado de Mato Grosso do Sul. O desafio construtivo deveria demonstrar a relação com a região em que será implantado e a viabilidade técnica da solução arquitetônica adotada, conciliando o empreendimento com a conservação da biodiversidade local e promovendo o turismo paisagístico e o ecoturismo da cidade. Desta forma, vi-

u Figura 1 Fonte Piraputangas

saria balancear os conceitos técnicos, os princípios de sustentabilidade e o

1. INSPIRAÇÃO

so, busca uma conexão harmoniosa e

conforto dos usuários.

O projeto inspira-se diretamente

uma referência à leveza e ao movimen-

Este artigo tem como objetivo expor

na fluidez das formas orgânicas na-

to do principal monumento da cidade,

a trajetória que percorremos, desde a

turais, como as correntes d’água, as

a fonte Piraputangas, do artista plásti-

proposta até a entrega de um projeto

formações de ventos, a sinuosidade e

co sul-mato-grossense Cleir, localiza-

viável em seus aspectos arquitetônico

simplicidade dos elementos que com-

do na Praça da Liberdade, no centro

e urbanístico, estrutural e tecnológico.

põem a flora e fauna locais e, além dis-

da cidade.

CONCRETO & Construções | 55

u 57º CBC

O levantamento dos dados referen-

Turísticas da cidade, utilizando uma lin-

constitui um elemento de impacto visu-

tes às espécies vegetais compôs a pro-

guagem moderna e inovadora da arqui-

al, já que o bloco de concreto aparente

posta de paisagismo no local onde se

tetura contemporânea, sem deixar de

com tratamento superficial resinado,

insere o elemento a ser construído. O

lado as características vernaculizares.

chama a atenção do turista que passa

turismo paisagístico (grutas e cavernas,

A outra base que fundamenta o par-

pelo local e, apesar de constituir uma

rios de águas cristalinas e cachoeiras) e

tido do projeto em todos os aspectos

forma sólida e consistente, por estar

o ecoturismo (banhos em piscinas na-

é a arquitetura orgânica, que consiste

sobre pilotis e localizado acima do es-

turais, flutuação, mergulho, rapel, bóia

em agregar na sua forma de expressão

pelho d’água, aparenta certa leveza em

cross, rafting, trekking e arvorismo),

o movimento e o dinamismo na com-

relação ao local onde está inserido, “flu-

movimentam a economia local e foram

posição dos espaços, buscando acima

tuando” sobre o ambiente. No espaço

considerados no projeto. Estudos de

de tudo a felicidade psicológica, física

interno do bloco de concreto desenvol-

ventilação e insolação (com relação à

e espiritual do homem, assim como a

ve-se um salão que abriga as ativida-

inclinação solar e estudo de sombras),

ressonância da construção com a na-

des de informações turísticas e espaço

foram determinantes para que a ques-

tureza do entorno.

para exposições da cultura local. Acima

tão do conforto ambiental fosse traba-

O Projeto proposto desenvolve-se a

do bloco situa-se um mirante com am-

lhada, a fim de garantir a comodidade

partir do formato sólido de um bloco,

plo horizonte de visão, de um ponto de

dos usuários.

que faz referência às formas elementa-

vista privilegiado, acima das copas das

res e simples da natureza. A construção

árvores nativas da região.

2. PARTIDO ARQUITETÔNICO Para a confecção do Partido Arquitetônico, obtivemos dados detalhados da cidade, como área, altitude, hidrografia, clima e temperatura, vegetação, populações fixa e flutuante, economia, cultura/costumes locais e legislação municipal, para que houvesse uma precisa aderência do Partido Arquitetônico aos condicionantes ambientais, econômicos, culturais, normativos, estéticos e funcionais. Como premissa básica ao Partido Arquitetônico, o projeto propõe a utilização do concreto de forma impactante e atraente, apresentando toda a sua plasticidade formal através de dois elementos principais: o bloco monolítico e o elemento em fita, compondo um pórtico como entrada formal da cidade de Bonito. Propõe-se a criação de espaços agradáveis e funcionais que atendam ao programa de necessidades do Portal de Entrada com um Centro de Informações

56 | CONCRETO & Construções

u Figura 2 Croqui do desenho final

CONCRETO & Construções | 56

u Figura 4 Ventilação natural u Figura 3 Monólito e casca Em contraponto, ligando-se a este

vazados, os cobogós, formando uma

monólito, o elemento em fita mantém

cinta na parte superior das paredes

a linguagem fluida e orgânica da na-

que, além da circulação adequada

tureza, demarcando-o e resumindo-o

de ar, ajuda na iluminação do am-

como Portal de Entrada da cidade. Tal

biente (Figuras 5 e 6).

u Figura 5 Cobogó

fita será de concreto com sua estrutute em uma estrutura em casca que

lado, engasta-se na torre do elevador

3. ESTRUTURA: ESQUEMA ESTÁTICO DO EDIFÍCIO

do bloco, formando uma cobertura ao

Estruturalmente, o edifício consis-

viário, onde é engastada aos dois pi-

ra projetada como casca que, de um

apoia-se no solo e vence o vão do

mirante, e de outro, apoia-se de forma suave sobre a vegetação natural, passando sobre a rodovia de acesso à cidade (Figura 3). Em referência ao conforto ambiental do espaço ocupado pelo Centro de Informações Turísticas, o Projeto visa a não utilização de tecnologia com a finalidade de promover o resfriamento ou aquecimento dos ambientes, de modo que o conforto térmico local seja garantido por meios passivos de climatização, sem instalações prediais específicas para condicionamento artificial dos espaços internos (Figura 4). Propusemos o uso de elementos

57 | CONCRETO & Construções

u Figura 6 Detalhe cobogó

CONCRETO & Construções | 57

u 57º CBC

lares-parede do elevador pertencente

4. MODELO ESTRUTURAL

ao centro de informações. O centro de informações é composto por dois níveis de estrutura re-

“em fita” e lajes, foram utilizados elementos de casca.

4.1 Discretização em elementos finitos

ticulada que se caracteriza por uma

Nos casos em que se aplicou os elementos de casca, executamos o modelo de modo a atribuir a menor va-

laje de cobertura mais rígida, que aju-

O início do projeto se deu a partir da

riação possível quanto às dimensões

da na sustentação do piso por meio

discretização da estrutura em elemen-

de cada parte, com o intuito de evitar

de tirantes na fachada, transferindo

tos finitos (Figura 8). Nesta etapa, as

erros numéricos que poderiam ocorrer

essa carga aos três pilares circulares

vigas e pilares foram modelados como

no software utilizado para a obtenção

internos e aos pilares do elevador.

elementos de barra e, para a cobertura

dos esforços.

u Figura 7 Planta de formas

58 | CONCRETO & Construções

Para nos aproximar ao máximo do projeto arquitetônico, as dimensões dos elementos de casca aplicados na cobertura em fita determinaram a média a ser seguida em todo o modelo, permitindo obter maior suavização das curvas (aproximação por pequenas retas).

u Figura 8 Discretização da estrutura em elementos finitos de barra e casca

4.1.1 Modelagem da cobertura (casca) A modelagem da casca exigiu-nos um cuidado especial, pois este é um elemento fundamental no projeto. Assim como toda a estrutura, o modelo foi desenvolvido em plataforma CAD, sendo que seu processo de construção é mostrado a seguir. Etapa nº 1

Desenho da linha obtida pela intersecção da casca com sua seção de simetria. O próprio corte arquitetônico nos fornece esta informação com clareza

u Figura 9 Modelagem da casca. Etapa nº1

(Figura 9). Etapa nº 2

Desenho da linha de borda da casca, que envolve desenhar polilinhas tridimensionais para acompanhar as curvas da forma orgânica que a estrutura possui. As Figuras 10 e 11 mostram a complexidade da forma desta linha de borda da casca. A última parte desta etapa foi subdividir este elemento desenhado em alguns trechos, conforme ilustra a Figura 18. Uma divisão racional nessa fase, acarreta na obtenção dos elementos finitos com dimensões muito regulares, situação ótima para o projeto (Figuras

u Figura 10 Modelagem da casca. Etapa nº 2-a

10 e 11).

CONCRETO & Construções | 59

u 57º CBC

Etapa nº 3

Nesta etapa, foram criados os elementos finitos através de comandos de superfície que se utilizam das etapas anteriores (Figura 12).

u Figura 11 Modelagem da casca. Etapa nº 2-b

4.2 Obtendo os esforços solicitantes A partir da estrutura discretizada, utilizamos um software de análise estrutural para importar o modelo e aplicar as propriedades geométricas definidas no projeto arquitetônico, assim como os carregamentos oriundos das cargas permanentes e acidentais (Figura 13). Uma vez lançada a estrutura, definimos, com base na ABNT NBR 8681, quais combinações utilizar para o dimensionamento das peças estruturais no ELU (Estado Limite Último).

5. ROTEIRO DE CÁLCULO 5.1 Ações e combinações u Figura 12 Modelagem da casca. Etapa nº 3

Concreto armado: 25,00 kN/m³. As cargas permanentes diretas, além do peso próprio, foram obtidas por pesquisas a partir do projeto arquitetônico, e são listadas na Tabela 1. As ações variáveis diretas - as cargas acidentais - foram determinadas com o auxílio normativo da ABNT NBR 6120 e estão dispostas na Tabela 2. A carga de multidão representa a

sobrecarga estimada quando ocorrer a ocupação completa do ambiente do centro de informações e a carga na zona técnica foi estabelecida a partir dos equipamentos possíveis e previs-

u Figura 13 Modelo para obtenção dos esforços solicitantes no software de análise estrutural

60 | CONCRETO & Construções

tos para instalação no local. Para a determinação da pressão de vento, utilizamos o roteiro proposto na

u Tabela 1 – Cargas permanentes Centro de informações Revestimento de piso

2,00 kN/m²

Paredes – carga distribuída

3,28 kN/m²

Guardas – cargas de faca na periferia

1,00 kN/m

Cortina de vidros – carga de faca na periferia

2,00 kN/m

Cobertura – Centro de informações

Z Y X

Revestimento de piso

2,00 kN/m²

Paredes – carga de faca na periferia

3,28 kN/m²

Casca

u Figura 14 Dimensionamento das vigas

N/A

u Tabela 2 – Cargas acidentais Centro de informações Carga de multidão

3,50 kN/m²

Carga na zona técnica

3,50 kN/m²

estudos que demonstrassem o compor-

a apresentação dos desenhos, os pila-

tamento do vento na estrutura, utilizamos,

res foram dimensionados diretamente

a favor da segurança, um coeficiente de

para os maiores esforços que atuam

arrasto (Cf) mais alto (Tabela 3).

ao longo de seu comprimento. Foram verificados quanto à flambagem, resis-

5.2 Dimensionamento das vigas Por se tratar de um projeto básico e

3,00 kN/m²

tência à compressão e flexão oriundos (Figura 15).

com número limitado de folhas para a apresentação dos desenhos, as vigas foram dimensionadas diretamente para

Casca Carga mínima normativa

e com número limitado de folhas para

dos esforços solicitantes nos mesmos

Cobertura – Centro de informações Carga na cobertura

possuir uma forma orgânica e não haver

0,50 kN/m²

os maiores esforços que atuam ao longo de seu comprimento. Ou seja, optamos por não efetuar a decalagem nas

u Tabela 3 – Estudo de vento

vigas nesta etapa do projeto. Nesta etapa de dimensionamento, fo-

Harmônico i

Frequência

ram desenvolvidos programas para otimi-

v0 = 45,0 m/s

zar o processo de cálculo das armaduras

S1 = 1,00

S1 = 1,00 (zona plana)

de flexão e cisalhamento. Os aplicativos

S2 = 1,03

Para atestar os resultados obtidos

S3 = 1,00

com os programas que criamos, utiliza-

Cf = 2,00

Cf = 1,15

mos softwares livres desenvolvidos pela

Por fim, Pcasca = 1,37 kN/m²

Por fim, PCI = 1,19 kN/m²

Universidade Federal do Paraná (UFPR)

foram desenvolvidos na plataforma SMath.

e, em todos os casos verificados, nossos programas mostraram eficácia.

Z X Y

ABNT NBR 6122. Dividimos o cálculo em duas pressões: uma para a cobertura em

5.3 Dimensionamento dos pilares

fita (casca) e outra para o centro de informações, porque, pelo fato da cobertura

Por se tratar de um projeto básico

u Figura 15 Obtenção de esforços nos pilares

CONCRETO & Construções | 61

ços próximos e dimensionamos a armadura para cada seção a partir do ponto de maior esforço da seção (Figura 17).

5.6 Avaliação da estabilidade global da estrutura

u Figura 16 Modelo para obtenção dos esforços nas lajes

5.4 Dimensionamento das lajes

5.5 Dimensionamento da “cobertura em fita”

Para o dimensionamento das lajes,

Assim como nas vigas e lajes, opta-

localizamos o ponto de maior esforço

mos por expandir o dimensionamento do

que atua em cada direção, calculamos

pior caso, para toda a superfície de uma

a armadura para esse ponto e aplica-

determinada região da casca. Ou seja,

mos a todo o plano de laje (Figura 16).

particionamos a casca em zonas de esfor-

A norma ABNT NBR 6118 nos permite analisar a estrutura como um pilar rígido, aplicando-se uma carga horizontal de 100kN nas direções x e y e, a partir dos parâmetros estruturais apresentados, calculamos os parâmetros ∝x e ∝y (Figuras 19 e 20) e os comparamos com o limite normativo. Limite normativo para o parâmetro Alfa (∝lim): ∝lim =0,2+0,1*2 =0,4

[1]

Para o cálculo de desenvolvemos uma rotina em SMath com base na NBR-6118 e os resultados foram os apresentados na Figura 21. Observamos que o limite normativo é superior tanto a ∝x e ∝y e, portanto, a estrutura é estável.

6. GEOTECNIA Com base nos dois perfis de sondagem disponibilizados pela comissão organizadora do concurso Ousadia 2015, foi realizada a parametrização do solo (Figuras 22 e 23).

7. FUNDAÇÃO A partir dos dados de sondagens fornecidos e dos esforços atuantes, constatamos que a solução mais adequada e viável seria a adoção do tubulão a céu aberto como técnica de fundação, com uma tensão admissível de 60 Tf/m², sen-

u Figura 17 Modelo para obtenção de esforços na casca

62 | CONCRETO & Construções

do que a escavação pode ser manual ou com auxílio de equipamentos.

u Figura 19 Modelo para análise ∝x

u Figura 18 Divisão da casca em seções de esforços próximos

u Figura 20 Modelo para análise ∝y

u Figura 21 Cálculos dos parâmetros ∝x e ∝y

SP-01

Argila com material orgânico;

Solo concrecionado, argila e cascalho, rocha calcáre, médio;

Solo concrecionado, com matacões; Rocha calcáre, duro.

u Figura 22 Discretização do solo – SP-01

SP-02

0,00

-4,00

-5,00

Argila com material orgânico;

Solo concrecionado, argila e cascalho, rocha calcáre, médio;

Solo concrecionado, com matacões; Rocha calcáre, duro.

0,00

-3,00

-4,00

u Figura 23 Discretização do solo – SP-02

u REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [01] Neufert, Peter. Arte de Projetar Em Arquitetura. 18° Ed. Portugal: GG, 2013 [02] Clima e Variáveis Físicas e Químicas, Portal Bonito. Disponível em: <http://www.portalbonito.com.br/colunistas/helcias-de-padua/221/clima-e-variaveis-fisicasequimicas> Acesso em 12 de junho de 2015. [03] Esportes e Ecoturismo, Férias Brasil. Disponível em: <http://www.feriasbrasil.com.br/ms/bonito/esporteseecoturismo.cfm> Acesso em 21 de abril de 2015. [04] Luz em Áreas Verdes, AU. Disponível em: <http://au.pini.com.br/arquiteturaurbanismo/69/luz-em-areas-verdes-24730-1.aspx> Acesso em 20 de junho de 2015. [05] Pontos Turísticos em Bonito, Pontos Turistícos. Disponível em: <http://www.pontosturisticos.com/brasil/pontos-turisticos-em-bonito-ms> Acesso em 18 de maio de 2015 [06] ABNT NBR 8681:2003 Ações e segurança nas estruturas – Procedimento. [07] ABNT NBR 6120:2000 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações.4 [08] ABNT NBR 6123:2013 Forças devidas ao vento em edificações. ABNT NBR 6118:2007 Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. ABNT NBR 6122:2010 Projeto e execução de fundações.

CONCRETO & Construções | 63

u 57º CBC

Das especificações prescritivas para as baseadas no desempenho no projeto da durabilidade do concreto

uando se constrói obras de

rado é o da segurança estrutural, a ca-

investimentos em obras similares, me-

infraestrutura uma questão

pacidade da estrutura em resistir a esses

lhorando de uma forma geral seu custo/

fundamental, tanto para

esforços e solicitações. Mas, as condi-

benefício e minorando seus impactos

melhorar o custo-benefício social e

ções físicas e químicas relacionadas com

ambiental e social.

econômico quanto para minimizar o im-

a durabilidade da estrutura são avaliadas

O tema foi debatido no II Simpósio

pacto ambiental dessas intervenções,

por meio de outro parâmetro, o de sua

sobre Durabilidade das Estruturas de

é a da durabilidade de suas estruturas,

vida útil, o período de tempo no qual a

Concreto, evento paralelo ao 57º Con-

isto é, a capacidade destas para su-

estrutura conserva sua segurança estru-

gresso Brasileiro do Concreto, ocorrido

portar as condições físicas e químicas

tural, sua funcionalidade e sua estética

em 29 de outubro, no Centro de Con-

a que estarão expostas e que podem

em níveis definidos no projeto estrutural,

venções de Bonito. O Simpósio convidou

provocar sua degradação em função

sem custos inesperados de manutenção,

para falar sobre o tema dois dos maiores

de efeitos diferentes daqueles associa-

prestando seus serviços para a popula-

especialistas na área.

dos às cargas e solicitações a que es-

ção e para os agentes econômicos.

tarão submetidas durante seu uso.

Carmen Andrade, pesquisadora no

Quanto mais durável é uma obra,

Instituto de Ciências da Construção “Edu-

As cargas e solicitações a que uma

menor será a manutenção necessária

ardo Torroja”, na Espanha, é uma espe-

estrutura estará submetida são conside-

para mantê-la em serviço, maior será

cialista em corrosão de armaduras, “es-

radas na análise estrutural do projeto de

seu tempo de uso e, consequentemen-

pecialmente em métodos para a avaliação

uma obra, cujo parâmetro a ser conside-

te, menor será a necessidade de novos

da corrosão de armaduras em estruturas de concreto”, justificou o Prof. Enio Pazini, coordenador do II Simpósio. Sua palestra abordou justamente os avanços teóricos alcançados na modelagem da corrosão das armaduras em estruturas em condições reais de exposição. Segundo ela, a corrosão de armaduras é um dos principais mecanismos responsáveis pela deterioração do concreto, podendo ser causada por diversos fatores externos, como a presença de gás carbônico em ambientes urbanos e a presença de cloretos em ambientes marinhos. O gás carbônico e os cloretos penetram pouco a pouco no concreto, que tem a função de proteger o aço em seu

Pesquisadora Carmen Andrade em sua palestra no Simpósio de Durabilidade

64 | CONCRETO & Construções

interior com uma película despassivadora,

Auditório lotado durante as palestras dos professores Carmen Andrade e Odd Gjorv

impedindo sua corrosão. No entanto,

água/cimento, a quantidade de cimento

mais durável, segundo a pesquisadora,

quando íons de carbono ou de cloreto atin-

no concreto, a resistência mecânica do

consiste em se criar modelos matemáti-

gem o aço, eles destroem este filme, o que

concreto e a abertura máxima das fissu-

cos e ensaios experimentais capazes de

expõe o aço ao ar e à umidade presente no

ras, fatores direta ou indiretamente relacio-

predizer a vida útil de uma estrutura com

ambiente, levando a reações de corrosão.

nados com sua durabilidade. Por exem-

base nos dados extraídos da própria es-

Com isso, há uma perda continuada da se-

plo, um concreto menos permeável, com

trutura. Tal como se assegura a seguran-

ção do aço, por um lado, o que acarreta

menos poros, que pode ser obtido por

ça estrutural de uma obra por meio de um

a diminuição progressiva da capacidade

meio de uma baixa relação água/cimento

ensaio de resistência à compressão aos

portante da estrutura e, por outro lado, há

no momento de sua dosagem, dificulta a

28 dias, almeja-se padronizar ensaios ex-

uma perda da aderência entre o aço e o

entrada de agentes agressivos ao aço e,

perimentais e modelos teóricos capazes

concreto, levando a fissurações no concre-

por isso, contribui para aumentar sua vida

de assegurar a durabilidade e a vida útil

to, o que intensifica a frente de ataque ao

útil. Outra especificação relacionada com

de uma construção. Neste caso a durabi-

aço, num círculo vicioso.

a durabilidade da estrutura, não relacio-

lidade não estaria apoiada em requisições

Para ilustrar o processo Andrade

nada com a qualidade do concreto, mas

prescritivas, mas em indicadores de de-

comentou o estado das marquises do

com a qualidade da execução das estru-

sempenho da estrutura, como, por exem-

Maracanã antes de sua reforma. Apesar

turas de uma obra, diz respeito ao cobri-

plo, sua porosidade, sua permeabilidade

de não apresentarem fissuras visíveis, ti-

mento da armadura, pois, quanto maior

ao ar, sua permeabilidade à água a baixa

nham suas armaduras corroídas, haven-

este cobrimento, maior é a barreira que

pressão e sua resistividade elétrica, ou

do seções em que a armadura tinha sido

deve ser transposta pelos agentes agres-

seja, propriedades do concreto de uma

totalmente desgastada pela ação do am-

sivos para atingir o aço. Por isso, os proje-

estrutura que permitem caracterizar sua

biente, o que comprometia a segurança

tos estruturais trazem a cobertura mínima

durabilidade e vida útil.

estrutural do estádio, de modo que tive-

a ser seguida na execução da estrutura.

Para ilustrar um desses ensaios, An-

ram que ser demolidas e reconstruídas

Essas especificações tradicionais rela-

drade explicou o teste da American Socie-

quando da renovação do estádio para os

tivas à durabilidade são prescritivas, sen-

ty for Testing and Materials (ASTM 1202),

jogos da Copa de 2014.

do requeridas no projeto e devendo ser

que correlaciona a resistividade elétrica do

Tendo em vista a durabilidade das

atendidas na execução. No entanto, elas

concreto, uma grandeza relacionada com

estruturas de concreto, as normas de

só podem ser garantidas efetivamente

a corrente elétrica que percorre um corpo

projeto prescrevem especificações para

pelo construtor por meio de um controle

de prova cilíndrico de concreto, com o ní-

o concreto conforme o ambiente a que a

tecnológico rigoroso da construção, nem

vel de corrosão da armadura, e explicou

estrutura estará exposta. Entre as especi-

sempre presente. Em razão disso, o pas-

como o modelo teórico-matemático no

ficações mais conhecidas estão a relação

so seguinte na busca por uma construção

qual ele se baseia deve ser aperfeiçoado,

CONCRETO & Construções | 65

u 57º CBC

Por isso, segundo o consultor, todos os requerimentos

mínimos

especificados

nas normas e códigos construtivos, bem como as recomendações e as orientações para as boas práticas construtivas, devem ser estritamente atendidos nos projetos, mas a eles devem ser adicionados novas especificações que, baseadas no avanço recente do conhecimento dos mecanismos de deterioração das estruturas de concreto, possam ser medidas ao longo do tempo, para que se tomem as medidas necessárias para assegurar a duProf. Odd Gjorv em sua apresentação no Simpósio de Durabilidade, com auditório lotado

com a inclusão de mais fatores, como a

projeto. Especificamente em relação às

idade do concreto e o ambiente no qual

estruturas em ambientes severos, como

está inserido, para que seja usado como

as obras em alto-mar, nem mesmo o

parâmetro de controle e previsão da vida

controle de qualidade mais rigoroso tem

útil da estrutura.

evitado o principal fator relacionado à

Segundo a pesquisadora, para sair

durabilidade dessas obras, o ingresso

dos modelos teóricos e dos ensaios de

não controlado de cloretos, causa para a

laboratório para a realidade necessita-se

corrosão das armaduras contidas nessas

de ensaios continuados das estruturas

estruturas. O resultado, segundo o pales-

em condições reais e de um maior tempo

trante, é que muitos proprietários de obras

para a calibração dos modelos propostos.

de infraestrutura em concreto têm visto

A despeito disso, alguns deles já estão

em anos recentes um aumento significati-

contemplados em normas técnicas, como

vo e rápido nos gastos do orçamento com

o fib Model Code 2010, apesar de suas

reparos e manutenção.

inconsistências e limitações.

Tal como Andrade, Gjorv defende que

Odd Gjorv, professor da Universidade

a abordagem probabilística dos requeri-

Norueguesa de Ciência e Tecnologia, tem

mentos prescritivos no projeto de estru-

larga experiência em consultoria de pro-

turas de concreto, onde a variabilidade e

jeto, construção e recuperação de obras

dispersão no atendimento a esses reque-

marítimas, principalmente as plataformas

rimentos no momento da construção são

de concreto para a extração de petróleo

previstos e compensados, de maneira a

e gás em alto-mar, uma das principais ati-

se assumir margens de erros seguras,

vidades econômicas de seu país. O pro-

tem se mostrado limitada. Ela deve ser

fessor concordou com Carmen Andrade

complementada por uma outra aborda-

ao afirmar que os problemas atuais de

gem, na qual os requerimentos são espe-

durabilidade advêm de uma baixa qua-

cificados com base no desempenho da

lidade construtiva alcançada nas obras,

estrutura, de modo que possam ser ve-

expressa na dispersão e variabilidade no

rificados e controlados, tanto durante sua

atendimento dos critérios prescritivos de

construção quanto durante sua operação.

66 | CONCRETO & Construções

rabilidade da estrutura. Essa nova abordagem do projeto é importante não apenas para diminuir os custos da manutenção das obras ao longo de sua vida útil, mas também para minimizar seu impacto ambiental, aumentando sua sustentabilidade. Três foram os parâmetros especificados pelo palestrante para se garantir a durabilidade e maior vida útil das obras de concreto para além do que é atualmente especificado pelas normas e códigos vigentes: u Especificações de projeto que pos-

sam ver verificadas e controladas, para assegurar a qualidade durante e no final da construção: ele ilustrou que, com base na lei de difusão de cloretos e num modelo de simulação que leva em conta o período de tempo em serviço, para um dado tipo de estrutura inserida num dado ambiente, antes que a probabilidade de corrosão do aço ultrapasse 10%, é possível especificar critérios de qualidade do concreto e da cobertura das armaduras para se garantir determinada vida útil; u Documentação que ateste que as

especificações de durabilidade foram devidamente atendidas e que a qualidade requerida da construção foi obtida: como consequência do exem-

plo dado acima, os parâmetros para assegurar a qualidade da construção seriam a taxa de difusão de cloretos no concreto e a altura da cobertura da armadura pelo concreto; para o primeiro critério, foi indicado o teste da migração rápida de cloretos (AASHTO TP 64-03), que correlaciona a difusividade de cloretos com a resistividade elétrica no concreto; para o segundo, foi indicado testes não destrutivos; u Requisição de manual para mensurar

as condições futuras de serviço da obra e para sua manutenção preventiva: segundo o palestrante, ainda que as especificações requeridas para a durabilidade sejam estritamente atendidas, haverá certa taxa de ingresso de cloretos no concreto durante a operação da estrutura no ambiente marinho; por isso, é importante fazer o monitoramento do ingresso real de cloretos e usar esses dados para novos cálculos para a probabilidade de corrosão do aço na estrutura em operação; com isso, torna-se possível

Mesa de debates do Simpósio com mediação do Prof. Enio Pazini

que, antes que a probabilidade de cor-

Severa Agressividade”. O livro teve o pa-

rosão fique muito alta, tome-se medi-

trocínio da Weber Saint-Gobain e foi edi-

das de proteção da estrutura.

tado pela Oficina de Textos, com prefácio

Segundo o palestrante, o modelo de

do Prof. Paulo Helene.

durabilidade proposto (chamado Dura-

“A busca pela maior durabilidade das

con), foi aplicado a um grande número

construções é um objetivo de toda cadeia

de novas estruturas de concreto, com

produtiva do concreto, porque se enten-

especial destaque para as obras da ‘ci-

deu que é o parâmetro mais impactante

dade’ de Tjuvhomen, em Oslo, construí-

para a sustentabilidade das construções.

da dentro do mar, para a qual foi especi-

Aumentar a durabilidade das obras de arte

ficada uma vida útil de 300 anos. Nesta

de 50 para 200 anos implica menos im-

obra, com o uso do modelo de durabili-

pacto ambiental em termos de consumo

dade proposto, foi possível:

de recursos e descarte de resíduos. Neste

u Durante o projeto: estabelecer espe-

sentido, a palestra e o livro do professor

cificações de durabilidade baseadas

Odd Gjorv vêm num momento bastante

no desempenho que atendessem a

oportuno para nós, brasileiros, que esta-

vida útil de 300 anos;

mos iniciando as primeiras obras do pré-

u Durante sua construção, foram de-

Capa do livro do Prof. Odd Gjorv lançado no 57º CBC

-sal”, concluiu o Prof. Enio Pazini.

tectados e corrigidos desvios quanto

O Simpósio teve o apoio institucional

à difusão de cloretos e à cobertura

da Associação Brasileira de Engenha-

das armaduras, reduzindo, assim, a

ria e Consultoria Estrutural (Abece), da

variabilidade da qualidade constru-

Associação Brasileira de Patologia das

tiva obtida, bem como foi possível

Construções (Alconpat), da Coordenação

documentar o atendimento das es-

de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível

pecificações de durabilidade.

Superior (Capes), da International Union of

Por ocasião de sua palestra no 57º

Laboratories and Experts in Construction

Congresso Brasileiro do Concreto, Odd

Materials, Systems and Structures (Rilem),

Gjorv lançou a edição em português de

da Seguridad y Durabilidad de Estruturas

seu livro “Projeto da Durabilidade de Es-

de Construcción (Sedurec) e Universidade

truturas de Concreto em Ambientes de

Federal de Goiás (UFG).

CONCRETO & Construções | 67

u 57º CBC

Comitês Técnicos fazem balanço de suas atividades e lançam práticas recomendadas

s Comitês Técnicos do Instituto Brasileiro do Concreto têm a finalidade de

estudar assuntos técnicos e específicos, para elaborar documentos que contribuam à ordenação, informação, disseminação do conhecimento, desenvolvimento técnico e normalização no setor de concreto e construção civil. Desde que eles foram reformulados, no começo da gestão do atual presidente do IBRACON, Prof. Tulio Bittencourt, os Comitês Técnicos (CTs) foram ativados um a um e, atualmente, 10 Comitês Técnicos estão em plena atividade. Um balanço das atividades dos Comitês Técnicos foi feito pela diretora

Engª Inês Battagin, diretora técnica do IBRACON, em seu balanço das atividades dos Comitês Técnicos

técnica do IBRACON, Enga. Inês Bat-

e Consultoria Estrutural (ABECE), está

do, com base na ABNT NBR 15577. O

tagin, superintendente do ABNT/CB-18

atualmente discutindo, em seus grupos

CT 201 está também envolvido na or-

(Comitê Brasileiro de Cimento, Concre-

de trabalho, textos-base para a pro-

ganização da Conferência Internacional

to e Agregados da Associação Brasilei-

posta de práticas recomendadas e de

sobre Reação Álcali-Agregado no Con-

ra de Normas Técnicas), durante o 57º

normas técnicas relacionadas ao proje-

creto (ICAAR), que será realizada de 03

Congresso Brasileiro do Concreto.

to de estruturas de concreto reforçado

a 07 de julho de 2016, em São Paulo.

Neste ano foram criados dois novos

com fibras, à avaliação do comporta-

Outro Comitê bastante ativo, com

comitês: o Comitê de Uso de Mate-

mento mecânico e ao controle tecnoló-

a atuação de nove grupos de trabalho,

riais Não Convencionais para Reforço

gico do concreto reforçado com fibras.

é o de Ensaios Não Destrutivos (CT

Estrutural e Concreto Reforçado com

O Comitê de Reação Álcali-Agrega-

402), onde se discutem temas, como

Fibras (CT 303) e o Comitê de Concre-

do (CT 201), por sua vez, está em fase

ultrassonografia, resistividade elétrica

to Autoadensável (CT 202). Com isso,

final de preparação de textos-base para

do concreto, pacometria, determina-

o IBRACON tem conseguido envolver

a revisão da ABNT NBR 15577:2008,

ção do potencial de corrosão de arma-

cerca de 230 profissionais em discus-

num dos quais será proposto novo mé-

duras, determinação da profundidade

sões técnicas sobre o concreto, es-

todo de ensaio em prismas de concreto

de carbonatação, esclereometria, ter-

pecialmente relacionadas às normas

com tempo menor de realização em re-

mografia, tomografia e georadar. O CT

técnicas, o que tem ajudado na revisão

lação ao método atualmente normaliza-

402 tem discutido os textos-base para

das normas da ABNT.

do. Por outro lado, o CT 201 prepara-

a revisão da ABNT NBR 8802:2013 e ABNT NBR 7584:2012.

O CT 303, que é um comitê con-

-se para lançar práticas recomendadas

junto entre os membros do IBRACON e

de prevenção, diagnóstico e medidas

O CT 202, coordenado pelo Prof.

da Associação Brasileira de Engenharia

mitigadoras das reações álcali-agrega-

Bernardo Tutikian, da Unisinos, e

68 | CONCRETO & Construções

formado por três subcomitês (escolha

um comitê conjunto IBRACON/ABECE,

norma passou a incluir, para efeitos de

dos materiais e métodos de dosa-

foi protagonista em 2008, trabalhando

cálculos e dimensionamentos, os con-

gem; ensaios no estado fresco; e cui-

junto à ABNT, para a conquista do re-

cretos do grupo II de resistência. Para

dados na execução e rastreabilidade),

gistro da ABNT NBR 6118 como do-

Alio Kimura, secretário da Comissão

lançou no 57º Congresso Brasileiro

cumento de validade internacional pela

de Estudo para revisão da ABNT NBR

do Concreto o e-book “Prática Reco-

International Organization for Standar-

6118 e integrante do CT 301, a Práti-

mendada IBRACON Concreto Autoa-

dization (ISO). Em 2015, concomitan-

ca Recomendada vem complementar

densável”, contemplando as discus-

temente ao 57º Congresso Brasileiro

a norma em vigor na medida em que

sões ocorridas desde março em seus

do Concreto, o Brasil pleiteava obter,

pode esclarecer as dúvidas surgidas

subcomitês e o consenso alcançado

por meio de seus representantes, Pro-

com a leitura da norma através dos co-

entre seus 55 integrantes.

fa. Sofia Diniz e Enga. Suely Bueno,

mentários e das aplicações.

“O CT 202 sentiu no mercado bra-

na reunião da ISO na Coréia do Sul, a

Em relação à edição anterior, a nova

sileiro a necessidade por um docu-

renovação do registro da ABNT NBR

Prática Recomendada passou de nove

mento mais amplo que a norma sobre

6118 diante das novas exigências inter-

para 19 exemplos de aplicação e con-

concreto autoadensável (ABNT NBR

nacionais contempladas na ISO 19338,

tou com número maior de colaborado-

15823:2010), que fosse, ao mesmo

o que foi conseguido. O CT 301 traba-

res – ao todo, 93 profissionais. Na parte

tempo, didático na exposição e prático

lhou também arduamente durante o

I – Comentários manteve-se a mesma

na aplicação, conciliando o conheci-

ano para conseguir lançar no 57º Con-

numeração da norma brasileira. Entre

mento teórico e prático, para ser usa-

gresso Brasileiro do Concreto a Prática

as seções que mereceram destaque

do no canteiro de obras, nas concre-

Recomendada “Comentários e Aplica-

na exposição de Kimura estão: requi-

teiras e na indústria de pré-fabricados.

ções da ABNT NBR 6118:2014”.

sitos gerais de qualidade da estrutura

Isto foi alcançado pela representação

O principal motivo para o lança-

e avaliação da conformidade do pro-

da cadeia produtiva do concreto no

mento de uma nova Prática Recomen-

jeto; diretrizes para a durabilidade das

Comitê, com a participação de repre-

dada sobre o projeto de estruturas de

estruturas de concreto; critérios de

sentantes de universidades, concretei-

concreto é a própria revisão ocorrida

projeto que visam à durabilidade; ins-

ras, pré-fabricados, aditivos químicos,

na ABNT NBR 6118 em 2014. A nova

tabilidade e efeitos de segunda ordem;

cimenteiras e associações”, contextualizou Tutikian. O e-book, com 76 páginas, traz para a comunidade técnica os conceitos relacionados ao concreto autoadensável, as recomendações para seleção de materiais, os métodos de dosagem, os procedimentos de mistura, as recomendações para sua aceitação no estado fresco e para seu transporte, lançamento e rastreamento na obra. A publicação contou com o patrocínio das empresas Concrebrás, Engemix, Grace, Unisinos, itt performance e Votorantim. O Comitê de Projetos de Estruturas de Concreto (CT 301), que é também

Prof. Bernardo Tutikian em sua exposição do e-book lançado pelo IBRACON

CONCRETO & Construções | 69

u 57º CBC

agregado para a avaliação teórica dos valores do módulo de elasticidade em função da resistência à compressão do concreto. Os CTs têm atuado fortemente junto à ABNT na representação brasileira em trabalhos internacionais de normalização no âmbito do ISO/TC 71 (ISO Tecnical Committee of Concrete, Reinforced Concrete and Pre-stressed Concrete), não apenas no âmbito do Projeto Estrutural, mas em diversos outros trabalhos, como a normalização internacional de requisitos e métodos de ensaios para o concreto autoadenEng. Alio Kimura apresentando as novidades da nova edição da Prática Recomendada sobre a ABNT NBR 6118:2014

sável, o uso de materiais não conven-

dimensionamento e verificação de ele-

ABNT NBR 6118 foi revisada no curto

de durabilidade do concreto.

mentos lineares e de lajes; entre outros.

espaço de tempo de dois anos pelo

Na parte II – Exemplos, o palestran-

fato de que muitas informações e con-

te destacou: exemplos de aplicação de

ceitos tratados na edição anterior da

critérios de durabilidade; imperfeição

Prática Recomendada contribuíram

geométrica global; pilar esbelto de alta

para agilizar os trabalhos na Comissão

resistência; dimensionamento de pilar-

de Estudo, citando, como exemplo os

Além do e-book e dos comentários

-parede; instabilidade lateral de vigas; e

coeficientes que consideram o tipo de

à ABNT NBR 6118, foram lançadas

cionais para reforço estrutural e ensaios

DIRETORIA DE PUBLICAÇÕES E DIVULGAÇÃO TÉCNICA DO IBRACON LANÇA LIVROS

dimensionamento de blocos de fundações sobre duas e quatro estacas. “Os assuntos da norma ABNT NBR 6118 são complexos, gerando muitas vezes dúvidas e necessidades de evolução técnica. Mas, com diálogo no âmbito do CT 301 conseguimos, para quase todos os itens, o consenso do grupo”, esclareceu Kimura no que diz respeito à forma como as discussões foram encaminhadas no CT 301 para a elaboração da parte I da publicação. A publicação, com cerca de quase 500 páginas, contou com o patrocínio das empresas Ancora Pro, Engeti, Equilibrata, Gerdau, Schwing Stetter, Vedacit e Votorantim. Segundo Inês Battagin, a norma

70 | CONCRETO & Construções

Prof. Paulo Helene, diretor de publicações e divulgação técnica, ao lado do presidente do IBRACON, Prof. Tulio Bittencourt e da diretora técnica, Engª Inês Battagin

pela Diretoria de Publicações Técnicas

Na palestra de lançamento de seu

do IBRACON, a cargo do Prof. Paulo

livro, Zorzi apontou onde se pode atu-

Helene, outras duas publicações:

ar para obter um sistema de fôrmas

u “Sistemas de Fôrmas para Edifícios:

racionalizado: no projeto arquitetônico

recomendações para a melhoria da

e em seu lançamento estrutural, evi-

qualidade e da produtividade com

tando elementos e configurações que

redução de custo”, do Eng. Antonio

dificultem a montagem da fôrma e a

Carlos Zorzi, que propõe diretrizes

desforma; na escolha dos materiais

para a racionalização de sistemas

componentes do molde de madeira,

de fôrmas empregados na execu-

praticando-se o controle da densidade

ção de estruturas de concreto ar-

de massa aparente e da umidade da

mado e que utilizam o molde em

madeira; no projeto de produção da

madeira (patrocinada pela empresa

fôrma de madeira, com a eliminação do

Peri, editado pelo IBRACON, com

improviso, a representação gráfica do

prefácio do Prof. Paulo Helene);

dimensionamento e as plantas de mon-

u “Projeto da Durabilidade de Estru-

tagem do sistema; na fabricação da

turas de Concreto em Ambientes

fôrma, como a pintura da madeira ser-

de Severa Agressividade”, do Prof.

rada componente da fôrma; na seleção

de e custo de construção de edifícios

Odd Gjorv, que trata com profun-

do tipo de cimbramento; nas diretrizes

multipavimentos.

didade o tema da durabilidade de

de montagem, desforma e verificações

Helene destacou a importância das

estruturas em ambientes marinhos,

no sistema, com um procedimento de

obras para a comunidade técnica em

com foco nos modelos de penetra-

execução; e no treinamento da mão de

geral envolvida com o projeto, a exe-

ção de cloretos e da corrosão de ar-

obra. Segundo o autor, estudos de ca-

cução e a reabilitação de estruturas de

maduras (patrocinado pela empresa

sos sobre a aplicação do sistema racio-

concreto. Segundo ele, de 30 a 40%

Weber Saint-Gobain e editada pela

nalizado têm mostrado melhoras nos

do custo da estrutura vem das fôrmas,

Oficina de Textos).

indicadores de produtividade, qualida-

razão pela qual se faz importante a di-

Eng. Antonio Carlos Zorzi em palestra de lançamento de seu livro

vulgação de um sistema racionalizado de fôrmas. Com relação ao livro do Odd Gjorv, o diretor do IBRACON salientou que o professor esteve envolvido no projeto de várias plataformas de concreto norueguesas para a extração de petróleo em alto-mar e que faz parte de um grupo de consultores responsável pelo projeto de construção de cidades no mar em Cingapura, onde o seu casco seria o estacionamento para veículos. Finalmente, sobre as Práticas Recomendadas disse que são documentos básicos para profissionais que trabalham com o projeto de estruturas de concreto e com a especificação Prof. Odd Gjorv autografa seu livro lançado no 57º CBC

de concretos.

CONCRETO & Construções | 71

u 57º CBC

Avanços na modelagem do comportamento do concreto

avier Oliver, pesquisador no

a ferramenta dos elementos finitos é

International Center for Nu-

aplicada em cada escala considerada

merical Methods in Enginee-

para a modelagem.

ring (Cimne) e professor na Universida-

Para o palestrante a modelagem do

de Técnica da Catalunha, na Espanha,

comportamento estrutural do concreto

expôs em sua palestra no Simpósio de

tem o potencial de no futuro possibi-

Modelagem Computacional do Con-

litar a engenharia de novos materiais

creto e das Estruturas de Concreto,

baseados em materiais cimentícios,

evento paralelo ao 57º Congresso Bra-

com propriedades não encontradas

sileiro do Concreto, ocorrido de 27 a

nos materiais da natureza (metama-

30 de outubro, em Bonito, as tendên-

teriais), e pode se constituir em ferra-

cias passadas, presentes e futuras na

menta computacional poderosa para

modelagem computacional da fissu-

projetar estruturas com maior resistên-

ração no concreto. Sua apresentação

cia mecânica e com menor consumo

foi divida em três partes: simulação numérica da fissuração no concreto; abordagem mecânica da modelagem do concreto; e o futuro do concreto em termos de modelagem.

de concreto. Prof. Javier Oliver em sua apresentação no 57º CBC

Por outro lado, o professor da Northwestern University, dos Estados

Em relação aos modelos numé-

Unidos, Gianluca Cusatis, abordou a

ricos da fissuração do concreto, ele

modelagem computacional aplicada

mostrou as aplicações e limitações

aos fenômenos de envelhecimento e

portamento do concreto é ainda um de-

das

computacionais

deterioração do concreto. Esses fenô-

safio porque o concreto é um material

das fraturas no concreto e as estra-

menos têm sido responsáveis, segun-

compósito (com diferentes componen-

tégias de modelagem dos caminhos

do o palestrante, por uma em cada

tes em interação), com instabilidade não

da fissuração no concreto. Quanto às

nove pontes nos Estados Unidos ser

linear no que diz respeito à fissuração

abordagens mecânicas do problema,

classificada como estruturalmente de-

por carregamento (por conta da des-

Oliver apontou as vantagens e des-

ficiente, sendo a idade média dessas

continuidade de resistência no concreto

vantagens dos modelos que conside-

pontes de 42 anos, o que mostra a

em função de sua não homogeneidade

ram o concreto armado como feixes

importância de se entender e se con-

em variadas escalas de observação) e,

de filamentos de concreto e de aço,

trolar tais fenômenos.

com isso, com um comportamento de

dos modelos que veem o concreto ar-

tensão/deformação não simétrico (o que

mado como um material compósito,

cedimento em três estágios:

requer uma abordagem mecânica com-

formado por uma matriz de argamas-

u Aprender com o passado: levan-

plexa), que apresenta fissuração em va-

sa e por uma seção de armaduras de

tamento das informações relativas

riadas escalas (aumentando os custos e

aço, dos modelos que postulam ser o

à estrutura no que diz respeito às

a robustez das análises computacionais)

concreto reforçado com fibras dotado

suas especificações de projeto, de

e com efeitos dependentes do tempo

de uma microestrutura contínua e, por

dosagem do concreto e histórico

(mais um complicador na modelagem

fim, da modelagem computacional do

de dados de monitoramento e de

do concreto).

concreto em múltiplas escalas, onde

manutenções;

Segundo ele, a simulação do com-

72 | CONCRETO & Construções

abordagens

Para isso, Cusatis propôs um pro-

u Acessar o presente: avaliação das

u Estocástica porque os parâmetros

condições da estrutura por meio de

para modelagem dos materiais

análises visuais e de variados méto-

pertencem a campos correlaciona-

dos destrutivos e não destrutivos;

dos estatisticamente no tempo.

u Predizer o futuro: com base nos

Por fim, a modelagem deve ser ca-

dados dos dois estágios anteriores

librada e validada em suas diferentes

e numa abordagem computacional

escalas por dados experimentais de

de múltiplas escalas e de múltiplas

métodos destrutivos e não destrutivos.

perspectivas científicas, ser capaz

Para exemplificar sua abordagem

de predizer a vida útil da estrutura.

multiescalar e multicientífica, Cusatis

A modelagem computacional do

primeiramente expôs como se pode fa-

envelhecimento e deterioração do

zer a modelagem da reação álcali-agre-

concreto é:

gado, reação química entre os minerais

u Multiescalar porque deve integrar

dos agregados e a sílica do cimento

vários modelos de degradação e

que, na presença de água, produz um

vários fatores de envelhecimen-

gel expansivo, que pode causar a fis-

to do concreto (fissuras, reações

suração do concreto, sendo um dos

álcali-agregado, ciclos de gelo/de-

principais mecanismos da deterioração

pósitos cimentícios reforçados com

gelo, etc.);

de algumas estruturas de concreto,

fibras. Segundo ele, nesses modelos

u Caracterizada por múltiplas pers-

como barragens, pontes e fundações.

as fibras são representadas individual-

pectivas científicas porque deve

Em seguida, expôs o modelo denomi-

mente na matriz cimentícia em variadas

considerar tanto fenômenos como

nado “Lattice Discrete Particle Model”

escalas, o que possibilita simular os

o transporte de agentes agressivos

(LDPM), um modelo discreto da meso-

efeitos de sua distribuição não uniforme

no concreto, quanto as reações

escala estrutural do concreto capaz de

na matriz e a transferência dos esforços

químicas que acontecem no inte-

descrever acuradamente o comporta-

ao longo da interface do comprimento

rior do concreto;

mento macroscópico do concreto nos

da fibra. Com isso, obtém-se a mode-

regimes fresco, endurecido, elástico e

lagem do comportamento dos compó-

de fratura. Por fim, ele mostrou como

sitos cimentícios reforçados com fibras

os dois modelos poderiam ser amal-

aos esforços de tensão, o que permite

gamados, apontando para os avanços

prever a abertura de fissuras e sua dis-

e as limitações dessa abordagem, ar-

tribuição no material.

gumentando que o LDPM poderia ser

O palestrante concluiu dizendo que

estendido para outros mecanismos de

o próximo passo nas pesquisas é sair

deterioração do concreto.

do ambiente do laboratório, tornando

Complementando

sua

apresen-

tação, John Bolander, professor da

Prof. Gianluca Cusatis em momento de sua palestra

Prof. John Bolander durante sua apresentação

as ferramentas aplicáveis nos canteiros de obras.

Universidade da Califórnia, em Davis,

O Simpósio teve o apoio institucio-

nos Estados Unidos, apresentou os

nal da Universidade Estadual Paulista

estudos que vem desenvolvendo com

“Julio de Mesquita Filho” – Campus de

outros colegas de como usar modelos

Bauru, da Escola Politécnica da Uni-

computacionais discretos multiescala-

versidade de São Paulo e da Associa-

res, como o LDPM, para a simulação

ção Brasileira de Métodos Computa-

do comportamento estrutural de com-

cionais em Engenharia (Abmec).

CONCRETO & Construções | 73

u 57º CBC

Sócios do IBRACON elegem conselho diretor

m votação direta e secreta, os associados ao Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON),

entidade técnico-científica, de caráter associativo, sem fins lucrativos, fundada em 1972, para divulgar a tecnologia do concreto e seus sistemas construtivos, elegeram os membros do seu Conselho Diretor para a gestão 2015/2017. Puderam participar da eleição todos os associados ao IBRACON, adimplentes e com mais de seis meses de filiação, excluídos os da categoria “Estudante de Graduação”. Nas cédulas de

Associado ao IBRACON deposita seu voto na urna durante o 57º CBC

votação, os sócios assinalaram seu voto

Concreto, realizada conjuntamente com

Graças Araújo e Haroldo de Maio Bernar-

nos nomes dos associados que dese-

o 57º Congresso Brasileiro do Concreto,

des, e foram depositadas fechadas nas

jaram concorrer às vagas do Conselho

no Centro de Convenções de Bonito, de

urnas de votação. Dos votos apurados

Diretor ou indicaram um associado de

27 a 30 de outubro. As cédulas recebi-

pela Comissão, 202 no total, 174 foram

sua preferência no campo em branco.

das pelos Correios tiveram seus envelo-

considerados como válidos.

A cédula pôde ser remetida ao IBRA-

pes abertos publicamente pelos mem-

Confira os eleitos na Tabela 1.

CON pelos Correios (procedimento no

bros da Comissão de Apuração, formada

Órgão máximo deliberativo do Insti-

qual o sócio se identificava no envelope,

pelos Flávio Moreira Salles, presidente

tuto Brasileiro do Concreto, o Conselho

mas não na cédula) ou depositada direta-

da Comissão, acompanhados de Anne

Diretor é formado pelos 10 associados

mente na urna no estande do IBRACON

Neiry de Mendonça Lopes, Luciana dos

mais votados na categoria “Individual” e

na XI Feira Brasileira das Construções em

Anjos Farias, Carla Sahium, Janaína das

pelos 10 associados mais votados nas categorias “Coletivos” e “Mantenedores”. Também fazem parte do Conselho,

u Tabela 1 – Eleição do Conselho Diretor

os ex-presidentes do IBRACON, como conselheiros permanentes.

Sócios mantenedores e coletivos eleitos para a gestão 2015-2017

Sócios individuais eleitos para a gestão 2015-2017

ABCIC

Cláudio Sbrighi Neto

Conselho a eleição do novo Presidente

ABCP

Luiz Prado Vieira Júnior

do IBRACON, que deve ser escolhido

Eletrobras Furnas

Inês L. da Silva Battagin

entre seus conselheiros da categoria

Otto Baumgart

Iria Licia Oliva Doniak

“Individual”. O Presidente escolhido

Escola Politécnica da USP

Antonio Domingues Figueiredo

deve ser sócio diamante, além de cum-

IPT

Enio José Pazini Figueiredo

prir uma série de outros requisitos, mas

Falcão Bauer

Maurice Antoine Traboulsi

principalmente, apresentar um bom Pro-

PhD Engenharia

Augusto Carlos de Vasconcelos

grama de Trabalho. A eleição do novo

Cimento Cauê

Júlio Timerman

presidente do IBRACON está marcada

ABESC

Nelson Covas

74 | CONCRETO & Construções

Dentre outras atribuições, cabe ao

para o próximo dia 10 de dezembro.

CONCRETO & Construções | 74

u estruturas em detalhes

Modelo generalizado para dimensionamento à flexão segundo as mudanças da ABNT NBR:6118 RICARDO JOSÉ CARVALHO SILVA – Professor Doutor, CARLOS VALBSON DOS SANTOS ARAÚJO – Aluno Graduação, ÉSIO MAGALHÃES FEITOSA LIMA – Aluno Graduação Universidade Estadual Vale do Acaraú

normalizam as construções em con-

riáveis influenciam diretamente no di-

norma brasileira de projeto

creto, principalmente das normas que

mensionamento de peças estruturais

de estruturas de concreto,

regulamentam os projetos estruturais.

submetidas à flexão, principalmente

ABNT NBR:6118, até sua

Assim, a edição de 2014 da ABNT

para aquelas que se encontram no

edição de 2007 [1], aplicava-se a es-

NBR:6118 [3], passou a abranger

Domínio 2, onde a tensão de com-

truturas executadas com concretos

concretos do grupo II de resistências

pressão no concreto é inferior à ten-

pertencentes ao grupo I de resistên-

(C55 a C90), de forma a servir como

são última (ac fcd), dada pela norma [3]

cias (C10 a C50), de acordo com a

base para o processo de dimensiona-

quando se considera o diagrama re-

classificação da ABNT NBR:8953 [2].

mento e verificação de estruturas que

tangular simplificado de tensões.

A consideração desse grupo de resis-

usam concretos com resistências até

tências devia-se ao fato de os con-

90 MPa.

1. INTRODUÇÃO

Porém, os roteiros de cálculo até então ensinados nos livros-texto de

cretos de classes acima de C50 não

Entretanto, as equações que a

dimensionamento só consideravam os

serem muito utilizados em obras co-

norma de projeto [3] traz para carac-

valores dados pela ABNT NBR:6118

muns, por questões de produção ou

terizar as propriedades dos concretos

[1] para concretos de classes C20 a

mesmo por o seu uso não compen-

de classes a partir de C55 diferem

C50, não sendo válidos para os de

sar economicamente, devido ao porte

daquelas utilizadas para os de classe

classe C55 até C90. Então, viu-se a

da obra.

até C50, visto que o comportamen-

necessidade de desenvolver um mo-

Com o avanço da tecnologia do

to daqueles não obedece às mesmas

delo generalizado de cálculo, que

concreto e a disseminação do uso de

leis matemáticas dos pertencentes

pudesse ser utilizado para concretos

concreto dosado em central, a utiliza-

ao grupo I de resistências. Assim, a

com resistências de 20 a 90 MPa, de

ção de concretos com resistência ele-

ABNT NBR:6118 [3] propõe fórmulas

forma a atender às exigências dadas

vada se tornou cada vez maior. Essa

diferentes para a resistência média à

pela nova edição dessa norma.

mudança na preferência das constru-

tração (fct,m), módulo de deformação

Com isso, o objetivo deste traba-

toras trouxe a necessidade da consi-

tangente inicial (Eci), tensão de com-

lho é propor um modelo para o cál-

deração de resistências maiores que

pressão (sc), deformações específi-

culo, à mão, da armadura de flexão,

50 MPa, por parte dos projetistas,

cas (ec2 e ecu) e coeficiente de fluência

que possa ser utilizado com concre-

no dimensionamento dos elementos

(ϕ(t∞,t0)) do concreto, de acordo com

tos dos grupos I e II de resistências,

estruturais. Isso exigiu, então, a atu-

a classe e o grupo de resistências

considerando as variações da tensão

alização dos códigos brasileiros que

considerados. Os valores dessas va-

sc no concreto, para os diferentes CONCRETO & Construções | 75

domínios de deformação, de forma a simplificar o cálculo e facilitar o seu ensino e aprendizagem, permitindo uma visualização e entendimento melhores de como se dá o dimensionamento de elementos submetidos à flexão.

2. DIMENSIONAMENTO À FLEXÃO SEGUNDO ALGUNS AUTORES Segundo Clímaco [4], dimensionar uma peça à flexão consiste, basicamen-

u Figura 1 Seção retangular com armadura simples no estado limite último (FONTE: Clímaco, 2013)

te, de duas etapas: a primeira é encontrar as dimensões da seção transversal da peça e a área das armaduras, obti-

do aço e do concreto e, analisando a

A partir dessa equação e, conside-

das para um momento fletor de cálcu-

rotação da seção, por semelhança de

rando os domínios de deformação das

lo (MSd); e a segunda é a verificação do

triângulos obtêm-se:

seções no Estado Limite Último (ELU),

comportamento da peça aos Estados Limites de Serviço (ELS). Para o dimen-

x e sd d -x

e cd =

sionamento da armadura de flexão ele

ilustrados na Figura 2, Clímaco [4] apre-

[1]

senta os seguintes intervalos para os valores do coeficiente kx, definidos pe-

diz que as expressões devem ser obti-

Clímaco [4] propõe o coeficiente

das por duas vias: a compatibilidade de

adimensional kx = x/d, que representa

do concreto e do aço:

deformações, baseada na hipótese das

a profundidade relativa da linha neu-

u Limite

seções planas de Bernoulli, e o equilíbrio

tra. Assim, a deformação específica ecd

kx = 0

da seção, imposto pela condição de que

pode ser expressa como:

o momento MSd deve ser menor ou igual ao binário composto pelas resultantes de compressão no concreto (Rcc) e de tração no aço (Rst), que compõem o momento resistente MRd = Rcc . z = Rst . z, conforme mostrado na Figura 1. À esquerda da Figura 1, são apresentados os detalhes de uma seção

e cd =

kx e sd 1 - kx

u Limite

[2]

E o coeficiente kx pode ser encon-

e cd e cd + e sd

entre os domínios 1-2: entre os domínios 2-3:

kx = 0,259 u Limite

entre os domínios 3-4:

kx = 3,5‰ / (3,5‰ + eyd) u Limite entre os domínios 4-4a:

kx = 1

trado com a Equação 3.

kx =

los limites das deformações máximas

Com isso, percebe-se que, varian-

[3]

do o coeficiente kx no intervalo de 0 a 1, pode-se definir todas as situações

transversal retangular com armadura simples. No centro, é representado um corte longitudinal onde são mostradas as deformações específicas de encurtamento do concreto (ecd) e de alongamento do aço (esd). À direita, é mostrado o diagrama retangular simplificado dado pela edição de 2007 da ABNT NBR:6118 [1], onde scd = 0,85 fcd é a tensão última de compressão no concreto, x é a profundidade da linha neutra da seção e ssd é a tensão de tração máxima na armadura. Considerando a compatibilidade de deformações 76 | CONCRETO & Construções

u Figura 2 Domínios de deformação das seções no estado limite último (FONTE: Clímaco, 2013)

possíveis do dimensionamento de se-

última de compressão no concreto

Fazendo agora o equilíbrio de mo-

ções de concreto submetidas à flexão

s cd = 0,85 f cd. Para essa tensão su-

mentos para o aço a tração, a partir da

simples.

põe-se que o concreto seja esmaga-

Figura 1, tem-se:

Analisando novamente a Figura 1 e,

do, o que não ocorre em peças no

fazendo o equilíbrio de momentos para

domínio 2, ou seja, para valores de

o concreto à compressão, tem-se:

kx menores que 0,259, é necessário

M Sd = Rcc z = (s cd bw y )(d - 0, 4 x ) [4]

[14]

considerar a tensão real atuante no

[15]

concreto. Clímaco [4] apresenta então o coeficiente β de correção dessa

[5]

tensão, dado pelas expressões da

De onde se obtém a área de aço necessária ao equilíbrio:

Equação 12, considerando as de-

æ x öé æ x öù M Sd = 0,68 ç ÷ ê1 - 0, 4 ç ÷ ú bw d 2 f cd [6] è d øë è d øû [7]

[16]

formações do concreto no domínio 2. Esse coeficiente é encontrado igualando-se as resultantes R cc dos

Assim, calcula-se kz com o valor de

diagramas parábola-retângulo e re-

kx, ou kx,cor, e então encontra-se a área

tangular simplificado, dados pela

de aço da armadura com a Equação

ABNT NBR:6118 [1], e analisando a

16, onde ssd é igual à tensão de escoa-

Da Equação 7, pode-se obter o co-

compatibilidade de deformações na

mento do aço fyd.

eficiente do momento de cálculo kmd

zona comprimida de concreto a par-

Esse roteiro de dimensionamento

através da seguinte definição:

tir de princípios básicos da Mecânica

foi desenvolvido considerando o dia-

dos Sólidos.

grama retangular simplificado proposto

[8]

pela ABNT NBR:6118 [1], que considera apenas concretos com resistência à

Substituindo na Equação 7:

[12]

compressão inferior ou igual a 50 MPa. Assim, o dimensionamento para concre-

[9]

tos do grupo II de resistências não pode Nas expressões da Equação 12,

ser feito utilizando essas expressões.

a deformação e cd é dada em ‰ e

Araújo [5] propõe um modelo de

calculada com a Equação 2, utilizan-

dimensionamento baseado na edição

do o valor de kx encontrado com a

de 2014 da ABNT NBR:6118 [3], que

Resolvendo a Equação 8, de grau 2

Equação 11. Com isso, calcula-se

também abrange concretos das clas-

em kx, obtém-se uma expressão para

um novo coeficiente do momento,

ses C55 a C90. Para isso, ele utiliza o

kx em função de kmd:

kmd,cor, dividindo o valor obtido com a

diagrama retangular de tensões dado

Equação 10 pelo valor de β e subs-

em [3] e representado na Figura 3.

[10]

[11]

titui-o na Equação 11, encontrando

Conforme mostrado nessa figura,

uma nova profundidade relativa da

admite-se que a tensão no concreto seja

Com isso, conhecendo as dimen-

linha neutra, k x,cor, agora consideran-

dada por scd = ac fcd, desde a borda mais

sões da seção transversal, a resistência

do uma tensão de compressão mais

comprimida da seção até uma distância

à compressão do concreto e o momen-

próxima da real.

lx, onde x é a profundidade da linha neu-

to solicitante, encontra-se o valor de kmd

Da Equação 7 pode-se definir

a partir da Equação 10. Substituindo

também o coeficiente do braço de

esse valor na Equação 11 obtém-se o

alavanca kz = z/d, em função de kx:

valor de kx e o correspondente domínio em que a peça se encontra. Porém, a Equação 10 foi deduzida para a tensão

[13]

tra. Os valores de ac e λ são dados por:

para concretos com fck £ 50 MPa ì0,85 ï ac = í é æ fck - 50 öù [17] ï0,85 ê1 - ç 200 ÷ú para concretoscom 50 < fck £ 90MPa øû î ë è

CONCRETO & Construções | 77

[21]

[22] Fazendo então o equilíbrio de momentos em relação ao centróide da seção, temos:

[23]

u Figura 3 Distribuição das tensões no concreto (FONTE: Araújo, 2014)

ì0,8 para concretos com f ck 50 £ MPa ï l= í æ f - 50 ö [18] ck ï0,8 - ç ÷ para concretoscom 50 < fck £ 90MPa î è 400 ø

concreto (Rcc) e de tração no aço (Rsd),

[24]

com o respectivo braço de alavanca (Z), onde:

[25] [20]

Araújo [5] diz que, para garantir uma maior ductilidade das vigas, é neces-

Araújo [5] chama a relação x/d de ξ.

sário limitar a profundidade da linha neutra, de modo a se obter uma ruptura distante do domínio 4. Para isso, ele restringe a profundidade relativa da linha neutra, x/d, a valores limite dados pelo CEB/90 [6], mostrados a seguir e ilustrados na Figura 4.

[19] A noma brasileira [3] também limita o valor da profundidade da linha neutra, porém ela recomenda o valor da rela-

u Figura 4 Profundidade limite da linha neutra para garantir ductilidade adequada (FONTE: Araújo, 2014)

ção x/d igual a 0,45 para concretos até 50 MPa e igual a 0,35 para concretos de 55 a 90 MPa. A Figura 5 mostra uma seção transversal de viga com armadura simples, onde Md é o momento de cálculo e As, a área de aço da armadura de flexão. Ao lado são representadas as tensões no concreto e na armadura e a profundidade da linha neutra fictícia, considerada quando se utiliza o diagrama retangular simplificado. Por último, apresentam-se as resultantes de compressão no

78 | CONCRETO & Construções

u Figura 5 Seção retangular com armadura simples, tensões e resultantes das tensões na seção transversal (FONTE: Araújo, 2014)

te mlim. Se µ ≤ mlim, o dimensionamento

Assim, a Equação 25 fica:

deve ser feito com armadura simples.

[26] Dessa equação pode-se definir o parâmetro adimensional µ:

[27] Então a Equação 26 fica:

[28] Araújo [5] define o momento limite reduzido mlim, dado na Equação 29, onde xlim

Mas se µ > mlim, deve-se dimensionar a seção com armadura dupla. Para essa

Assim, o dimensionamento à flexão

última condição, não significa que a viga

com armadura simples, de acordo com

esteja no domínio 4, apenas pretende-

Araújo [5], se reduz a encontrar os valo-

-se garantir a ductilidade da seção an-

res de µ, ξ e As, utilizando as equações

tes que esse domínio seja atingido.

30, 31 e 34, respectivamente. Porém,

Resolvendo a Equação 27 em fun-

esse método não considera a variação

ção do adimensional ξ, encontram-se

da tensão atuante no concreto quando

duas raízes, porém apenas uma delas

a peça estiver no domínio 2, uma sim-

indica que a linha neutra cai dentro da

plificação que pode resultar em uma

seção transversal, sendo a única que

área de aço menor que a necessária.

tem o significado correto. A solução é dada pela Equação 31.

é o valor limite para x/d, dado na Equação

[31]

19, que depende do concreto utilizado.

[29]

3. APRESENTAÇÃO DO MODELO GENERALIZADO O modelo de dimensionamento proposto também considera o coeficiente

Fazendo, agora, o equilíbrio de forças para as resultantes dadas na Figura

E da Equação 28 tem-se a expressão

[34]

5, tem-se:

porém aqui utiliza-se o diagrama de domínios de deformação no Estado Limite

do momento solicitante reduzido µ, em

[32]

função do momento fletor solicitante Md:

adimensional kx dado na Equação 3,

Último (ELU) dado pela norma [3] e representado na Figura 6, a partir da qual, por semelhança de triângulos, pode-se

[30] [33] Assim, para o dimensionamento à

definir os limites entre os domínios através dos valores de kx, como mostrado a seguir:

flexão simples deve-se calcular o parâ-

Fazendo x = ξ d, com ξ obtido da

u Limite

metro µ e compará-lo com o valor limi-

Equação 31, e substituindo na Equação 33:

kx = 0 u Limite

entre os domínios 1-2: entre os domínios 2-3:

kx = ecu /(ecu + 10‰) u Limite

entre os domínios 3-4:

kx = ecu /(ecu + eyd) u Limite entre os domínios 4-4a:

kx = 1 Na Figura 6, os valores de ecu e ec2 são dados por:

para concretos com fck £ 50 MPa ì3,5 ‰ ï 4 εcu = í [35] æ 90-fck ö ï2,6 ‰+35 ‰ ç ÷ para concretos com 50<fck £ 90 MPa è 100 ø î

u Figura 6 Domínios de deformação no ELU de uma seção transversal (FONTE: ABNT NBR 6118, 2014)

para concretos com fck £ 50 MPa ìï2,0 ‰ εc2 = í [36] 0,53 ïî2,0 ‰+0,085 ‰ (fck -50) para concretos com 50<fck £ 90 MPa Assim

como

Araújo

[5],

aqui

CONCRETO & Construções | 79

também pretende-se garantir a ductilidade da seção restringindo-se a altura da linha neutra, porém consideram-se os valores limite para a profundidade relativa da linha neutra dados pela edição de 2014 da ABNT NBR:6118 [3], mostrados na Equação 37.

[37] Então, se o valor de kx encontrado

u Figura 7 Seção de viga no ELU (FONTE: autor, 2015)

respeitar esses valores, tem-se uma peça no domínio 3 com boa ductili-

metria da seção e das características

derar uma tensão maior que a tensão

dade, mas se o valor for maior, tem-

do concreto utilizado:

máxima scd = ac fcd. Isso é necessário, pois, para concretos das classes C55 a

-se uma peça com pouca ductilidade,

[40]

mesmo ainda estando no domínio 3,

C90, o valor de ac é menor que 0,85, o que resultaria, para deformações pró-

devendo-se alterar as dimensões da seção e utilizar um concreto com maior

Essa equação considera a tensão

ximas ao valor de ec2, em valores da

resistência à compressão ou calculá-la

última do concreto, ou seja, que o con-

tensão corrigida maiores que o valor

com armadura dupla.

creto foi esmagado, porém, no domínio

da tensão máxima scd, caracterizando-

Considerando as prescrições da

2, como já foi dito anteriormente, não

-se em uma inconsistência, já que, no

norma brasileira [3], pode-se fazer o

se pode considerar o esmagamento do

domínio 2, a tensão no concreto não

dimensionamento no ELU utilizando

concreto. Assim, deve-se utilizar um valor

atinge o valor máximo.

o diagrama retangular simplificado de

para a tensão mais próximo da realida-

A partir da Equação 39 encontra-se

tensões, como mostrado na Figura 7.

de. Essa tensão é encontrada através da

uma expressão para a profundidade re-

Aqui serão considerados os valores

Equação 39, adaptada da equação dada

lativa da linha neutra em função do coe-

de ac e λ dados pelas equações 17

pela norma [3] para a tensão no trecho

ficiente adimensional do momento fletor:

e 18.

parabólico do diagrama parábola-retân-

Fazendo então o equilíbrio de mo-

gulo, sendo o valor de n conforme as ex-

mentos da seção, considerando as

pressões 40 e o valor de ec = ecd obtido

resultantes apresentadas na Figura 7 e

da Equação 2, fazendo esd = 10‰. Sendo o coeficiente do braço de

que sc = scd = ac fcd, chega-se, em procedimento semelhante ao de Araújo [5],

[43]

[41]

à expressão:

alavanca kz dado pela Equação 42, a partir do equilíbrio de momentos para o aço a tração e, desenvolvendo uma

[38] Com isso, pode-se redefinir o coeficiente kmd apresentado por Clímaco [4], como:

para concretos com f ck £ 50 MPa ì2,0 ï 4 n= í [42] æ 90-fck ö ï1,4+23,4 ç ÷ para concretos com 50<fck £ 90 MPa è 100 ø î

pode-se calcular o valor da área de aço necessária ao equilíbrio da seção a partir da Equação 45.

A norma brasileira [3] considera, para o cálculo da tensão sc, o valor

[39]

equçação semelhante à Equação 14,

0,85 fcd ao invés de scd, que é usado na

[44]

Equação 41. Porém, como as fórmulas Substituindo na Equação 38 pode-

usadas no modelo generalizado são

-se expressar o valor do kmd em função

deduzidas a partir do diagrama simpli-

do momento fletor solicitante, da geo80 | CONCRETO & Construções

ficado de tensões, não se pode consi-

[45]

Aqui, considera-se a tensão de es-

mação última ecu variar de acordo com

de compressão mais próxima da real,

coamento do aço, uma vez que deve-se

sua resistência à compressão, os valo-

uma vez que não há esmagamento do

dimensionar a seção para os domínios 2

res de kx que definem os limites entre

concreto nesse domínio. Para usar a

e 3, onde a deformação no aço é maior

os domínios, diminuem à medida que

Equação 41 é necessário encontrar a

que a deformação de escoamento.

o valor do fck aumenta.

deformação de cálculo ecd, que é dada

Então, para o dimensionamento de

na Equação 2. Utiliza-se então o valor

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

uma peça submetida a flexão utilizando

de kx para calcular essa deformação.

Considerando as diferentes clas-

o modelo proposto, deve-se primei-

Encontrada a nova tensão, calcula-

ses de concreto e o tipo de aço utili-

ramente calcular o valor de kmd com a

-se novamente o valor de kmd e kx com

zado, pode-se definir os valores para

Equação 40. Em seguida, encontra-se

as equações 40 e 43. Se a deforma-

a profundidade relativa da linha neutra,

o valor de kx com a Equação 43. Aqui,

ção de cálculo der maior que o limite

correspondentes aos limites entre os

tem-se que verificar em qual domínio

ec2 dado pela norma [3], não será ne-

domínios de deformação, conforme

de deformação a peça se encontra.

cessário corrigir a tensão, uma vez que

demonstrado

Esses

Para isso, compara-se o valor calcu-

após esse limite considera-se que o

valores são apresentados na Tabela

lado a partir da Equação 43 com os

concreto já sofre esmagamento. Feito

1. Para concretos do grupo I de re-

valores apresentados na Tabela 1. Se

isso, ou se a peça estiver no domíno

sistências esses limites não diferem

resultar em domíno 2 será necessário

3, respeitando-se sempre os limites

daqueles apresentados por Clímaco

corrigir a tensão atuante no concreto.

da Expressão 37, utiliza-se a Equação

[4] porém, para concretos de classes

Essa correção é feita utilizando a Equa-

44 para calcular o coeficiente do bra-

superiores a C50, por conta da defor-

ção 41 para encontrar uma tensão

ço de alavanca, o qual é substituído na

anteriormente.

u Tabela 1 – Valores de kx para os limites dos domínios (FONTE: autor, 2015) Kx = x/d fck (MPa) 20 - 50

ec2 (‰)

2,00

2,20

2,29

2,36

2,42

2,47

2,52

2,56

2,60

ecu (‰)

3,50

3,13

2,88

2,74

2,66

2,62

2,60

0,207

0,206

Domínio 1 Lim 1-2

0,000 Domínio 2

Lim 2-3

0,259

0,238

0,224

0,215

0,210

Domínio 3 Lim 3-4 CA-50 (1)

0,628

0,602

0,582

0,569

0,562

0,558

0,557

CA-60

0,585

0,558

0,538

0,525

0,517

0,514

0,512

(2)

Domínio 4 Lim 4-4a

1,000 Domínio 4a e Domínio 5 (1) eyd = 2,07%o – (2) eyd = 2,48%o

CONCRETO & Construções | 81

u Tabela 2 – Exemplos de dimensionamento à flexão através do modelo generalizado (FONTE: autor, 2015) fck (MPa)

Md (kN.m)

ec2 (‰)

ecu (‰)

scd (MPa)

kmd

Dom

ecd (‰)

sc (MPa)

kmd,cor

kx,cor

As (cm²)

30,0

110,0

0,80

0,85

2,00

3,50

18,21

0,199

0,280

3,50

–

0,888

6,33

55,0

110,0

0,79

0,83

1,75

2,20

3,13

32,56

0,111

0,150

1,77

30,67

0,118

0,160

0,937

6,00

Equação 45 para encontrar-se a área

rém com um concreto de resistência

ABNT NBR:6118 [3] e apresentados na

de aço a ser adotada no elemento

igual a 55 MPa, percebe-se que a se-

Tabela 4, considerando os mesmos pa-

estrutural.

ção encontra-se no domínio 2, quando

râmetros de entrada, como tipo de aço

Assim, dimensionando a armadura

se compara o valor de kx apresentado

e relação d/h, percebe-se que o modelo

de tração para uma seção retangular

na Tabela 2 com os limites da Tabela

generalizado gera resultados maiores de

simplesmente armada, com altura igual

1. Aqui há a necessidade de usar uma

área de aço para a armadura mínima de

a 50 cm e largura igual a 15 cm, conside-

tensão mais próxima da real, para isso,

flexão. Essa diferença ocorre porque o

rando a relação d/h = 0,90, aço CA-50

encontra-se o valor de sc com a Equa-

dimensionamento com o procedimento

e concreto da classe C30, para um mo-

ção 41. Em seguida, calcula-se os

apresentado é voltado para cálculo feito

mento solicitante Md = 110,0 kN.m, por

coeficientes kmd,cor, kx,cor e kz, podendo

à mão, e nele o valor da profundidade

exemplo, tem-se uma peça no domínio

então ser encontrado o valor da área

relativa da linha neutra kx é calculado a

3 com dutilidade, pois, como mostrado

de aço necessária, o qual também é

partir de uma tensão incorreta scd, uma

na Tabela 2, o valor de kx dá maior que

mostrado na Tabela 2.

vez que, quando se calcula a armadura

o limite 0,259, conforme apresentado na

Utilizando o modelo generalizado

mínima, a peça encontra-se no domínio

Tabela 1 para concretos com resistên-

apresentado, pode-se calcular a taxa de

2, e com esse valor de kx é encontra-

cia até 50 MPa e menor que 0,45, limite

armadura mínima, conforme apresen-

da a deformação no concreto, a partir

dado pela norma [3]. Com isso não há

tado pela norma [3], dimensionando a

da qual calcula-se a tensão sc, que é

necessidade de correção e pode-se en-

seção para um momento fletor mínimo

usada no dimensionamento da armadu-

contrar os valores de kz e da área de aço

dado por Md,min = 0,80 W0 fctk,sup. Os valo-

ra, ou seja, corrige-se a tensão atuan-

diretamente com as equações 44 e 45,

res das taxas mínimas encontradas são

te no concreto com um valor incorreto

respectivamente.

apresentados na Tabela 3. Comparando

de deformação. Contudo, essa nova

esses valores com os valores dados pela

tensão está mais próxima da tensão real

Utilizando o mesmo exemplo, po-

u Tabela 3 – Taxas mínimas de armadura de flexão (FONTE: autor, 2015) Seção retangular com relação d/h = 0,80 fck (MPa)

rmín (%)

0,150

0,161

0,175

0,187

0,197

0,207

0,218

0,228

0,237

0,245

0,252

0,259

0,265

0,271

u Tabela 4 – Taxas mínimas de armadura de flexão segundo a norma (FONTE: ABNT NBR 6118, 2014)

Valores de rmína (As,mín/Ac) %

Forma da seção

Retangular

0,150

0,164

0,179

0,194

0,208

0,211

0,219

0,226

0,233

0,239

0,245

0,251

0,256

Os valores de rmín estabelecidos nesta tabela pressupõem o uso de aço CA-50, dh = 0,8 e gc = 1,4 e gc = 1,15. Caso esse fatores sejam diferentes, rmín deve ser recalculado.

82 | CONCRETO & Construções

u Tabela 5 – Área de aço necessária para combater o momento mínimo, calculada usando o método apresentado por Araújo (FONTE: autor, 2015) Seção retangular com relação d/h = 0,80 fck (MPa)

As (cm²)

1,138

1,290

1,420

1,535

1,637

1,729

1,812

1,890

1,962

2,029

2,091

2,150

2,206

2,258

2,308

u Tabela 6 – Área de aço necessária para combater o momento mínimo, calculada usando o modelo generalizado (FONTE: autor, 2015) Seção retangular com relação d/h = 0,80 fck (MPa)

As (cm²)

1,160

1,318

1,453

1,573

1,679

1,775

1,863

1,962

2,050

2,130

2,203

2,269

2,329

2,385

2,437

atuante do que o valor scd utilizado no

esses valores percebe-se que o modelo

menores indicam que a profundidade da

início. Para o cálculo da armadura mí-

generalizado resulta em áreas de aço um

linha neutra da seção é menor, por conta

nima, o procedimento exato utiliza um

pouco maiores. Isso se dá por conta da

de concretos mais resistentes deforma-

processo iterativo onde encontra-se

correção da tensão atuante no concreto,

rem menos, gerando assim um braço de

a profundidade real da linha neutra da

considerada no modelo generalizado.

alavanca maior e, consequentemente, a

seção e a partir dela tem-se o valor real

necessidade de áreas de aço menores.

da deformação e da tensão atuante no

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

concreto, para qualquer domínio de de-

O roteiro apresentado para dimen-

to, porém, para dimensionamento e

sionamento de armadura de flexão visa

verificação sem auxílio computacional

formação em que a peça se encontre.

O modelo generalizado não é exa-

Dimensionando a área de aço neces-

garantir a ductilidade da seção transver-

e como ferramenta de ensino, esse

sária para o momento mínimo dado pela

sal da peça sob flexão, uma vez que limi-

procedimento é totalmente útil e gera

norma [3], para uma viga com seção trans-

ta a profundidade relativa da linha neutra

resultados confiáveis.

versal de largura igual a 15 cm e altura 60

aos valores dados pela norma brasileira

cm, considerando a relação d/h = 0,80 e

de projeto de estruturas de concreto.

Comparando os valores da taxa mínima dados pelo modelo generalizado

aço CA-50, utilizando o método apresen-

O dimensionamento para concretos

com os valores apresentados na ABNT

tado por Araújo [5], encontram-se os valo-

com resistência elevada pode gerar uma

NBR:6118 [3], percebe-se que aqueles

res apresentados na Tabela 5. Calculando

economia na área de aço necessária,

ficam a favor da segurança. Assim, é

a mesma viga com o modelo generaliza-

uma vez que, para valores maiores do

totalmente aceitável o dimensionamen-

do exposto neste artigo encontram-se os

fck, os limites entre os domínios de de-

to através do procedimento proposto

valores dados na Tabela 6. Comparando

formação são menores. Esses valores

neste trabalho.

u REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [01] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. ABNT: Rio de Janeiro, 2007. [02] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8953: Concreto para fins estruturais – Classificação por grupos de resistência - Classificação. ABNT: Rio de Janeiro, 1992. [03] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. ABNT: Rio de Janeiro, 2014. [04] CLÍMACO, J. C. T. S. Estruturas de concreto armado: fundamentos de projeto, dimensionamento e verificação. 2. Ed., Brasília: Ed. Universidade de Brasília, 2013. [05] ARAÚJO, J. M. Curso de concreto armado. Vol. 1, 4. Ed., Rio Grande: Ed. Dunas, 2014. [06] COMITÉ EURO-INTERNACIONAL DU BÉTON. CEB-FIP Model Code 1990. Published by Thomas Telford, London, 1993.

CONCRETO & Construções | 83

u estruturas em detalhes

Análise de modelagem computacional em obra de arte especial de concreto armado com assimetria THIAGO AUGUSTO LIMA CASTANHEIRA NÉIA – Engenheiro Civil, ELIANE BLANCO LOPES – Arquiteta e Urbanista, ADOLFO LUIZ BARAN ALVES DE ARAUJO – Engenheiro Civil, ALINE BENSI DOMINGUES – Engenheira Civil, GIOVANA COSTA RÉUS – Engenheira Civil LCNéia Engenharia de Projetos

trinta e cinco metros apoiados sobre

consideração a influência do tabulei-

om o intuito de contribuir

travessas assimétricas. Os aspec-

ro no alívio ou acréscimo de tensões

com o desenvolvimento

tos avaliados são as tensões e de-

geradas nas travessas e pilares da

dos modelos computa-

formações existentes ao longo da

estrutura. No modelo isolado o pilar e

cionais para projetos de estruturas

estrutura no sistema global, quando

travessa são analisados adotando-se

de concreto armado, é apresentada

comparadas com aquelas obtidas

comportamento elástico linear, sem a

uma avaliação do comportamento

em modelo isolado simplificado de

influência das tensões de torção in-

da modelagem de um viaduto em

cada apoio e da laje do tabuleiro. O

duzidas pela laje do tabuleiro, o que

concreto armado. A estrutura esco-

modelo completo da estrutura é ana-

leva a uma consideração aproximada

lhida é constituída por cinco vãos de

lisado via elementos finitos e leva em

e simplificada.

1. INTRODUÇÃO

u Figura 1 Foto de satélite da interseção objeto do projeto em sua configuração anterior ao início das obras (Google Maps, 2015)

84 | CONCRETO & Construções

à travessa, configurando dois balanços. A travessa possui formato irregular, com comprimento total de 25 m (seção média de 2,5 m x 3 m), divididos em dois balanços de 17 m e 8 m, conforme apresentado na figura 3. As fundações adotadas são blocos e estacas raiz, com capacidade para 120 tf cada, e diâmetros

u Figura 2 Ilustração do viaduto (NÉIA et al. (2013))

de 410 mm em solo (10 m), e de 310 mm em rocha (8 m).

2. DESCRIÇÃO DA ESTRUTURA

vão, perfazendo um total de 50 vigas

A estrutura em estudo refere-se

travadas por transversinas de con-

ao projeto estrutural do dispositivo

creto protendido de 25 cm de es-

O dimensionamento da estrutu-

de transposição da rodovia PR415

pessura. A laje sobreposta às vigas

ra se deu com o auxílio de softwa-

com a ferrovia Curitiba-Paranaguá e

é maciça, em concreto armado com

re de elementos finitos SAP 2000.

com a Avenida Castelo Branco, no

20 cm de espessura e tem declivida-

A superestrutura foi dimensionada

município de Pinhais, Região Metro-

de transversal de 2%. A capa asfálti-

conforme recomendações da ABNT

politana de Curitiba, Paraná.

ca prevista é de 7 cm de espessura.

NBR 6118:2003.

3. CRITÉRIOS DE PROJETO

A solução adotada compreende

A mesoestrutura é constituída por

As cargas móveis previstas pela

uma interseção em desnível que per-

seis apoios. Os apoios das extremida-

ABNT NBR 7188:1982 (Carga Móvel em

mite passagem livre da Rodovia PR415

des são compostos por 3 pilares de

Ponte Rodoviária e Passarela de Pedes-

sobre a ferrovia existente no local.

seção retangular (1,60 m X 1,80 m

tres) são aplicadas conforme métodos

O projeto geométrico do viaduto

cada) travados por uma travessa

de análises de esforços por elementos

tem limitações de manobra em fun-

em concreto armado, com seção de

finitos. Os parâmetros flexionais e tor-

ção das estruturas já implantadas

aproximadamente 2,10 m x 2,50 m e

cionais dos elementos que compõem

que não serão modificadas: ferrovia,

comprimento de 23 m.

a superestrutura seguem o modelo de

vias locais e uma adutora da Sanepar

Os quatro apoios centrais são

cálculo caracterizados pela estática e

(Companhia de Saneamento Básico

constituídos por um pilar com seção

geometria das seções de concreto não

do Estado do Paraná) oriunda da es-

variável (tronco de pirâmide, com se-

homogeneizada com a laje contribuinte.

tação de tratamento de água do Iraí.

ção média de 3 m X 3,5 m) excêntrico

verificações

estabilidade

Em planta, o viaduto é esconso em relação à ferrovia, o que exige a implantação de pilares deslocados do eixo da estrutura para que não haja interferência destes com a ferrovia. A estrutura é constituída por cinco vãos de aproximadamente trinta e cinco metros, com duas lajes de aproximação de quatro metros de extensão. Os vãos são constituídos por estruturas independentes simplesmente apoiadas. A superestrutura é formada pelo conjunto de 10 vigas pré-moldadas protendidas em forma de I em cada

u Figura 3 Corte em perspectiva do viaduto (NÉIA et al. (2013))

CONCRETO & Construções | 85

contribuição geométrica da laje. Os pesos próprios da longarina e da laje são calculados automaticamente pelo programa. Os pesos próprios da viga e da laje são calculados e aplicados diretamente na viga, em esquema isostático com carga uniformemente distribuída. As transversinas são representadas por elementos frame com geometria retangular com largura igual a 60 cm e altura equivalente à altura da viga. O esquema de vínculo considera-

u Figura 4 Perspectiva pilar e travessa central. modelo isolado (NÉIA et al. (2013))

do prevê um apoio neoprene fretado, portanto com rotação liberada. Ao modelo supracitado foram aplicadas as cargas permanentes

foram realizadas para as vigas mais

método dos elementos finitos, com

e cargas móveis. As cargas foram

solicitadas e feito uma extrapolação

o auxílio de programas apropriados.

combinadas entre si de modo a con-

dos resultados de seu dimensionamen-

Os parâmetros flexionais e torcionais

templar as especificações das nor-

to para os demais elementos de mes-

das vigas que compõem o tabuleiro

mas vigentes

ma finalidade. As perdas de tensão nas

foram calculados considerando as

armaduras de protensão são descon-

características estático-geométricas

tadas ora na viga isolada, ora na seção

das seções de concreto simples

Verificação à flexão-compressão e cortante para C.P.

composta, nas proporções pré-estabe-

(sem homogeneização) consideran-

A verificação se baseia nas carac-

lecidas no dimensionamento, constan-

do a contribuição resistente da laje,

terísticas mecânicas dos materiais e

te no memorial de cálculo do projeto.

quando apropriado.

nos procedimentos de cálculo, nas

Nas seções próximas ao apoio,

O objetivo do modelo de elemen-

normas técnicas vigentes, conside-

em função do insuficiente compri-

to finitos é determinar o comporta-

rando todas as suas indicações e

mento de ancoragem das cordoa-

mento da estrutura em serviço, de

limitações.

lhas, a verificação ao cisalhamento

modo que a laje possa ser analisa-

No que concerne as caracterís-

foi realizada considerando uma se-

da considerando o deslocamento do

ticas estáticas e geométricas das

ção de concreto armado.

apoio subjacente (travessa), em con-

seções reagentes, é prevista a pos-

junto com a análise da solidarização

sibilidade de que a estrutura a ser

das longarinas.

verificada seja realizada em duas

As combinações de cargas consideradas seguem as especificações estabelecidas na ABNT NBR

Neste modelo a seção reagente

diferentes fases de concretagem: a

é correspondente às características

primeira geralmente coincide com a

da seção composta, portanto a lon-

pré-fabricação, e a segunda com a

garina e os elementos de repetição

sucessiva concretagem integrativa

são modelados exclusivamente com

(laje) realizada na obra. As caracte-

a finalidade de definir a rigidez efeti-

rísticas de resistência do concreto

va da superestrutura, enquanto seus

empregado nas duas fases podem

pesos próprios agem em primeira

ser diferentes, nesse caso usa-se um

Sistema

fase, onde a seção reagente equiva-

coeficiente de homogeneização para

A análise foi feita com base no

le à seção da viga protendida, sem

a concretagem em segunda fase,

8681:2003.

4. DESCRIÇÃO DO MODELO DE CÁLCULO 4.1 Modelagem estrutural

86 | CONCRETO & Construções

u Tabela 1 – Considerações para carregamento e pontos de aplicação de cargas permanentes Tipo de carregamento

Carga/observação

Peso próprio

(Considerado no modelo)

Peso do pavimento

u Tabela 2 – Considerações para carregamento e pontos de aplicação de cargas móveis Tipo de carregamento

Carga/observação

0,17 tf/m²

Multidão

0,50 tf/m²

Espessura do pavimento

7 cm

Veículo

45 tf

Peso específico do pavimento

2,4 tf/m³

Sobrecarga

0,2 tf/m²

Peso da barreira lateral

1,44 tf/m² (aplicada na área da barreira)

Peso específico do concreto

2,5 tf/m³

No caso em estudo o carrega-

Área da barreira

0,23 m²

mento por concretagem correspon-

Largura da barreira

0,40 m

de à distância entre eixos das longa-

Peso da barreira central

1,21 tf/m (aplicada na área da barreira)

rinas, ou seja 220 cm; o coeficiente

Peso específico do concreto

2,5 tf/m³

de homogeneização entre os concre-

Área da barreira

0,29 m²

Largura da barreira

0,60 m

Frenagem e aceleração

1,99 tf (carga horizontal)

Largura da pista

23 m

Comprimento do viaduto

34,6 m

estrutural ao longo da sua vida útil:

Mínimo 30% do veículo

13,5 tf

u I) Transporte;

Nº de nós (SAP)

10 tf

u II) Estocagem;

Vento na longarina

0,23 tf/m²

u III) Primeira fase da concretagem

Ponte carregada

0,23 tf/m²

da laje, onde existe contribuição

Ponte descarregada

0,22 tf/m²

geométrica da laje no conjunto,

Altura da viga + laje/2

1,90 m

Altura da viga

1,80 m

Altura da laje

0,20 m

Altura da barreira

0,80 m

Altura do pavimento

0,07 m

equivalente à razão entre os módulos de elasticidade dos dois materiais.

tos é de 0,87. No que se refere às solicitações e, consequentemente, ao estado tensional, são previstas 6 diferentes fases que visam definir o estado de solicitação do elemento

considera-se nessa fase todas as perdas de protensão; u IV) Segunda fase de concretagem

da laje, onde existe contribuição geométrica da laje no conjunto, considera-se nessa fase todas as perdas de protensão; u V) Inclusão das cargas permanen-

tes de segunda fase; u VI)

Inclusão

das

cargas

mó-

veis, considerando combinação quase-permanente, frequente e raras.

4.2 Verificações dos elementos Para a verificação dos elementos do sistema estrutural faz-se um comparativo entre as tensões atuantes no

u Figura 5 Modelo completo – análise em elementos finitos (NÉIA et al. (2013))

modelo completo, ilustrado na figura 5, com as tensões presentes em um modelo isolado. Em elementos como CONCRETO & Construções | 87

dem ser observadas nas figuras 6 e 7, respectivamente.

Longarinas As longarinas são elementos de característica linear, sendo sua análise feita por uma modelagem aproximada no modelo, onde é considerado um elemento de barra e por uma análise completa com a consideração de elementos de área. O cálculo das armaduras se faz com base nas

u Figura 6 Vista em elevação da estrutura e planta do tabuleiro (NÉIA et al. (2013))

seções mais solicitadas. No modelo isolado, o dimensionamento das longarinas considera os

as longarinas essa verificação é in-

dos apoios assimétricos, possuindo

carregamentos por ocasiões cons-

dispensável, visto que através desse

tendência a se adequar as defor-

trutivas e de transporte, e a principal

método é possível verificar diferentes

mações dos elementos de apoio do

consideração se faz com o peso pró-

situações e solicitações presentes ao

mesmo. Esse tipo de análise só é

prio e as tensões de protensão. As

longo da vida útil da estrutura.

possível graças a análise do modelo

tensões finais obtidas nesse modelo

completo que contempla as interfe-

são analisadas em conjunto com as

rências entre os elementos.

tensões geradas pelos carregamen-

Lajes

tos do modelo completo.

As lajes componentes do tabulei-

As verificações e o cálculo das

ro possuem tensões decorrentes de

amaduras foram realizados para o

esforços de flexão devido as defor-

trecho mais solicitado da laje. As re-

mações das longarinas subjacentes,

giões mais tensionadas no sentido

A grande complexidade do mo-

e de torção, devido a deformação

longitudinal e sentido transversal po-

delo surge devido à configuração

Pilar e travessa central

geométrica dos apoios centrais, os apoios constituídos por travessa excêntrica ao pilar são alternados assimetricamente em quatro pontos. Isso conduz a fortes tensões de torção em todo o tabuleiro. Para o dimensionamento dessa peça estrutural analisou-se 19 seções adotadas por critérios geométricos, conforme pode ser observado na figura 12. A análise do modelo isolado se faz necessário para identificar o comportamento de cada peça, sendo assim, com a análise do modelo completo, o comportamento da estrutura trabalhando em situação de serviço é analisado

u Figura 7 Esforço longitudinal no trecho mais solicitado (NÉIA et al. (2013))

88 | CONCRETO & Construções

com a envoltória de carregamento no elemento e verificado as condições de segurança em cada seção.

Transversinas As transversinas foram dimensionadas em modelo completo, de modo a incorporar os esforços oriundos das assimetrias das travessas e pilares. Com base nos gráficos acima pode-se verificar a tendência ao deslocamento de cada transversina. Esta tendência de deslocamento diferencial aplicada às longarinas e lajes explica os esforços não simétricos atuantes na superestrutura, sumarizados nas figuras 7 e 8.

5. CONCLUSÃO A análise tradicional de estruturas

u Figura 8 Esforço transversal no trecho mais solicitado (NÉIA et al. (2013))

u Tabela 3 – Esforço fletor na longarina mais solicitada conforme tipo de carga

de concreto se baseia em elementos de geometria simples, cujo comportamento é amplamente conhecido e

Tipo de carregamento

Momento fletor S1 – Mmáx (tf.m)

Força cortante S2 – Vmáx (tf)

Momento torsor S12 – Tmáx (tf.m)

Peso próprio

328,374

-73,710

3,653

Transp. e armazenamento

114,501

-14,604

2,008

Multidão

138,195

-23,793

2,879

Sobrecarga

51,590

-12,685

0,071

Pavimentação

42,296

-10,395

1,731

Barreira

32,292

-13,905

2,966

Frenagem

-0,053

0,011

0,003

Vento

-0,099

-0,045

0,645

modelo computacional, de modo a

Empuxo

-9,464

-0,149

0,023

produzir resultados representativos

Trem tipo

89,019

-41,130

0,023

da realidade no computador.

Protensão

-0,492

0,288

0,041

o dimensionamento desenvolvido de acordo com as teorias clássicas de concreto. A maior dificuldade para o dimensionamento de estruturas com geometria de maior complexidade está em encontrar a melhor maneira de representar as peças estruturais no

Para as análises feitas ao cálculo do Viaduto da Avenida Castelo Branco foi utilizado software de elementos finitos. Em uma fase inicial a análise do modelo isolado de cada elemento ou peça componente da estrutura é de fundamental importância para que se obtenha dados de entrada para o modelo completo. O modelo isolado das peças visa não somente fornecer esforços coerentes com situações existentes durante a fase de construção, mas também sensibiliza o projetista estrutural em relação ao

u Figura 9 Vista superior e corte esquemático das longarinas e longarina isolada (NÉIA et al. (2013))

CONCRETO & Construções | 89

Diagrama de momento fletor

u Figura 12 Posicionamento das seções de análise do pilar e travessa central (NÉIA et al. (2013))

Diagrama de força cortante

Locação das transversinas Diagrama de momento torsor

u Figura 10 Diagrama de esforços da longarina mais solicitada (NÉIA et al. (2013))

u Figura 13 Posicionamento das transversinas (NÉIA et al. (2013))

Diagrama de momentos fletores – transversina 1 (sem escala)

u Figura 11 Representação apoios centrais - vista em elevação e planta (NÉIA et al. (2013))

Diagrama de momentos fletores – transversina 2 (sem escala)

Diagrama de momentos fletores – transversina 3 (sem escala) u Figura 14 Diagramas de momento fletor nas transversinas 1, 2 e 3 (NÉIA et al. (2013))

90 | CONCRETO & Construções

comportamento

tendência

caso em análise, pode-se observar

levaria a um resultado menos apu-

comportamento do elemento isolado.

no último capítulo que o resultado

rado dos esforços existentes, pelo

Esta aplicação do Método dos

obtido para a tendência de deslo-

que se conclui que no estudo em

Elementos Finitos abordou todas as

camento das transversinas (dado

pauta o uso de modelo computa-

partes constituintes do viaduto du-

em função da geometria assimé-

cional completo foi essencial para

rante o desenvolvimento do projeto,

trica dos pilares e travessas) ex-

a obtenção de resultados repre-

com atenção aos elementos assimé-

plica os esforços obtidos para os

sentativos da realidade.

tricos geradores de tensões atípicas

elementos da superestrutura. Sem

No viaduto da Avenida Castelo

como, por exemplo, tensão de esfor-

a aplicação do modelo tridimen-

Branco o dimensionamento e as ve-

ço torsor do tabuleiro.

sional completo não seria possível

rificações do projeto executivo foram

determinar precisamente as ten-

realizados com base em modelos

fatores

sões e decorrentes deslocamentos

computacionais e de acordo com as

tendem a influenciar as tensões

transversais diferenciais no topo

recomendações técnicas da ABNT

existentes em cada elemento. No

das travessas decorrentes, o que

NBR 6118:2003.

Quando se dá a análise do sistema

completo,

alguns

u REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [01] [02] [03] [04]

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto e execução de obras em concreto armado: Procedimento. Rio de Janeiro, 2003. NBR 7188: Carga móvel em ponte rodoviária e passarela de pedestre: Procedimento. Rio de Janeiro, 1982. NBR 8681: Ações e segurança nas estruturas: Procedimento. Rio de Janeiro, 2003. NEIA, T. A. L. C., et al.. Projeto executivo e memorial de cálculo do Viaduto Avenida Castelo Branco, Arquivo particular, LCNéia Engenharia de Projetos, Curitiba, 2013.

CONCRETO & Construções | 91

u estruturas em detalhes

Dimensionamento de armaduras longitudinais sujeitas à fadiga em pontes ferroviárias de concreto armado ANDERSON COUTO LEAL – Mestre, LUIS AUGUSTO CONTE MENDES VELOSO – Professor doutor, SANDOVAL JOSÉ RODRIGUES JUNIOR – Professor doutor, RONALDSON JOSÉ DE FRANÇA MENDES CARNEIRO – Professor doutor Faculdade de Engenharia Civil – Universidade Federal do Pará (UFPA)

01 da Estrada de Ferro dos Carajás, es-

acessórios

tando situada no Km 4+900. É um via-

-corpo, canaletas e camada de ar-

duto de concreto armado com extensão

gamassa assente sobre a laje têm

total de 44,90 metros, constituída por

peso e massa considerados de forma

s pontes ferroviárias de con-

um vão isostático de 18,00 metros, um

distribuída ao longo do viaduto. De-

creto armado estão sujeitas

encontro esquerdo (01) de 15,05 metros

vido à representação da seção duplo

às ações dinâmicas devido

e um encontro direito (02) de 11,45 me-

T da ponte como uma única barra,

ao tráfego de veículos. Estas ações po-

tros. A figura 1 mostra o sistema estrutu-

é inviável a representação da trans-

dem resultar no fenômeno de fadiga do

ral de uma vista geral desta obra.

versina existente no centro do vão e

1. INTRODUÇÃO 1.1 Considerações iniciais

dormentes,

guarda-

aço e do concreto dessas estruturas.

A superestrutura do viaduto cons-

do refúgio no modelo elaborado. En-

No dimensionamento de estruturas de

titui-se de duas vigas principais (longa-

tão, esta transversina e o refugio fo-

concreto armado sujeitas ao carrega-

rinas), ligadas por vigas secundárias

ram considerados apenas como uma

mento cíclico, de modo geral, a fadiga

(transversinas) e tabuleiro, constituindo

carga concentrada referente ao peso

é considerada simplificadamente, por

uma seção transversal em forma de π.

próprio. Na tabela 1 estão listados os

meio de um coeficiente kf, denominado

As bases das longarinas sofrem va-

pesos dos elementos estruturais e

coeficiente de fadiga. Esse coeficiente

riações no sentido de seus eixos lon-

dos elementos da via considerados

majora a área de aço inicialmente cal-

gitudinais. Essa variação é de 35cm

no modelo numérico.

culada para atender ao Estado Limite

a 60cm, conforme pode ser visto nas

Último (ELU), com a finalidade de limi-

figuras 2 (a) e (b).

1.4 Cargas móveis

tar, em serviço, as variações de tensões no aço de modo a garantir uma vida útil

1.3 Cargas permanentes

trens-tipos que atualmente operam

de no mínimo 2.000.000 de ciclos.

1.2 Descrição da obra de arte A obra de arte em estudo é um viaduto sobre a CFN 1° travessia, a qual corresponde a obra de arte especial Nº 92 | CONCRETO & Construções

Para este estudo foram utilizados

A carga permanente é constituída

na EFC. Foram considerados trens-

pelo peso próprio dos elementos es-

-tipo de acordo com duas situações

truturais do viaduto e pelo peso dos

(Operacional Carregado e Trem Des-

elementos e acessórios da via férrea

carregado). Optou-se pela Locomotiva

sobre este.

DASH-9, a qual representa aproxima-

Os elementos como lastro, trilhos,

damente 30% do total da frota. Quanto

u Figura 1 Sistema estrutural do viaduto (fonte: Projeto do Viaduto) ao tipo de vagão usou-se o GDT que

3 e Figura 4 (com unidades em mm).

A composição de locomotivas e

corresponde a 90% da frota e são res-

Adotou-se a distância entre os eixos

vagões adotada foi informada pela Vale

ponsáveis pelo transporte do minério.

locomotiva-vagão igual a 3.111,6 mm,

e é a descrita a seguir:

A distância entre os eixos, segun-

que corresponde à metade da distân-

u 2 Locomotivas + 110 vagões + 1 lo-

do informações fornecidas pela VALE,

cia entre locomotivas mais a metade da

comotiva + 110 vagões + 1 locomo-

é dada conforme se observa na Figura

distância entre vagões.

tiva + 110 vagões.

u Figura 2 Seção TT do Viaduto sobre CFN 1º Travessia a) Largura da longarina 35 cm b) Largura da longarina 60 cm

CONCRETO & Construções | 93

u Tabela 1 – Peso dos elementos estruturais e de elementos da via considerados no modelo numérico

e a solicitação da carga total (permanente + móvel), o efeito do coeficiente de impacto foi considerado, conforme indica a ABNT NBR 7187 (2003).

Elemento

Peso

Seção em viga de seção duplo T¹

25,00 kN/m3

Canaletas, argamassa, guarda-corpo, lastro, trilhos e acessórios²

52,60 kN/m

Transversina no vão

244,00 KN

Transversina do apoio

344,00 KN

Refúgio, incluindo guarda-corpo²

69,70 KN

2. METODOLOGIA UTILIZADA A metodologia utilizada neste trabalho foi baseada no método simplificado, coeficiente de fadiga kf, o qual usa duas hipóteses para o dimensionamento à fadiga em pontes de concreto armado, as quais serão mostradas a seguir.

u Tabela 2 – Cargas em locomotivas e vagões

Busca-se, a partir da análise de da-

Trem-tipo

Locomotiva DASH9

Vagão GDT

nos por contagem de ciclos, utilizando

Operacional carregado

30 t/eixo (180 t)

32,5 t/eixo (130 t)

o método Rainflow, uma relação entre

Descarregado

30 t/eixo (180 t)

5,25 t/eixo (21 t)

os danos efetivos, relativos à fadiga, produzidos pela passagem completa de um trem (ver figura 5), e um ciclo

As cargas adotadas para as duas

pacto. O coeficiente de impacto au-

padrão, obtido a partir da variação

situações foram fornecidas pela VALE

menta com o acréscimo da relação

entre os valores globais máximo e mí-

(Tabela 2). A locomotiva DASH9 possui

carga móvel/peso da estrutura, mas,

nimo produzidos pela passagem do

6 eixos e o vagão GDT possui 4 eixos.

por outro lado, diminui com o decrés-

mesmo trem, utilizado pelo método kf,

cimo da velocidade do tráfego.

conforme figura 6.

A consideração do efeito dinâmico das cargas móveis foi feita majorando-

No entanto, para a avaliação da re-

Verifica-se também através da análi-

-se as cargas pelo coeficiente de im-

lação entre a solicitação da carga móvel

se do dano, um parâmetro que corres-

u Figura 3 Desenho esquemático da Locomotiva DASH-9, unidades em mm (Fonte: VALE)

ponda a 1 ciclo operacional, isto é, a passagem do trem de ida e volta sobre a ponte.

2.1 1ª Hipótese A primeira hipótese afirma que a

u Figura 4 Desenho esquemático do Vagão GDT, unidades em mm (Fonte: VALE)

94 | CONCRETO & Construções

variação de tensão ( Ds ) é linearmente proporcional a variação de momento ( DM ),

apresentando

assim

u Figura 5 Variação de momento fletor devido à passagem do trem-tipo operacional carregado, na seção S6 da OAE 01. (Fonte: Barichello et al., 2009) comportamento linear, conforme mostra a figura 7. Como as curvas de fadiga S-N são extremamente sensíveis às variações de tensões e pequenas variações de tensão na curva S-N podem causar uma diferença muito grande na determinação da vida útil a fadiga em vigas de pontes ferroviárias da Estrada Ferro Carajás (EFC), diante disso, optou-se, a favor da segurança, em adotar um fator de ajuste (FC) na relação entre Ds e

DM no valor de 1.04, ou seja:

Ds = 1,04 × DM

u Figura 6 Variação de momento fletor devido a 1 ciclo padrão (método KF) do trem tipo operacional carregado, na seção S6 da OAE 01 A tabela 3 mostra uma comparação fei-

Onde:

ta entre as variações de tensões calculadas

Mmín - Momento mínimo na seção;

segundo o método simplificado e o método

Mmáx- Momento máximo na seção;

refinado, considerando a não linearidade fí-

fyk - tensão de escoamento do aço, igual

sica do concreto e do aço, aplicados a pon-

a 500 MPa;

te OAE 01. Nesta tabela, é possível avaliar

gs - coeficiente de ponderação de resis-

de forma quantitativa o fator de correção

tência do aço, igual a 1,15;

(FC) proposto. A figura 8 mostra a posição

gf- coeficiente de ponderação de servi-

das seções analisadas para a OAE 01.

ço, igual a 1,4;

Com base nas análises apresenta-

FCkf - fator de correção entre as varia-

das, o coeficiente de fadiga (kf) pode ser

ções de tensões aproximada e refinada.

melhor calculado a partir da equação 2,

[1]

na qual o fator FCkf foi incorporado.

FC æ 1 - M mín ö f yk kfmod = ç ´ kf [2] ÷´ è M máx. ø g s × g f Ds lim

2.2 2ª Hipótese A segunda hipótese do método simplificado considera que a variação

u Tabela 3 – Comparação entre a variação de tensão aproximada e a variação de tensão refinada para ponte OAE 01 da EFC

u Figura 7 Hipótese I – método simplificado

Seção

Dsapr kf (MPa)

Dsref (MPa)

Dsref / Dsapr

–

174.06

181.05

1.0401

176.71

183.72

1.0397

187.52

194.55

1.0375

186.12

192.91

1.0365

182.99

189.60

1.0361

CONCRETO & Construções | 95

u Figura 9 Hipótese 2ª – método simplificado creto armado à fadiga, recomenda-se que a área de aço seja corrigida pela

u Figura 8 Posição das seções analisadas para a OAE 01 de tensão ( Ds ) decresce linearmente quando há aumento da área de aço ( As ). A figura 9 ilustra graficamente essa hipótese. Para verificar a 2ª hipótese do método simplificado, foram feitas análises em seções retangulares, com dimensões similares a da OAE 01. Nesta análise, os momentos fletores foram mantidos constantes e as armaduras sofreram aumento gradual de 10% para que se pudesse então avaliar a redução de tensão gerada ao longo do processo. A tabela 4 apresenta os

equação 3.

resultados obtidos em cada exemplo. Os valores da tensão na armadura por área de aço (As) correspondentes da tabela 4 estão mostrados graficamente na figura 10.

æ ö 1 Ascorrigido = As proj. × ç ç 0,9993 × k f mod ÷÷ è ø

1 0,941

Onde: Ascorrigido - Área de aço corrigida à fadiga;

Nota-se na figura 10 que o decréscimo de tensão não acompanha pro-

Asproj. - área de projeto calculada para

Estado Limite Último (ELS);

porcionalmente o acréscimo de arma-

kfmod - Coeficiente de fadiga modificado

dura. A relação entre a área de aço e a

(equação 2).

tensão não é linear, apresentando uma tendência hiperbólica. Em função disso, para o dimensio-

2.3 Consideração da passagem do trem com 1 ciclo monotônico

namento das armaduras longitudinais em vigas pontes ferroviárias de con-

Para considerar a passagem do

u Tabela 4 – Valores obtidos em cada exemplo para a 2ª hipótese Exemplo I

Exemplo II

Exemplo III

Momento (kN.m)

As (cm²)

Tensão (MPa)

Momento (kN.m)

As (cm²)

Tensão

Momento (kN.m)

As (cm²)

Tensão (MPa)

1686.35

25.18

324.92

2133.09

32.47

323.47

2813.98

44.23

319.82

1686.35

27.70

296.67

2133.09

35.72

295.44

2813.98

48.65

292.24

1686.35

30.47

270.90

2133.09

39.29

269.86

2813.98

53.52

267.06

1686.35

33.51

247.40

2133.09

43.22

246.56

2813.98

58.87

244.10

1686.35

36.87

225.98

2133.09

47.54

225.30

2813.98

64.76

223.14

1686.35

40.55

206.44

2133.09

52.29

205.89

2813.98

71.23

204.01

1686.35

44.61

188.63

2133.09

57.52

188.20

2813.98

78.36

186.55

1686.35

49.07

172.37

2133.09

63.27

172.05

2813.98

86.19

170.61

1686.35

53.98

157.54

2133.09

69.60

157.30

2813.98

94.81

156.05

96 | CONCRETO & Construções

[3]

trem com 1 ciclo monotônico do método simplificado, foi feita uma análise do dano nas tensões da armadura. Inicialmente, utilizou-se o algoritmo Rainflow para a contagem de ciclos. A partir do algoritmo Rainflow, pode-se fazer uma contagem de ciclos nas tensões das armaduras. Diante disso, procedeu-se a análise do dano através da Regra de Miner. A tabela 5 apresenta os resultados da análise do dano para a seção S2 da OAE 01, referente a passagem do trem tipo Operacional. O dano ( Di ) para cada variação de tensão ( Ds ) é determinado

de forma independente, e considera-se que o dano total ( Dt ) da seção é a soma dos danos individuais. Da mesma forma, foram analisadas as outras seções da OAE 01. A tabela 6 mostra os resultados obtidos para a análise do dano para as seções da OAE 01. Na tabela 6, nota-se que a menor relação obtida entre ( D1ciclo

)

nas seções da OAE 01 foi de 90%. Desta forma, optou-se que 1 ciclo monotônico, proposto pelo método kf, representa 0,9 do dano total, referente a passagem do trem completo.

u Figura 10 Diagrama da área de aço em relação à tensão no aço Descarregado e Operacional Carrega-

2.4 Consideração de 1 ciclo operacional

do ( Ddes

Dcarreg

) foi de 29%. Isso quer

dizer que o trem Descarregado corresPara considerar um ciclo operacio-

ponde aproximadamente 30% do Trem

nal, ou seja, um trem-tipo de ida e volta

Operacional Carregado. Portanto para

na EFC foi feita uma análise de dano

considerar um ciclo operacional na

para o trem tipo Operacional Carregado

EFC, adotou-se um fator igual a 1,3.

e o Descarregado. A tabela 7 apresen-

3. DIMENSIONAMENTO DAS ARMADURAS À FADIGA

ta os valores dos danos totais obtidos para cada trem-tipo. Observa-se na tabela 7 que a maior

Para o dimensionamento das arma-

relação obtida entre o dano do trem

duras à fadiga foi feita uma estimativa do

u Tabela 5 – Análise do dano, referente ao trem-tipo operacional, na seção S2 da OAE 01 sa = Ds 2 (MPa)

sm = smáx. + smín. 2 (MPa)

Ds = 2 . sa (MPa)

3.021

224.881

6.043

66.660

261.525

133.321

92.073

236.112

0.000

n1 M1

D1 Dt %

2.9E+19

3.49E-20

2.3E+07

4.32E-08

184.147

0.5

1.3E+06

3.95E-07

42%

144.345

0.000

4.0E+145

2.49E-146

0.000

144.345

0.000

4.0E+145

2.49E-146

93.424

234.762

186.847

0.5

1.1E+06

4.51E-07

48%

1.504

142.842

3.007

0.5

1.5E+22

3.27E-23

0.000

144.345

0.000

0.5

4.0E+145

1.25E-146

Dano total (Dt)

Di =

9.38E-07

CONCRETO & Construções | 97

Fct - fator de correção que representa

u Tabela 6 – Análise do dano para as seções da OAE 01

um trem de ida e volta;

Trens-tipo Operacional

Seção

Fcpas - fator de correção que represen-

D1 ciclo / Dt (%)

ta a passagem do trem para 1 ciclo Nt - Número de trens carregados que

D1 ciclo

–

9.38E-07

8.46E-07

90%

passam pela ponte durante 1 ano;

6.58E-07

6.15E-07

93%

Vd - Vida útil em anos do elemento es-

1.25E-06

1.15E-06

92%

trutural; (Ex: 100, 200, etc.).

1.49E-06

1.37E-06

92%

A tabela 8 mostra os números de

93%

ciclos operacionais determinados para

1.26E-06

1.172E-06

monotônico;

diferentes vidas úteis à fadiga.

u Tabela 7 – Análise de danos obtidos para os trens-tipo Operacional carregado e descarregado

3.2 Determinação da Dslim Segundo a ABNT NBR 6118:2014

Seção

Danos trens-tipo

para a determinação da variação de

Ddes / Dcarreg

Operacional carregado

Descarregado

–

9.38.E-07

1.98.E-07

21%

6.58E-07

1.59E-07

24%

1.25E-06

3.25E-07

26%

1.49E-06

4.25E-07

29%

1.26E-06

3.00E-07

24%

tensão limite à fadiga é usada a função de resistência à fadiga para o aço, que consiste em segmentos de reta na forma (Df

a equação 4, descrita a seguir.

tro estabelecido pelo projetista estrutural.

3.1 Determinação do número de ciclos operacionais (Nop)

re-

u Tabela 9 – Valores de Dslim para os números de ciclos operacionais

estará submetida ao longo de sua vida útil.

FCt × Nt ´Vd FCpas

)m × N = constante ,

forme figura 11.

clos operacionais é calculada conforme

Nop =

, fad

presentada em escala de log.log, con-

número de ciclos operacionais que a ponte Sendo a vida útil da estrutura um parâme-

[4]

Onde: Nop - Número de ciclos operacionais

Nop

Dslim (Mpa)

949.000

191,00

1.898.000

176,02

2.372.500

171,71

2.847.000

168,27

3.796.000

162,97

que a estrutura estará submetida duA determinação do número de ci-

rante sua vida útil;

u Tabela 8 – Número de ciclos operacionais para diferentes vidas úteis à fadiga FCt . Nt x Vd FCpas

FCt

FCpas

1,30

0,90

100

6570

949000

1,30

0,90

200

6570

1898000

1,30

0,90

250

6570

2372500

1,30

0,90

300

6570

2847000

1,30

0,90

400

6570

3796000

98 | CONCRETO & Construções

Nop =

u Figura 11 Curva de resistência característica à fadiga para o aço (curva S-N), segundo a ABNT NBR 6118:2014

u Tabela 10 – Resultados do dimensionamento das armaduras longitudinais à fadiga, referente a 100 anos Vida útil à fadiga - 100 anos - trem operacional carregado Ni

n D= i Ni

1 D (pares de trens)

Nop em 1 ano

V anos

–

191.64

1.00

9.33E+05

1.071E-06

9.33E+05

9490.0

98.35

336.14

191.43

1.00

9.38E+05

1.066E-06

9.38E+05

9490.0

98.88

124.62

315.11

190.49

1.00

9.62E+05

1.040E-06

9.62E+05

9490.0

101.35

126.87

317.25

190.38

1.00

9.65E+05

1.037E-06

9.65E+05

9490.0

101.63

132.32

322.77

190.45

1.00

9.63E+05

1.039E-06

9.63E+05

9490.0

101.45

Seção

smín. (MPa)

smáx. (MPa)

Ds (MPa)

–

150.06

341.70

144.71

Vida útil média (anos)

A tabela 9 mostra os valores obtidos para as variações de tensões limi-

duras da seção, ocasionada pela va-

partir do cálculo do número de ci-

riação de momento.

clos operacionais que é função da

te à fadiga determinados em função do número de ciclos operacionais.

3.3 Vida útil das armaduras dimensionadas à fadiga

100.33

As tabelas 10 a 14 apresentam

vida útil à fadiga especificada em

os resultados obtidos do dimensio-

projeto, do número de trens car-

namento das armaduras longitudinais

regados que passam pela pon-

para várias vidas úteis, através da re-

te durante um ano, bem como

gra do dano de Miner e das curvas

dos

S-N da ABNT NBR 6118:2014.

FC pass . Em seguida, determina-

fatores

FCt e

correção

Para determinação da vida útil à

Observa-se nas tabelas 10 a 14

-se a variação de tensão limite

fadiga das armaduras longitudinais

que os valores das vidas úteis são

( Ds lim ) através da curva S-N da

da longarina, considerou-se, inicial-

próximos ao esperado no dimensio-

ABNT NBR 6118: 2014 em função

mente, a variação de momento fletor

namento das armaduras longitudinais.

do número de ciclos operacionais.

devido à carga permanente e à carga

A figura 12 mostra uma comparação

Do conhecimento dos valores de

total (permanente e móvel). A par-

feita entre as vidas úteis à fadiga, refe-

momentos máximos e mínimos na

tir da variação do momento fletor, é

rente as armaduras longitudinais.

seção, calcula-se a armadura à flexão e o valor do coeficiente de fa-

possível determinar as deformações seção. Com isso obteve-se a tensão

4. SÍNTESE DA METODOLOGIA PROPOSTA

inferior à unidade, mantêm-se as

mínima e a tensão máxima nas arma-

A metodologia proposta inicia-se a

armaduras de projeto, caso contrário

em tensões em um ponto qualquer da

diga kf mod . Se o valor de kf mod for

u Tabela 11 – Resultados do dimensionamento das armaduras longitudinais à fadiga, referente a 200 anos Vida útil à fadiga - 200 anos - trem operacional carregado Ni

n D= i Ni

1 D (pares de trens)

Nop em 1 ano

V anos

–

175.93

1.00

1.91E+06

5.244E-07

1.91E+06

9490.0

200.95

308.57

175.73

1.00

1.93E+06

5.192E-07

1.93E+06

9490.0

202.95

114.42

289.32

174.90

1.00

2.01E+06

4.975E-07

2.01E+06

9490.0

211.80

116.49

291.31

174.82

1.00

2.02E+06

4.953E-07

2.02E+06

9490.0

212.75

121.49

296.39

174.90

1.00

2.01E+06

4.975E-07

2.01E+06

9490.0

211.80

Seção

smín. (MPa)

smáx. (MPa)

Ds (MPa)

–

137.78

313.71

132.84

Vida útil média (anos)

208.05

CONCRETO & Construções | 99

u Tabela 12 – Resultados do dimensionamento das armaduras longitudinais à fadiga, referente a 250 anos Vida útil à fadiga - 250 anos - trem operacional carregado Ni

n D= i Ni

1 D (pares de trens)

Nop em 1 ano

V anos

–

171.43

1.000

2.41E+06

4.153E-07

2.41E+06

9490.0

253.74

300.66

171.23

1.000

2.43E+06

4.110E-07

2.43E+06

9490.0

256.38

111.49

281.92

170.43

1.000

2.54E+06

3.940E-07

2.54E+06

9490.0

267.44

113.51

283.86

170.35

1.000

2.55E+06

3.923E-07

2.55E+06

9490.0

268.60

118.39

288.81

170.42

1.000

2.54E+06

3.939E-07

2.54E+06

9490.0

267.54

Seção

smín. (MPa)

smáx. (MPa)

Ds (MPa)

–

134.24

305.67

129.43

Vida útil média (anos)

262.74

u Tabela 13 – Resultados do dimensionamento das armaduras longitudinais à fadiga, referente a 300 anos Vida útil à fadiga - 300 anos - trem operacional carregado Ni

n D= i Ni

1 D (pares de trens)

Nop em 1 ano

V anos

–

167.83

1.000

2.91E+06

3.432E-07

2.91E+06

9490.0

307.06

294.35

167.63

1.000

2.95E+06

3.394E-07

2.95E+06

9490.0

310.43

109.15

276.01

166.86

1.000

3.07E+06

3.257E-07

3.07E+06

9490.0

323.50

111.13

277.92

166.79

1.000

3.08E+06

3.245E-07

3.08E+06

9490.0

324.76

115.91

282.77

166.86

1.000

3.07E+06

3.257E-07

3.07E+06

9490.0

323.50

Seção

smín. (MPa)

smáx. (MPa)

Ds (MPa)

–

131.43

299.26

126.72

Vida útil média (anos)

317.85

u Tabela 14 – Resultados do dimensionamento das armaduras longitudinais à fadiga, referente a 400 anos Vida útil à fadiga - 400 anos - trem operacional carregado Ni

n D= i Ni

1 D (pares de trens)

Nop em 1 ano

V anos

–

162.30

1.000

3.94E+06

2.538E-07

3.94E+06

9490.0

415.17

284.65

162.11

1.000

3.98E+06

2.511E-07

3.98E+06

9490.0

419.60

105.57

266.94

161.37

1.000

4.15E+06

2.410E-07

4.15E+06

9490.0

437.20

107.48

268.8

161.32

1.000

4.16E+06

2.403E-07

4.16E+06

9490.0

438.46

112.10

273.5

161.40

1.000

4.14E+06

2.414E-07

4.14E+06

9490.0

436.46

Seção

smín. (MPa)

smáx. (MPa)

Ds (MPa)

–

127.11

289.41

122.54

Vida útil média (anos)

100 | CONCRETO & Construções

429.38

corrige-se a armadura pela equação 3. O fluxograma da metodologia proposta está apresentado na figura 13.

5. CONCLUSÕES Na 1ª hipótese do coeficiente de fadiga, é recomendado corrigir a variação de tensão por um fator de correção igual a 1,04, de acordo com os resultados obtidos. Por sua vez, na 2ª hipótese do método simplificado, o decréscimo de tensão não acompanha proporcional-

u Figura 12 Comparação das vidas úteis à fadiga, referente às armaduras longitudinais

mente o acréscimo de armadura. A relação entre a área de aço e a

de 300 e 400 anos. Além disso, essa

ro de ciclos superiores do proposto

tensão não é linear. Em função dis-

metodologia permitiu a utilização do

pelo EB-3/67 que é de 2.000.000

so deve-se corrigir a área de aço.

coeficiente de fadiga kf para núme-

de ciclos.

Para a determinação do número de ciclos operacionais (trem carregado na ida e trem descarregado na volta), é necessário aplicar um fator de correção (Fct) de 1,3. Além disso, foi verificado que um ciclo de carga, considerando o máximo esforço causado pelo trem, corresponde a um dano de 90% do dano total, provocado pela passagem do trem Operacional Carregado. A metodologia proposta neste trabalho permitiu o dimensionamento nas armaduras longitudinais à fadiga satisfatoriamente em relação à vida útil especificada no dimensionamento, sendo que as vidas úteis que tiveram maior divergência em relação ao valor estipulado foram a

u Figura 13 Síntese do dimensionamento das armaduras sujeitas à fadiga

u REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [01] [02] [03] [04]

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto e execução de obras de concreto armado. Rio de Janeiro, 2014. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7187: Projeto de pontes de concreto armado e concreto protendido. Rio de Janeiro, 2003. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. EB-3: Barras para concreto armado. Rio de Janeiro, 1967. BARICHELLO, C. V. M.; Costa, F. I. B. da; Moreira, J. L. da R.; Neto, José A. de C.; Pureza, D. Q.; Sampaio, R. A. C.; Rodrigues Junior, S. J.; Veloso, L. A. C. M.. Desenvolvimento de metodologia para avaliação da integridade estrutural de pontes e viadutos ferroviários ao longo da Estrada de Ferro Carajás. Relatório Técnico Segunda etapa: Obra de Arte Especial n. 01 – Viaduto sobre a primeira travessia, Núcleo de Instrumentação e Computação Aplicada à Engenharia NiCAE, Brasil, 2009. [05] LEE, Y.-L. Fatigue Testing and Analysis. Boston: Elsevier Butterworth - Heinemann, 2001.

CONCRETO & Construções | 101

u mercado nacional

Desempenho e expectativas da indústria de pré-fabricados de concreto

elo terceiro ano consecutivo,

2015 revelaram que houve diminuição na

equipamentos e 8,8% do segmento de

a Fundação Getúlio Vargas

produção e no número de empregados,

fabricação de artefatos de concreto. Na

(FGV) realizou, por encomen-

repercutindo negativamente na decisão

comparação com 2013, a redução no

da da Associação Brasileira da Constru-

de investir das empresas. Na verdade, a

estoque de trabalhadores das empresas

ção Industrializada de Concreto (Abcic),

queda nos investimentos mostrou-se ain-

foi de 6,39%, maior do que a média da

uma sondagem entre as associadas da

da mais severa que a anunciada no final

indústria de materiais, que apresentou

entidade para verificar o desempenho e

de 2014. Indiscutivelmente, as empresas

queda de 2,39% no mesmo período.

sondar as perspectivas da indústria de

de pré-fabricados sofreram o impacto da

A produção de pré-fabricados no

pré-fabricados de concreto no Brasil.

retração da atividade do principal elo da

ano de 2014, que alcançou a marca de

cadeia e demandante de seus produtos:

1.035.628 m3, também encolheu (-3,2%)

o setor da construção.

na comparação com o ano anterior. A

Na sondagem deste ano, cuja coleta de dados foi realizada entre julho e

produção média foi de 25.891 m3 por

setembro de 2015, as empresas reportaram uma piora em seu desempenho,

EMPREGO E PRODUÇÃO

empresa. Em 2014, de acordo com o

com redução dos planos de investimen-

No que diz respeito ao total de em-

IBGE, a produção de materiais de cons-

tos. Vale lembrar que a sondagem reali-

pregos gerados pelas indústrias de pré-

trução registrou declínio de 5,9%. O de-

zada pela FGV junto aos associados da

-fabricados, a sondagem da FGV cons-

sempenho menos negativo da indústria

Abcic em 2014 mostrou uma frustração

tatou que, em dezembro de 2014, as

de pré-fabricado se deve à grande diver-

com os resultados de 2013 e já havia in-

associadas da Abcic registravam um

sidade de atuação do segmento, além

dicado uma queda na intenção de inves-

total de 11.295 funcionários, o que re-

da garantia de agilidade e qualidade, ca-

timento do empresário.

presentou 1,3% do contingente de tra-

racterísticas inerentes ao segmento das

balhadores da indústria de material e

estruturas pré-fabricadas.

De fato, os números apurados em

A capacidade de produção instala-

Produção 2013 4.9%

7.7%

17.1%

De 10,1 a 20 mil (m3)

39.0%

41.0% 12.8%

29.3%

concreto teve recuo de 2,6%, passanAté 10 mil (m3)

15.4%

9.8%

da das empresas de pré-fabricados de

Produção 2014

De 20,1 a 30 mil (m3) De 30,1 a 100 mil (m3)

23.1%

Acima de 100,1 mil (m3)

do de 1,678 milhão de m3, em 2013, para 1.635 milhão de m3 no ano passado. Em relação ao declínio, a sondagem faz uma observação, ao notar que as espessuras de lajes e seções de vigas variam de acordo com o projeto, a modularidade estabelecida e a tecnologia empregada. Por isso, é

Fonte: FGV / IBRE

possível ser observada uma diminuição ou um aumento no volume de

u Gráfico 1 Perfil da produção

102 | CONCRETO & Construções

concreto utilizando os mesmos recursos, o que dificulta o estabelecimento

centual de empresas que não conhece a ferramenta caiu de 20,9% para 4,9%. Vale destacar também o aumento das sinalizações das empresas que conhecem e já implantaram ou que pretendem fazê-lo nos próximos dois anos, que passou Fonte: FGV / IBRE

de 43,5% para 63,4%. Em 2014 o percentual de empresas

u Gráfico 2 Distribuição da produção – concreto protendido

que indicou produzir exclusivamente o concreto protendido retrocedeu para

de uma correlação direta entre o volu-

to e 131,2 mil toneladas de aço. Pelo

9,4% (Gráfico 2). Em 2011, nenhuma

me produzido e a capacidade instala-

segundo ano consecutivo, o consumo

empresa assinalou produzir apenas esse

da do segmento.

de cimento caiu (– 10,7%), enquanto o

tipo de concreto, percentual que chegou

No que diz respeito ao porte por

consumo de aço registrou crescimento

a 8% em 2012 e passou para 11,8%

empregados, predominam as empre-

de 12,6%. Como a produção total de

em 2013. Por sua vez, o percentual de

sas de tamanho médio: 29% das in-

pré-fabricados se reduziu, esse movi-

empresas com produção integral dedi-

dústrias de pré-fabricados possuíam

mento indica mudança tecnológica ou

cada ao concreto armado continua se

até 100 empregados, 61% registravam

de perfil da produção favorecendo a

reduzindo a cada ano: era de 26% em

entre 101 a 500 trabalhadores, e 10%

demanda de aço. Prevaleceu a mudan-

2011, passou para 22% em 2012, para

contavam com mais de 500 emprega-

ça tecnológica. De fato, em relação ao

20% em 2013 e 18,4% em 2014 (Gráfico

dos. Em relação à produção, houve au-

ano de 2013, a produção de concreto

3). Por outro lado, vale notar que a ampla

mento nas duas pontas: o percentual

armado, que utiliza mais aço, aumen-

maioria das empresas, 82,9% não pro-

de empresas com produção de até 10

tou, passando de 40,5% para 44,9%.

duz estrutura metálica. Em 2013, esse

mil m3 passou de 39%, em 2013, para

De todo modo, vale destacar que o

percentual era de 77%.

41% no fim de 2014, e o percentual

concreto protendido continua a repre-

com produção superior a 100,1 mil m3

sentar a maior parcela da produção.

alcançou 7,7% (Gráfico 1).

Na comparação com 2013, cresceram as sinalizações de uso do concreto

APORTE TECNOLÓGICO

auto-adensável – passou de 58,1% para

O levantamento realizado pela FGV

66,7%. No que diz respeito à plataforma

também constatou que, em 2014, as

BIM (Building Information Modeling), em

empresas de pré-fabricados consu-

2014 observou-se uma mudança mar-

miram 379,3 mil toneladas de cimen-

cante em relação ao ano anterior: o per-

RANKING DIVERSIFICADO DE OBRAS Em relação à demanda, em 2015 shoppings e indústrias se mantiveram como os principais destinos das vendas do setor: os shoppings aumentaram sua participação, passando de 20,3% no ano passado para 30,1% (Tabela 1). O segmento de infraestrutura, que vinha crescendo, voltou a cair várias posições e, em 2015, representou apenas 8,4% da demanda das indústrias de pré-fabricados – em 2014, essa participação alcançou 14,3%. A área de varejo ganhou várias posições e se colocou em terceiro lugar, com 11,9%, atrás de shopping e indústrias. Na sequência, vem centros de distribuição e logística, com 10,9% de participação. Por sua vez, o

Fonte: FGV / IBRE

u Gráfico 3 Distribuição da produção – concreto armado

segmento habitacional se manteve com a menor participação (5,3%). CONCRETO & Construções | 103

u Tabela 1 – Ranking por tipo de obra 2012

2013

2014

2015

1. Indústrias

1. Shopping Centers

2. Varejo

2. Shopping Centers

2. Indústrias

3. Shopping Centers

3. Centros de Distribuição e Logística

3. Infraestrutura e Obras Especiais

3. Varejo

4. Centros de Distribuição e Logística

4. Infraestrutura e Obras Especiais

4. Centros de Distribuição e Logística

4. Edifícios Comerciais

5. Infraestrutura e Obras Especiais

5. Varejo

5. Edifícios Comerciais

5. Centros de Distribuição e Logística

6. Habitacional

6. Edifícios Comerciais

6. Varejo

6. Infraestrutura e Obras Especiais

7. Edifícios Comerciais

7. Habitacional

Fonte: FGV / IBRE

Assim como nos dois anos anterio-

dústria de transformação. A sondagem

principalmente às incertezas da política

res, a sondagem incluiu perguntas rela-

da FGV realizada no 3º trimestre de

econômica, mas também teve desta-

cionadas aos investimentos realizados

2015 apontou que um maior número

que o baixo patamar da atividade da

pelas empresas no ano corrente (2015)

de empresas indicou ter diminuído seus

construção e, portanto, da demanda

e à intenção de investir em 2016. Dessa

investimentos nos últimos 12 meses –

por produtos do setor.

vez, foram introduzidas questões para

saldo negativo foi 11 pontos percentu-

A despeito dessas incertezas, um

captar a percepção das empresas em

ais. Entre as empresas da indústria de

maior número de empresas de pré-

relação ao desempenho da produção

materiais de construção pesquisadas

-fabricados ainda espera aumento da

em 2015, assim como as expectativas

essa diferença foi ainda maior, de 20

produção em 2016. A diferença entre

em relação a 2016. A percepção domi-

pontos percentuais.

as que esperam aumentar ou aumen-

nante é de que houve queda em 2015:

Os investimentos das empresas de

tar muito e as que acreditam que a

30% das empresas indicaram redução

pré-fabricados foram realizados princi-

produção vai cair ou cair muito é po-

na produção, enquanto para 12,5%

palmente na aquisição de equipamen-

sitiva, embora pequena – de 5 pontos

houve aumento.

tos para produção (58,3%), seguidos

percentuais.

Com a queda na produção, os pla-

pela ampliação da área de produção

No entanto, no que diz respeito aos

nos de investimentos se alteraram. De

(38,9%), ampliação da área de estoca-

investimentos, um maior número assina-

fato, houve uma mudança significativa

gem (33,3%) e ampliação de galpões

lou intenção de reduzi-los em 2016: dife-

na comparação com as intenções indi-

e obras civis (30,6%). As empresas

rença de – 17,5 pontos percentuais. Na

cadas na pesquisa realizada em 2014.

atribuíram as dificuldades de investir

sondagem da indústria transformação

O mesmo percentual de empresas

realizada em outubro, a intenção de re-

apontou elevação e redução dos in-

duzir os investimentos nos próximos 12

vestimentos em capital fixo, portanto, o

meses superou a de elevar em 14 pontos

saldo foi zero, o que significa que não

percentuais. Na indústria de materiais, a

deve ter ocorrido aumento dos investi-

diferença foi 13 pontos percentuais em

mentos para o conjunto das empresas

favor das empresas que reduziram seus

em 2015. Na pesquisa realizada no ano

investimentos.

anterior, mais empresas apontavam in-

A íntegra da sondagem está pu-

tenção de elevar seus investimentos,

blicada no Anuário Abcic 2015, que

resultando em uma diferença positiva

inclui ainda outros temas relevantes

de 15,5 pontos percentuais.

como as atividades institucionais da

Essa deterioração foi generalizada

entidade, as tendências internacionais

entre os diversos setores da economia,

e cases de aplicação das estruturas

tendo atingindo mais fortemente a in-

pré-fabricadas.

104 | CONCRETO & Construções

u inspeção e manutenção

Proposição de índices de avaliação de degradação para obras de arte especiais – Conceitos JOSÉ BENTO FERREIRA – Professor Doutor Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP/FEG/DEC)

JULIA WIPPICH LENCIONI – Professora Doutora Universidade de Taubaté (UNITAU/Departamento de Engenharia Civil)

cindível para o controle da degrada-

com o Departamento Nacional de

grande problema encon-

ção de uma estrutura de concreto,

Infraestrutura

trado em um sistema de

por permitir, quando executada de

DNIT (2004), as inspeções rotinei-

gerenciamento de Obras

forma ordenada no tempo, a deter-

ras são visuais, efetuadas a partir

de Arte Especiais (OAEs) é a defini-

minação da curva de degradação

do estrado, do terreno, do nível

ção de prioridades, pois sempre se

de cada estrutura vistoriada.

d’água ou de plataformas e cami-

1. INTRODUÇÃO

Transportes

–

trata de um número significativo de

No entanto, sem a atribuição

nhos permanentes, se existentes.

obras, normalmente com caracterís-

de notas objetivas, que permitam a

Equipamentos especiais e ensaios

ticas díspares, que possuem veloci-

definição do momento de interven-

in loco são empregados nessas ins-

dades de degradação diferenciadas.

ção preventiva, um programa de

peções somente quando constituí-

Como os recursos financeiros e

vistorias perde muito da sua efeti-

rem no único meio de inspecionar

técnicos são sempre limitados, defi-

vidade, pois não define prioridades

os trechos de interesse. As infor-

nir a sequência de obras a sofrer in-

ou estas se baseiam em elementos

mações verificadas no decorrer de

tervenções, com base não só no seu

subjetivos.

uma vistoria desse tipo devem ser

estado atual como também na veloci-

Dessa forma, a introdução de

registradas em planilhas (ou fichas

dade de degradação é essencial para

um programa de gerenciamento de

de inspeção) e complementadas

o correto emprego desses recursos.

OAEs baseado em vistorias perió-

por um documento fotográfico.

Dessa forma, a adoção de va-

dicas e em um sistema objetivo de

Dada a complexidade das re-

lores numéricos na avaliação de

avaliação, com o objetivo de garan-

lações entre as obras humanas e

OAEs permite uma análise mais

tir a condição de utilização de um

os ambientes naturais, que podem

precisa de suas reais condições e a

conjunto de estruturas permite que

levar a um processo de degrada-

priorização das intervenções.

esse objetivo seja atingido, mesmo

ção mútua, existe a necessidade

com recursos limitados para a sua

de um modelo gerencial adaptável,

2. A INSPEÇÃO ESTRUTURAL E SUA INSERÇÃO EM UM SISTEMA DE GERENCIAMENTO

manutenção ou recuperação.

que possa ser ajustado a partir da

A inspeção é o elemento impres-

As vistorias periódicas costu-

detecção de desvios nos objetivos

mam ser conhecidas também por

preconizados, em um processo de

inspeções rotineiras. De acordo

realimentação

sistema.

Essa

CONCRETO & Construções | 105

avaliação apresenta maior efetivida-

ressante no gerenciamento do

to importante, pois permite que

de se for integrada aos serviços de

sistema, pois a sua conjugação

um maior número de profissionais

manutenção, por esses serem feitos

com outros fatores permite a

participe das avaliações, dentro de

permanentemente, proporcionando

mudança de prioridades.

condições técnicas adequadas e

um fluxo constante de informações.

Após uma análise com a adequa-

confiáveis, um fator de grande im-

Assim, o sistema de gerencia-

da profundidade desses elementos

portância considerando o enorme

mento baseado em vistorias perió-

dentro do sistema, é feita a atribui-

volume de obras a serem vistoria-

dicas objetivas apresenta a necessi-

ção de pesos para os diversos fato-

das no Brasil.

dade de adoção de pesos, positivos

res que os compõem, para se obter

Também deve ser considerado

ou negativos, que denunciem pos-

valores indicativos de qual sequên-

que, com a publicação pela Asso-

síveis desvios do objetivo e apon-

cia de ações deve ser adotada.

ciação Brasileira de Normas Téc-

tem as prioridades de intervenção.

nicas da ABNT NBR 16230 – Inspeção e de estruturas de concreto

específico de colapso iminente de-

3. O PROBLEMA NA ADOÇÃO DE VALORES

tectado extrapola este modelo, por

Quando se adotam valores em

pessoal – Requisitos, é necessário

uma avaliação, é necessário consi-

estabelecer uma linguagem comum

são

derar que sempre deve existir uma

para que os exames de qualificação

elencados elementos que devem

conceituação lógica e clara a ser

previstos nessa norma apresentem

ser utilizados na determinação des-

transmitida para os avaliadores, de

uma homogeneidade de termos em

ses valores:

forma a que esses possam empre-

todo o território nacional, onde se

u Estimativa de vida útil de cada

gar a escala de valores de forma

prevê sua aplicação.

É importante ressaltar que o caso

exigir ações emergenciais. Dentro

desta

proposta,

estrutura: definido através da

– Qualificação e certificação de

correta.

4. PROPOSIÇÃO DE VALORES

análise, para cada estrutura, do

Outra consideração a ser feita é

conjunto de vistorias executadas

de que essa escala de valores e/ou

Dentro da lógica anteriormente

ao longo do tempo. É um forte

pesos não deve ser muito extensa e

exposta, pode-se considerar inicial-

condicionante de prioridades.

sempre ser baseada em determina-

mente uma escala de valores que

u Nível de serviço do sistema:

dos eventos relevantes, de forma a

situem o estado de degradação da

avaliação da importância (eco-

reduzir o grau de dúvida do avaliador.

estrutura dentro das fases pelas

nômica, social, etc.) do conjunto

A vantagem na adoção de uma

quais passa uma estrutura ao longo

de obras que compõe o sistema

escala de valores pouco extensa

da sua existência. São considera-

e análise do quadro com a sua

é que mesmo profissionais com

dos os seguintes níveis de degra-

possível degradação. Como o

pouca experiência prática, mas de-

dação da estrutura:

anterior, é um forte condicionan-

vidamente treinados, conseguem

u Nível 0: estrutura sem nenhuma ma-

te de prioridades.

executar uma avaliação correta,

nifestação patológica diagnosticável;

u Estimativa de custo: avaliação

como foi verificado em testes exe-

u Nível 1: estrutura apresentando ma-

do custo de intervenções ao lon-

cutados com alunos da disciplina

nifestações patológicas primárias;

go do tempo, considerando-se

optativa Patologia das Estruturas

u Nível 2: estrutura apresentando

ações imediatas ou proteladas.

de Concreto Armado, ministrada no

manifestações patológicas pro-

Não apresenta a mesma força

4º ano do Curso de Engenharia Civil

fundas, mas sem perda signifi-

para definir prioridades, em um

da Universidade Estadual Paulista

cativa de seção resistente;

sistema bem gerido.

“Júlio de Mesquita Filho”, Campus

u Nível 3: estrutura apresentando

de Guaratinguetá (UNESP-FEG), na

manifestações patológicas pro-

como essa atividade interfere

qual eles deveriam avaliar o estado

fundas, com perda significativa

com o desenvolvimento do qua-

de uma estrutura, após um treina-

de seção resistente, compro-

dro de degradação e os custos

mento com duração aproximada

metendo em todo ou em parte o

envolvidos. É um elemento inte-

de 20 horas. Esse aspecto é mui-

desempenho estrutural.

u Manutenção:

avaliação

106 | CONCRETO & Construções

u corrosão da armadura; u desagregação

superficial

concreto. Um exemplo de estrutura situada no Nível 0 pode ser visto na figura 2. Em relação ao Nível 0, no Nível 1 a estrutura pode apresentar: u carbonatação

superficial

(por

não apresentar sinais visíveis, a carbonatação pode ser verificada pela simples aspersão de uma solução de fenolftaleína so-

u Figura 1 Representação gráfica genérica da relação degradação/tempo, onde é assinalado o limite de desempenho da estrutura, ainda no Nível 2, e o momento da intervenção programada, sempre no limite superior do Nível 1. (Autor: Ferreira, J. B.)

bre o concreto, verificando-se a mudança de cor do material não carbonatado, e medida da espessura de carbonatação com o auxílio de uma régua ou paquí-

Na figura 1, observa-se um

u deformação sob carga superior

exemplo de uma curva de degrada-

ao prescrito também na ABNT

ção de uma obra comum, assina-

NBR 6118;

lando-se o momento de uma inter-

u desvios de geometria superio-

res aos prescritos na ABNT NBR

venção técnica. É importante ressaltar que, ape-

14931 – Execução de estruturas

sar do exemplo apresentado na Fi-

de concreto – Procedimento;

gura 1 representar a degradação

u fissuração anômala de qualquer

normal de uma estrutura, defeitos de projeto ou execução podem

amplitude; u lixiviação de hidróxido de cálcio;

metro); u lixiviação de hidróxido de cálcio; u corrosão da armadura em pon-

tos localizados, sem fissuração correlata. Um exemplo de estrutura no Nível 1 pode ser visto na figura 3. Em relação ao Nível 1, no Nível 2 a estrutura pode apresentar adicionalmente: u fissuração acima do prescrito na

gerar um gráfico que não tenha como ponto da partida o encontro das abscissas com as ordenadas, ou então apresente deformações abruptas, devido a acidentes durante sua vida útil. Nessa

classificação,

pode-se

verificar que no Nível 0, a estrutura vistoriada não deve apresentar: u fissuração acima do prescrito na

ABNT NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento, considerando-se a Classe de Agressividade Ambiental em que se insere a estrutura ou elemento estrutural analisado;

u Figura 2 Exemplo de estrutura no Nível 0, onde não se verificam manifestações patológicas significativas. (Foto: Ferreira. J. B.)

CONCRETO & Construções | 107

ABNT NBR 6118, considerando-

u as deformações são superiores

-se a Classe de Agressividade

ao estabelecido na ABNT NBR

Ambiental em que se insere a

6118 e na ABNT NBR 14931;

estrutura ou elemento estrutural

u neste nível são ultrapassados

analisado, sem corrosão da ar-

todos os Estados Limite estabe-

madura correlata;

lecidos na ABNT NBR 6118.

u carbonatação generalizada; u corrosão da armadura com fis-

suração correlata, sem perda significativa de seções de aço e

u Figura 4 Estrutura com fissuração excessiva, corrosão da armadura associada com fissuração e pequena perda de seção de concreto. (Foto: Ferreira, J. B.)

108 | CONCRETO & Construções

da no Nível 3 pode ser visto na figura 5. Nessa classificação, como em

concreto.

toda avaliação de estruturas de

Um exemplo de estrutura situa-

concreto, é muito importante que

da no Nível 2 pode ser visto na fi-

sejam consideradas duas condi-

gura 4.

ções de fissuração: a fissuração

No Nível 3, considera-se que:

u Figura 3 Exemplo de estrutura no Nível 1, onde se verifica uma forte lixiviação do concreto. Pela quantidade de material alcalino retirado do concreto, é possível afirmar que a matriz cimentícia sofreu uma diminuição do seu pH. (Foto: Ferreira, J. B.)

Um exemplo de estrutura situa-

normal e a fissuração anômala.

u o Estado Limite Último, con-

A fissuração normal compreende

forme prescrito na ABNT NBR

aquela prevista na ABNT NBR 6118,

6118, é o seu batente superior,

que considera que em áreas tracio-

por indicar o colapso estrutural

nadas o concreto apresenta fissura-

ou qualquer outra forma de ruína

ção distribuída de pequena amplitu-

estrutural;

de, tendo seus limites estabelecidos

u podem ocorrer perdas significati-

vas de seções de aço e concreto;

conforme a Classe de Agressividade Ambiental - CAA (tabelas 1 e 2).

u Figura 5 Exemplo de estrutura no Nível 3. Situada à beira-mar, apresenta perda de seção de concreto e aço e teve seu uso restrito apenas ao tráfego de pessoas. É interessante notar a forma desordenada como foram instaladas tubulações de água e eletricidade, colaborando com a deterioração estrutural. (Foto: Ferreira, J. B.)

u Tabela 1 – Classes de agressividade ambiental em função das condições de exposição. Adaptado da ABNT NBR 6118 (ABNT, 2014)

4.1 Considerações sobre a agressividade ambiental e a velocidade de degradação

Microclima

Macroclima

Dentro de um sistema de geren-

Ambientes externos e obras em geral

Ambientes internos

ciamento de OAEs, não é suficiente

Seco1 UR ≤ 65%

Úmido ou ciclos2 de molhagem e secagem

Seco3 UR ≤ 5%

Úmido ou ciclos4 de molhagem e secagem

Rural

Urbana

Marinha

III

–

III

Industrial

III

Especial 5

III ou IV

III

III ou IV

Respingos de maré

–

Submersa ≥ 3m

–

conjunto de obras e a frequência das

Não agressivo I

Úmido e agressivo II, III ou IV

vistorias periódicas. Lencioni (2005)

Solo

–

estabelecer o atual estado de degradação de uma estrutura. Por se tratar de um conjunto de obras, é necessário também se definir o ambiente de exposição da estrutura, segundo a ABNT NBR 6118, conforme já citado no item 4, o qual irá influenciar na velocidade de degradação, permitindo a definição das prioridades dentro do

Salas, dormitórios, banheiros, cozinhas e áreas de serviço de apartamentos residenciais e conjuntos comerciais ou ambientes com concreto revestido com argamassa e pintura. 2 Vestiários, banheiros, cozinhas, lavanderias industriais e garagens. 3 Obras em regiões de clima seco, e partes da estrutura protegidas de chuva em ambientes predominantemente secos. 4 Ambientes quimicamente agressivos, tanques industriais, galvanoplastia, branqueamento em indústrias de celulose e papel, armazéns de fertilizantes, indústrias químicas. 5 Macro clima especial significa ambiente com agressividade bem conhecida, que permite definir a classe de agressividade III ou IV nos ambientes úmidos. Se o ambiente for seco, deve ser considerada classe de agressividade II nos ambientes internos e classe de agressividade III nos ambientes externos. 1

apresenta um estudo sobre a influência de fatores ambientais e dos diferentes ambientes na degradação de OAEs, discutindo a importância de se considerar esses elementos nas inspeções estruturais. Os efeitos da agressividade am-

Observações:

cessiva do concreto ou por corro-

biental sobre as estruturas podem

u Quando o risco de contamina-

são da armadura de aço, entre ou-

ção por cloretos for alto, deve-se

tras. Também pode ser considerada

enquadrar esse trecho da estru-

aquela que, ocorrendo em zonas de

tura na classe IV. É o caso da

tração previstas em projeto, apre-

zona de respingos de maré.

sentam abertura excessiva ou distri-

res adotados para os níveis de dete-

buição irregular.

rioração descritos.

u O responsável pelo projeto es-

ser introduzidos no sistema de gerenciamento sob a forma de pesos, elementos multiplicadores dos valo-

trutural, de posse de dados relativos ao ambiente em que será construída

estrutura,

pode

considerar

classificação

mais

agressiva que a estabelecida na

u Tabela 2 – Classes de agressividade ambiental e fissuração admissível, para estruturas de concreto armado. Adaptado da ABNT NBR 6118 (ABNT, 2014) Classe de agressividade ambiental (CAA)

Agressividade

Risco de degradação da estrutura

Fissuração admissível (mm)

considerada aquela não oriunda da

Fraca

Insignificante

0,4

tração prevista em projeto, e que

Moderada

Pequeño

0,3

pode se dar por forças de tração

III

Forte

Grande

0,3

não previstas, por compressão ex-

Muito forte

Elevado

0,2

tabela. Fissuração anômala deve ser

CONCRETO & Construções | 109

ciamento, é de se considerar que,

lhas construtivas ou exposição a ele-

ao invés de peso, pode ser intro-

mentos muito agressivos, que terão

duzido uma condição decisória, ou

como consequência a sua degrada-

marcador, em que a importância do

ção acelerada, serão detectados em

Além do estado de degradação e

elemento sobrepuja os valores nu-

uma sequência de vistorias, desde

da sua velocidade previsível, é neces-

méricos, a partir do Nível 2 de de-

que estas sejam adequadamente

sário considerar, para cada elemento

gradação estrutural, quando passa

programadas.

estrutural analisado, sua importância

a existir a real possibilidade de se

Dessa forma, dá-se a devida im-

para a estabilidade local e geral da

ultrapassar a condição de uso da es-

portância tanto às condições cons-

estrutura analisada.

trutura, e ao se atingir o Nível 3, o

trutivas como ao meio ambiente

possível colapso.

onde está inserida a estrutura avalia-

4.2 Considerações sobre a importância do elemento estrutural analisado

Em uma primeira aproximação,

da e a influência desses elementos

podem-se considerar duas condições:

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

sobre a velocidade de degradação

judica a estabilidade geral da es-

Considerando-se o elevado nú-

da mesma.

trutura ou não coloca em risco a

mero de OAEs existentes no Brasil

Da mesma forma, há de se con-

integridade física dos usuários;

e o avançado estado de degradação

siderar a importância dos elementos

u elemento cujo colapso prejudica a

de muitas delas, a proposição de um

estruturais afetados pelas patologias

estabilidade geral da estrutura ou

sistema de gerenciamento baseado

diagnosticas durante as inspeções,

coloca em risco a integridade físi-

em índices simplificados tem como

verificando-se as condições estrutu-

ca de seus usuários.

objetivo facilitar e agilizar o trabalho

rais desses elementos de forma isola-

Essa consideração é importante,

de inspeção das mesmas por pro-

da e em conjunto, definindo-se então

pois, durante uma vistoria, o acentua-

fissionais adequadamente treinados

a necessidade de uma intervenção

do estado de degradação de um ele-

e permitir a correta priorização dos

pontual (em um determinado elemen-

mento estrutural pode chamar mais a

serviços de manutenção e de recu-

to estrutural) ou da estrutura no todo.

atenção do vistoriador que a sua real

peração de acordo com as reais con-

Por fim, há de se considerar que a

importância para a estabilidade do

dições de cada estrutura avaliada.

u elemento cujo colapso não pre-

proposição de índices para avaliar a

conjunto, o que induz, de forma subli-

É interessante ressaltar que os

degradação de uma estrutura não é

minar, a uma falha na avaliação. Ao se

índices propostos apresentam pre-

aplicável apenas a OAEs, mas a todas

ter muito clara a necessidade dessa

cisão suficiente para que seja feita

as estruturas de concreto armado e

análise, por parte do profissional que

a avaliação da idade relativa da es-

protendido, que deveriam ser sempre

efetua a vistoria, esse efeito sublimi-

trutura, ou seja, a idade conforme

inspecionadas periodicamente, dada

nar tende a ser irrelevante.

o seu grau de degradação, evitan-

a real possibilidade de perda de fun-

Quanto à introdução de mais

do que uma obra seja bem avaliada

cionalidade ou mesmo colapso de es-

esse elemento no sistema de geren-

apenas por ter pouca idade, pois fa-

truturas mal conservadas.

u REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [01] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR6118: Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2014. 238 p. [02] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR14931: Execução de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2004. 53 p. [03] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR16230: Inspeção de estruturas de concreto - Qualificação e certificação de pessoal - Requisitos. Rio de Janeiro, 2013. 19 p. [04] BRASIL. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Manual de inspeção de pontes rodoviárias. 2. ed. Rio de Janeiro, 2004. 253p. [05] LENCIONI, J. W. Proposta de manual para inspeção de pontes e viadutos em concreto armado – discussão sobre influência dos fatores ambientais na degradação de obras de arte especiais. 2005. 187 f. Dissertação (Mestrado em Infraestrutura Aeronáutica) – Programa de Pós-Graduação em Infraestrutura Aeronáutica, Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), São José dos Campos, 2005.

110 | CONCRETO & Construções

u inspeção e manutenção

Um método probabilístico de avaliação da segurança de pontes em concreto armado com base no monitoramento estrutural ALBERTO BELOTTI COLOMBO, ALFREDO PINTO CONCEIÇÃO NETO, LEILA CRISTINA MENEGHETTI, RAFAEL PETILE HUNE, TÚLIO NOGUEIRA BITTENCOURT Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica, Universidade de São Paulo

destrutivos são tecnologias que,

gas móveis é apresentada. Para a

obras

cada vez mais, surgem para comple-

aplicação em estruturas de concre-

de infraestrutura tem-se

mentar métodos tradicionais de ava-

to, optou-se por considerar a cur-

mostrado

liação estrutural como a inspeção

vatura medida na seção monitora-

diversas nações do mundo. Este

visual. As informações provenientes

da, devida às cargas móveis, como

problema tem sido agravado pela

do monitoramento estrutural podem

parâmetro principal da resposta da

insuficiência de recursos para a re-

ajudar a reduzir incertezas e, assim,

estrutura,

novação da infraestrutura existente.

melhorar os modelos utilizados nas

na equação:

A engenharia de estruturas tem fo-

análises. O objetivo deste trabalho

cado na avaliação e reabilitação das

é apresentar a aplicação de uma

estruturas existentes. Neste âmbito,

metodologia para a integração dos

o uso de técnicas de avaliação ba-

dados de monitoramento na ava-

Onde, g(s,t) é a equação de es-

seadas em métodos probabilísticos

liação da segurança de estruturas

tado limite em que o evento de falha

é uma área que tem recebido bas-

de concreto.

é dado por g(s,t)≤0, f(s,t) é a curva-

1. INTRODUÇÃO

degradação

das

presente

conforme

apresentado

[1]

tura máxima medida no instante de

tante atenção, principalmente devi-

2. METODOLOGIA

tempo t no ponto de coordenadas

estão presentes em grande parte

A metodologia apresentada é

espaciais s, e é o erro de leitura,

das atuais normas de projeto de

baseada na formulação apresentada

que pode ser assumido como tendo

estruturas (ELLINGWOOD, 1996).

por LIU et al. (2009) para a avaliação

distribuição normal com média 0,0

Abordagens probabilísticas também

da segurança de pontes utilizando

e desvio padrão s e, z(s,t) é a função

tem sido utilizadas na otimização do

dados da resposta estrutural obtida

de previsão, que pode ser utilizada

planejamento das inspeções e ma-

durante a monitoração de pontes

para estimar valores de f(s,t) no fu-

nutenções de pontes (FRANGOPOL;

submetidas a cargas móveis. Nes-

turo e f 0(s,t) é a curvatura limite, que

LIU, 2007).

te trabalho uma equação de estado

pode ser estabelecida como a maior

Além disso, técnicas como moni-

limite que considera a resposta da

curvatura esperada devido às car-

toramento estrutural e métodos não

estrutura devido aos efeitos de car-

gas móveis na ponte.

do ao fato de que esses métodos

CONCRETO & Construções | 111

O valor da curvatura limite f 0(s,t) pode ser considerado como a curvatura no estado limite último da seção, a curvatura máxima medida durante uma prova de carga para uma determinada seção ou, até mesmo, a curvatura máxima obtida através de simulação numérica utilizando os carregamentos acidentais de norma cabíveis. Para mais considerações sobre a definição da resposta limite considerada nesta equação o leitor pode referir-se a LIU et al. (2009). Quando a avaliação da segurança estrutural utilizando a eq. 1 é feita no instante t=0 (presente momento da medição), os valores de f(s,t) podem ser utilizados diretamente na

u Figura 1 Ponte sobre o rio Jaguari

análise, ou seja, z(s,t)=1,0. Para esDesta forma inserindo a eq. 4 na

timar a segurança no futuro, os valo-

lidade de ocorrência de um valor f

res de deformação podem se ajusta-

menor ou igual a fm(F(fm) = P[f ≤ fm,

dos utilizando a função de previsão,

f m é o valor extremo da variável ale-

z(s,t). LIU et al. (2009) propõem uma

atória f e l e h são os parâmetros

função baseada na estatística de va-

da distribuição, que podem ser ob-

lores extremos. Esta proposta se ba-

tidos através dos dados de medi-

Assim, conforme apresentado por

seia no fato de que, para um número

ção utilizando métodos estatísticos

LIU et al. (2009), a função de previsão

de medições k grande o suficiente,

(ANG; TANG, 2007).

pode ser escrita de acordo com a eq. 6.

a distribuição de valores extremos

Desta forma, o valor máximo

(máximo ou mínimos) tende a umas

dos dados medidos nos próximos

das três distribuições de probabili-

T anos, f max(T), pode ser estimado

dade: (1) Gumbel; (2) Fisher-Tippett;

invertendo-se a eq. 2 no seguinte

(3) Weibull, independentemente da

formato:

[5]

[6]

3. APLICAÇÃO EM UMA PONTE DE CONCRETO ARMADO

distribuição de probabilidades da

[3]

variável original.

3.1 Descrição da obra de arte

A função de previsão proposta no trabalho de Liu et al. é baseada na

Sendo f max(T) o maior valor em

distribuição de Gumbel, que apre-

N T ocorrências futuras, F(f max(T)) é

senta a seguinte expressão para a

dado por:

[4] [2]

Onde, F(f m) é a função cumulativa de distribuição que é a probabi-

A ponte sobre o rio Jaguari (Figura 1), localizada no km 946+300 da BR-381, no município de Extre-

função de probabilidade cumulativa:

112 | CONCRETO & Construções

eq. 3, é obtida a expressão:

ma (MG) sob concessão da Autopista Fernão Dias, foi seleciona-

Onde, N T é o número total espe-

da para ter seu comportamento

rado de passagens de veículos pe-

estrutural estudado por meio do

sados sobre a ponte nos próximos

monitoramento das deformações,

T anos.

deslocamentos e acelerações. A

completa.

Nesta

instrumentação

foram realizados ensaios com tráfego controlado (através de um veículo de teste) e tráfego livre. Foram empregados sensores de deformações, deslocamentos e acelerações, no entanto, neste estudo foram considerados apenas os resultados de deformação. Algumas seções transversais da ponte foram

u Figura 2 Corte longitudinal da ponte sobre o rio Jaguari

instrumentadas com extensômetros elétricos para a medição de deformações em alguns pontos. Estes

ponte é curva e em elevação, com

de transição. O eixo longitudinal da

extensômetros foram instalados em

superestrutura em viga contínua em

ponte possui declividade de 5,9%

três pontos ao longo da altura das

concreto armado (f ck = 20 MPa),

no sentido Belo Horizonte – São

duas vigas longarinas da ponte. A

sustentada por seis pares de pila-

Paulo. A Figura 2 mostra uma vista

Figura 3 ilustra o posicionamento

res (f ck = 18 MPa), sendo os vãos

longitudinal da ponte enquanto que

dos sensores nas seções.

de comprimento variável em 20 m,

a seção transversal típica do meio

26 m e 30 m. Nas regiões próximas

de vão pode ser vista na Figura 1.

os apoios. Os aparelhos de apoio

cia entre os sensores de deformação instalados nas extremidades superior

aos apoios, as vigas tem sua largura alargada, chegando a 100 cm sobre

Considerando d como a distân-

3.2 Análise dos dados de monitoramento

e inferior da seção, os valores de curvatura podem ser calculados em função das deformações nestes pontos

são em elastômero fretado. O tabuleiro é em laje contínua solidarizada

Em outubro de 2011 esta ponte

às vigas. Cada extremidade da es-

foi instrumentada de maneira a re-

trutura apresenta encontro com laje

alizar uma avaliação estrutural mais

(e sup, einf) de acordo com a eq. 7.

[7] O extensômetro localizado na região intermediária da viga é redundante e também foi utilizado para validar a hipótese de que a seção permanece plana durante o carregamento da estrutura. A Figura 4 mostra os sinais de deformação para a viga S1-A durante a passagem de um veículo e o perfil de deformações no instante de deformação máxima da armadura. O perfil deixa claro que a hipótese de permanência da seção plana durante o carregamento é de fato válida. Desta forma, utilizando a eq. 7

u Figura 3 Seções analisadas e localização dos extensômetros

e os dados coletados durante 30 horas de trafego livre sobre a ponte, foi possível detectar os picos de CONCRETO & Construções | 113

curvatura devidos às passagens de veículos sobre a ponte. Utilizando a ferramenta MATLAB ® e o método de Maximum Likelihood (ANG; TANG, 2007) foi possível ajustar os parâmetros das distribuições de Weibull, Fisher-Tippett (GEV), Gumbel e Lognormal para os dados obtidos. A Figura 5 mostra o resultado desses ajustes para cada uma destas distribuições para a seção S1-A e S1-B. Analisando os resultados dos ajustes da distribuições concluiu-se que, para as seções da viga A, a distribuição de Fisher-Tippett (GEV) é a mais adequada e, para as seções da viga B, a distribuição de Weibull se aproximou mais dos da-

u Figura 4 Deformações durante a passagem de um veículo sobre a ponte e perfil das deformações no ponto de deformação máxima para a seção S1-A

dos medidos. A Tabela 1 mostra os

a probabilidade de falha associada à

modelo analítico. A metodologia para

valores dos parâmetros encontra-

equação de estado limite estabeleci-

estimar esta curvatura a partir da re-

dos para cada uma das seções ana-

da pela eq. (1). Para isso, é neces-

lação momento x curvatura e do mo-

lisadas. Para melhor entendimento

sário determinar o valor de curvatura

delo analítico da ponte está ilustrado

dos parâmetros de cada distribui-

limite a ser utilizado. Neste trabalho

na Figura 7. Neste método é neces-

ção, as equações 8 e 9 mostram a

este valor foi obtido através da apli-

sário considerar o efeito das cargas

função de densidade de probabili-

cação das cargas de norma em um

permanentes na seção e avaliar qual

dade (PDF) para as distribuições de Fisher-Tippett e Weibull, respectivamente. Na Figura 6 estão plotadas as funções de densidade de probabilidade (PDF) que apresentaram melhor ajuste aos dados de campo coletados.

[8]

[9]

3.3 Avaliação da segurança utilizando os dados de monitoramento Utilizando os parâmetros das distribuições obtidos através dos dados de monitoramento é possível calcular 114 | CONCRETO & Construções

u Figura 5 Funções de densidade de probabilidade ajustadas para os dados de curvatura da seção S1

u Tabela 1 – Parâmetros das distribuições ajustados para os dados de medição Seção

Fisher-Tippett (GEV)

Weibull

que a precisão obtida com a plataforma de cálculo utilizada.

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

s (x10 )

m (x10 )

l (x10 )

S1-A

0,015978

9,34753

17,8406

–

S1-B

–

3,02687

1,69307

S3-A

0,307376

4,47532

8,30104

–

em concreto armado utilizando dados

S3-B

–

1,07235

2,09033

de monitoramento estrutural. Dados

S5-A

0,153226

3,80527

6,54558

–

coletados durante uma empreitada de

S5-B

–

1,08796

1,80363

monitoramento foram empregados e

-6

Neste trabalho foi apresentada uma metodologia para a avaliação da segurança estrutural de uma ponte

a partir deles foram obtidas algumas é a variação máxima da curvatura

Foi empregado para este fim o mé-

distribuições probabilísticas. Através

devido às cargas acidentais de nor-

todo FORM (MELCHERS, 1999) e os

do uso de diagramas de momento x

ma sobre a mesma.

resultados obtidos encontram-se na

curvatura para as seções de concre-

Com esses valores de curvatura

Tabela 2. Nos campos da tabela que

to armado e de um modelo analítico

limite é possível calcular a probabi-

se encontram em branco, as proba-

linear para a estrutura da ponte, fo-

lidade de falha associada a eq. (1).

bilidades de falha foram menores do

ram obtidos valores de curvatura limite. Utilizando esses valores limites, foram calculadas probabilidades de falha associados a eles. A formulação apresentada é de fácil implementação e, quando modelada adequadamente, permite acompanhar o desempenho estrutural da ponte quanto ao seu comportamento à flexão. A interpretação dos valores de probabilidade apresentados na Tabela 2 deve ser feito de acordo com a definição do valor de curvatura limite. Por exemplo, caso a curvatura limite seja estabelecida com base na capacidade última da

u Tabela 2 – Parâmetros das distribuições ajustados para os dados de medição

u Figura 6 Funções de densidade de probabilidade obtidas para os dados de curvatura

Seção

f0 (x 10-5)

P [ g ≤ 0]

S1-A

13,204

1,57 x 10-5

S1-B

13,421

5,37 x 10-6

S3-A

8,2000

2,86 x 10-3

S3-B

8,4000

–

S5-A

9,5321

5,01 x 10-5

S5-B

9,6571

–

CONCRETO & Construções | 115

seção e as incertezas associadas às propriedades dos materiais e aos carregamentos sejam considerados adequadamente, esses valores de probabilidade poderão ser comparados a valores sugeridos nas normas cabíveis. Para a definição da curvatura limite adotada neste trabalho, os valores de probabilidades não podem ser comparados com os sugeridos nas normas de projeto pois existe a incerteza a respeito das cargas permanentes e das propriedades mecânicas da estrutura. De maneira geral, caso os valores obtidos durante o monitoramento apresentem probabilidade de exceder os valores limites estabelecidos para a carga móvel,

u Figura 7 Fluxograma para a obtenção do valor limite de curvatura através de modelo analítico

que sejam próximos dos valores de ção de momentos obtida pelo mode-

também foi apresentada, no entan-

neste

lo analítico não está compatível com

to, a quantidade de dados coletados

trabalho, as probabilidades de falha

os resultado obtidos em campo. Isto

não permite, ainda, o uso apropriado

mostram alguma variabilidade. O va-

mostra que os valores de probabili-

dessa formulação. Trabalhos estão

lor obtido para a seção S3-A é maior

dade obtidos nessas análises devem

sendo desenvolvidos pelos autores

do que 2,3263x10 , que é a proba-

ser interpretados com cautela. Estu-

para a utilização de dados provenien-

bilidade de falha associada a um ín-

dos para a calibração deste modelo,

tes de um sistema de monitoramento

dice de confiabilidade 3,5, o qual é

levando em consideração os dados

de longa duração que está instalado

sugerido, por exemplo, pela norma

de campo, estão em desenvolvimen-

nesta mesma estrutura. O estudo

AASHTO. No entanto, analisando os

to e poderão gerar melhores resul-

de mecanismos de degradação do

dados foi verificado que este valor

tados para esta análise. Além disto,

concreto, como corrosão das ar-

está ligado ao fato de que a curva-

trabalhos mais elaborados a respeito

maduras, e as influências desses no

tura limite obtida através do modelo

da interpretação dos resultados ob-

desempenho futuro da estrutura são

analítico é pequena quando com-

tidos com esta abordagem também

assuntos que devem ser abordados,

parada ao comportamento real da

estão em andamento.

pois podem alterar significativamente

norma, atenção deve ser dada. Nos

resultados

obtidos

-4

estrutura. As deformações medidas

A formulação para a previsão do

nesta seção indicam que a distribui-

desempenho da estrutura no futuro

os resultados das análises utilizando a metodologia apresentada.

u REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [01] ANG, A. H.-S.; TANG, W. H. Probability Concepts in Engineering. 2nd Editio ed.John Wiley & Sons, Inc., 2007. [02] ELLINGWOOD, B. R. Reliability-based condition assessment and LRFD for existing structures. Structural Safety, v. 18, n. 2-3, p. 67–80, 1996. Disponível em: <http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/0167473096000069>. . [03] FRANGOPOL, D. M.; LIU, M. Maintenance and management of civil infrastructure based on condition, safety, optimization, and life-cycle cost. Structure and Infrastructure Engineering, v. 3, n. 1, p. 29–41, 2007. Disponível em: <http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/15732470500253164>. Acesso em: 10/6/2014. [04] LIU, M.; FRANGOPOL, D. M.; KIM, S. Bridge Safety Evaluation Based on Monitored Live Load Effects. Journal of Bridge Engineering, v. 14, n. 4, p. 257–269, 2009. [05] MELCHERS, R. E. Structural Reliability Analysis and Prediction. 2nd ed. Wiley, 1999.

116 | CONCRETO & Construções

u entidades da cadeia

ABNT – 75 anos de Normalização Técnica no Brasil ENGª INÊS BATTAGIN – Superintendente do ABNT/CB-18, Membro dos Conselhos Técnico e Deliberativo da ABNT e Diretora Técnica do IBRACON

saios de Materiais, com a finalidade de

1. INTRODUÇÃO

Associação Brasileira de Nor-

aprimorar pesquisas e criar novas tec-

mas Técnicas completou 75

nologias. Nesse encontro, que ocorreu

anos no último dia 28 de se-

no Instituto Nacional de Tecnologia

tembro, com uma trajetória marcada por

(INT), no Rio de Janeiro, ganhou força

desafios e conquistas que se revertem

a proposta de criação de uma entida-

em benefícios para a sociedade brasilei-

de nacional de normalização.

ra em, praticamente, todas as áreas de

Nesse contexto, a Associação Bra-

atividades. Com 224 Comitês Técnicos

sileira de Cimento Portland (ABCP) teve

(sendo 63 Comitês Brasileiros, quatro Or-

papel importante, pois defendia a neces-

ganismos de Normalização Setorial e 157

sidade de elaboração de normas técnicas

Comissões de Estudo Especiais) e um

brasileiras para a tecnologia do cimento e

acervo de mais de oito mil Normas Técnicas, a ABNT é um patrimônio nacional, por sua contribuição para o desenvolvi-

u Figura 1 Selo e carimbo comemorativos dos 75 anos da ABNT

do concreto. Na época, os vários laboratórios de ensaio do país não contavam com documentos padronizados, o que gerava condições para que a análise de

mento tecnológico, proporcionando qualidade e competitividade, promovendo a

(International Eletrotechnical Comission)

corpos de ensaio similares apontasse

cidadania e a defesa do consumidor e do

desde sua fundação. Por meio de seus

resultados diferentes. O posicionamento

meio ambiente.

Comitês Brasileiros, atua ativamente em

da ABCP foi logo endossado pelos dois

mais de 400 Comitês Técnicos da ISO e

laboratórios mais importantes do Brasil

em praticamente todos da IEC.

na época, o INT, do Rio de Janeiro, e o

Entidade privada, sem fins lucrativos, a ABNT foi reconhecida pelo governo brasileiro como de utilidade pública em

Para marcar a comemoração de

IPT, Instituto de Pesquisas Tecnológicas,

1962 e, trinta anos mais tarde, por Re-

seus 75 anos de ininterrupta atividade,

de São Paulo. A partir dessa iniciativa, já

solução do CONMETRO – Conselho

foi realizada uma cerimônia simples na

em 1937, por decreto do então Presiden-

Nacional de Metrologia, Normalização

sede da entidade, com o lançamento do

te Getúlio Vargas, foram publicados dois

e Qualidade Industrial, de 24.08.1992,

Selo e do Carimbo da Empresa Brasi-

documentos técnicos contendo especifi-

foi elevada à condição de Foro Nacional

leira de Correios e Telégrafos (Figura 1),

cações e métodos de ensaios de cimento

Único de Normalização.

contendo informações sobre o aniversá-

Portland (EB1 e MB1, respectivamente).

A ABNT representa o Brasil nos foros

rio da ABNT.

Nos anos 1938 a 1940, com o avanço do desenvolvimento industrial brasi-

internacionais de normalização técnica, tendo sido membro fundador da ISO

2. UM POUCO DE HISTÓRIA

leiro, ficou evidente a necessidade de se

(International Organization for Standardi-

Em 1937 começou a ser traçada a

dispor de normas técnicas para a padro-

zation), da COPANT (Comissão Paname-

história da ABNT, quando, por iniciati-

nização de processos e metodologias

ricana de Normas Técnicas) e da AMN

va do engenheiro Paulo Sá, considera-

de ensaios. O idealismo e empenho de

(Associação Mercosul de Normalização),

do o Patrono da entidade, foi realizada

representantes do meio técnico nacional,

além de tomar parte nos trabalhos da IEC

a 1ª Reunião de Laboratórios de En-

entre os quais figuram os engenheiros

CONCRETO & Construções | 117

Ary Frederico Torres e Francisco de Assis

a aprovação do seu primeiro Estatuto e

em outras partes do mundo, o Brasil teve

Basílio, que viriam a presidir a entidade,

a homologação de suas primeiras Nor-

também na tecnologia do concreto a raiz

geraram as bases para a criação de um

mas Técnicas:

da evolução da construção em todas as

organismo brasileiro de normalização.

u EB1 – Especificação de cimento

suas modalidades.

Em 28 de setembro de 1940, na sessão solene inaugural da 3 Reunião a

de Laboratórios Nacionais de Ensaios de Materiais, contando com a presença

Portland comum; u MB1 – Método de ensaio de cimento

Portland; u NB1 – Cálculo e execução de obras

A publicação da NB-1, em 1940, considerada “norma-mãe” das estruturas de concreto, gerou uma série de outros documentos, a partir dos requisitos e

de mais de 40 representantes da socie-

de concreto armado.

conceitos nela estabelecidos. Sua evolu-

dade brasileira, foi fundada a ABNT, com

Seguindo as tendências já delineadas

ção direta é a ABNT NBR 6118 Projeto

Ata da Reunião de Fundação da ABNT

Primeiras Normas Técnicas Brasileiras, homologadas pela ABNT em 1940

u Figura 2

118 | CONCRETO & Construções

de estruturas de concreto – Procedimen-

a Marca de Conformidade ABNT e hoje

to da atuação da ABNT nos Comitês da

to, que a cada revisão vem contemplan-

conta com o Selo de Qualidade ABCP.

ISO ao longo dos últimos anos.

do os avanços tecnológicos verificados

Nesse âmbito de atuação, a ABNT é hoje

Com a globalização da economia, que

no Brasil e no mundo.

um Organismo de Avaliação da Confor-

impôs exigências e desdobramentos na

Atualmente sete Comitês Brasileiros

midade acreditado pelo Instituto Nacional

gestão das empresas, refletindo-se nos

e 26 Comissões de Estudo Especiais

de Metrologia, Qualidade e Tecnologia

aspectos social e ambiental, a ABNT in-

da ABNT fazem parte do Macrossetor

(INMETRO), para certificação de pro-

tegrou-se prontamente ao novo cenário,

da construção civil, cujo acervo norma-

dutos, sistemas, pessoas e programas

conquistou postos estratégicos nos foros

tivo ultrapassa mil documentos técnicos,

ambientais, como o Rótulo Ecológico e

internacionais de Normalização e dina-

dos quais cerca de 300 são de concreto,

a verificação de inventários de gases de

mizou seu papel no Brasil, ampliando a

seus materiais constituintes, produtos e

efeito estufa.

disseminação da importância das normas

aplicações diversas, elaborados no âm-

Como Foro Nacional Único de Nor-

técnicas para o desenvolvimento do país.

bito dos ABNT/CB-18 (Comitê Brasileiro

malização, a ABNT é signatária do Có-

Uma das demonstrações do prestí-

de Cimento, Concreto e Agregados) e

digo de Boas Práticas em Normalização

gio da ABNT ocorreu em 2014, quando

ABNT/CB-02 (Comitê Brasileiro da Cons-

da Organização Mundial do Comércio;

a ISO escolheu o Brasil, pela primeira

trução Civil).

condição essencial para que o país parti-

vez, para sediar a sua 37ª Assembleia

cipe do comércio internacional, que tem

Geral. No ano anterior, ambas as orga-

3. RECONHECIMENTO NACIONAL E INTERNACIONAL DA ABNT

como base as Normas ISO e IEC. Dessa

nizações já haviam trabalhado juntas na

forma, a ABNT tem avançado em sua

Conferência das Nações Unidas sobre

Tendo sido declarada de utilidade

representação nos trabalhos internacio-

Desenvolvimento Sustentável, a Rio+20,

pública em 1962 pelo governo Brasileiro,

nais de normalização, participando dos

no Rio de Janeiro (RJ), para demonstrar

já em 1977 a ABNT lançou sua Marca

Comitês Técnicos dessas entidades e

a importância das normas técnicas como

de Conformidade às Normas Técnicas,

atuando de forma a influenciar no conte-

solução para os desafios globais. Gestão

numa época em que na Europa apenas

údo de normas internacionais com con-

ambiental, gestão da energia e diretrizes

se delineava o movimento de apoio e in-

tribuições técnicas, fruto da experiência e

sobre responsabilidade social foram te-

centivo à certificação de produtos e servi-

do conhecimento dos representantes do

mas tratados na ocasião, comprovando

ços; hoje amplamente praticada.

país, procurando garantir condições de

a sintonia da Normalização.

Vale salientar que o cimento Portland

competitividade aos produtos e serviços

A realização da 37ª Assembleia

brasileiro foi o primeiro produto a receber

brasileiros. A Figura 3 ilustra o crescimen-

Geral da ISO no Brasil possibilitou

u Figura 3 Crescimento da participação brasileira na normalização internacional ISO

CONCRETO & Construções | 119

vidades e interesses, como Construção

brasileiros em suas conquistas, como

Civil, Eletricidade, Gases Combustíveis,

produtores ou como consumidores de

Bebidas, Energia Nuclear, Tecnologia

produtos e serviços, de outro busca

Gráfica, Acessibilidade, Qualidade, Turis-

uma base sólida para o fortalecimento

mo, Café, Biodiesel, Siderurgia, Sistemas

de suas atividades, alcançando objetivos

de Saneamento, Informática em Saúde,

importantes para uma organização que

Metrologia, Gestão Ambiental, Nanotec-

precisa estar à altura do posto que ocu-

nologia, Responsabilidade Social, e mui-

pa no cenário da Normalização. É o caso

to mais, que pode ser conferido no site

da participação na normalização inter-

da entidade (www.abnt.org.br).

nacional, da abrangência das atividades

Cumprindo seus objetivos estatu-

de normalização nacional e, também, da

tários, a ABNT oferece, por meio das

recente conquista da entidade que ocu-

normas técnicas que publica, diretrizes e

pa novas instalações em São Paulo, em

suporte tecnológico para as ações exer-

sede própria, desde 2014.

cidas pelo Estado, seja na esfera federal,

u Figura 4 Brochura produzida pela ISO como incentivo à prática do ensino da normalização técnica na formação profissional

na estadual, ou na municipal. O Decreto nº 5.296, de 2004, pelo qual o Gover-

4. NORMAS BRASILEIRAS DE CONCRETO

no Federal estabeleceu oportunidades

A Normalização Brasileira de concre-

e condições para o desenvolvimento de

to, seus materiais constituintes, produtos

uma política nacional de acessibilidade,

e aplicações é desenvolvida pelas Comis-

por exemplo, enfatiza a importância do

sões de Estudo do ABNT/CB-18 Comitê

conhecer a realidade de países com as

atendimento às Normas Brasileiras, que

Brasileiro de Cimento, Concreto e Agre-

mais diferentes culturas, mas com desejos

tratam de espaços públicos e diferentes

gados, que divide com o ABNT/CB-02 o

e necessidades que podem ser traduzidos

modalidades de transporte.

trabalho de normalização no campo das

na busca pelo crescimento sustentável,

Se, de um lado, a ABNT auxilia os

estruturas de concreto, uma vez que as

onde a geração de valor deve ser incentivada e preservada. A profícua troca de ideias e experiências durante os cinco dias de realização do evento tornou possível o estabelecimento de diretrizes para o fortalecimento da atividade de normalização técnica, como valioso instrumento de popularização do conhecimento e de difusão das boas práticas, desmitificando antigos padrões, aproximando culturas e facilitando a comercialização de bens e serviços. Foi incentivada a inclusão da normalização na formação profissional, de forma a gerar um círculo virtuoso, que premia o consenso sobre as melhores escolhas de cada sociedade com forte embasamento técnico. A diversidade dos temas tratados pelos diversos Comitês Brasileiros atesta as demandas da sociedade por normas que atendam às mais variadas áreas de ati120 | CONCRETO & Construções

u Figura 5 Reunião de abertura da 37ª Assembleia Geral da ISO, Rio de Janeiro, setembro/2014. Na mesa, o Presidente da ISO em exercício, o Presidente e alguns Diretores da ABNT e autoridades convidadas

normas de projeto estrutural e execução

IBRACON e ABNT foi possível trazer para

da Construção Civil. Adicionalmente tem-

5. NORMA BRASILEIRA DE PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO É RECONHECIDA NA ISO

-se as Comissões de Estudo Especiais

Comemorando seus 75 anos de

Concrete), realizada em Salvador (BA),

de Inspeção de Estruturas de Concreto

fundação, a ABNT foi premiada com o

no período de 29.05 a 01.06.2007 e o

(ABNT/CEE 169) e do Uso de Materiais

reconhecimento de sua Norma Brasi-

ABNT/CB-18 assumiu os trabalhos de

Não Convencionais para Reforço de Es-

leira de Projeto de Estruturas de Con-

coordenação da representação brasileira

truturas de Concreto (ABNT/CEE193),

creto, ABNT NBR 6118, registrada

como membro P (participante) nesse Co-

que complementam o conjunto de Comi-

pela segunda vez consecutiva pela ISO

mitê Técnico Internacional.

tês Técnicos na área.

(International Organization for Stan-

O envolvimento de mais de uma

A representação brasileira na ISO nos

dardization) como documento de vali-

centena de profissionais e dezenas de

Comitês Técnicos de cimento e concre-

dade internacional conforme os crité-

empresas e entidades nos trabalhos de

to a seguir relacionados é realizada pelo

rios da ISO 19338 (Performance and

normalização técnica nacional, revisan-

ABNT/CB-18 (membro P, participante),

assessment requirements for design

do e adequando a Norma Brasileira de

contando com a colaboração do ABNT/

standards on structural concrete), que

Projeto de Estruturas de Concreto, pos-

CB-02 da ABNT/CEE 193 em alguns

avalia normas nacionais de países

sibilitou a primeira conquista internacio-

subcomitês do ISO/TC71:

membros da entidade.

nal, com o registro da ABNT NBR 6118

de estruturas, de qualquer material, são da responsabilidade do Comitê Brasileiro

u ISO/TC71 – Concrete, reiforced con-

crete and prestressed concrete u ISO/TC74 – Cement and lime u ISO/TC77

–

Products

fibre

o Brasil a reunião anual do ISO/TC71 (Internacional Committee of Concrete, Reinforced Concrete and Pre-stressed

Ressalta-se o fato de a precursora

pela ISO, cumprindo com as exigências

da ABNT NBR 6118 ter sido a NB-1

do ISO/TC71/SC4 (Performance require-

(Cálculo e execução de obras de con-

ments for structural concrete). Assim,

creto armado), primeira Norma publica-

em 2008, a nossa NB-1, como ainda

reinforced cement

da pela ABNT, já na data de sua funda-

é conhecida carinhosamente a ABNT

Ainda no âmbito internacional, o

ção, em 1940.

NBR 6118, passou a fazer parte do se-

ABNT/CB-18 participa como membro O

Tendo passado por processos de

leto grupo de Normas Técnicas que

(observador) dos trabalhos do ISO/TC24

revisão de forma a manter-se atualizada,

atendem às exigências internacionais e

(Particle characterization including siev-

em 1980 a NB-1 foi registrada pelo IN-

podem ser utilizadas em qualquer parte

ing) e auxilia o ABNT/CB189 na repre-

METRO como NBR 6118 e, a partir de

do mundo para o Projeto de Estruturas

sentação brasileira junto ao Subcomitê

2003, passou a tratar exclusivamente

de Concreto. Essa conquista foi reafir-

3 do ISO/TC189, no que diz respeito à

das etapas de projeto, contemplado todo

mada agora, na reunião realizada em

caracterização e ensaios de argamas-

o escopo do concreto estrutural.

28/10/2015, em Seoul, na Coréia, e vem

sas colantes para o assentamento de

O envolvimento do IBRACON e mais

confirmar a capacidade da engenharia

peças cerâmicas. No âmbito regional,

recentemente da ABECE nesse traba-

nacional, igualada às melhores do mun-

o ABNT/CB-18 responde pela secreta-

lho, por meio do Comitê Técnico de

do, e a tradição brasileira na construção

ria técnica do CSM 05 – Comitê Setorial

Projeto Estrutural (CT 301), tem possibi-

em concreto.

MERCOSUL de Cimento e Concreto e

litado o desenvolvimento de um estudo

representa o Brasil nos trabalhos de nor-

contínuo de aprimoramento dessa Nor-

malização desenvolvidos.

ma Brasileira, com a edição de cader-

O resultado de todo esse esforço tem

nos de comentários técnicos sobre seu

6. A IMPORTÂNCIA DA SOCIEDADE NO PROCESSO DE NORMALIZAÇÃO

gerado não apenas maiores possibili-

conteúdo que facilitam os processos de

As Normas Técnicas registram e ho-

dades de alinhamento do Brasil com as

revisão pela ABNT.

mogeneízam o conhecimento, padroni-

diretrizes internacionais e regionais, mas,

Por sua vez, a participação brasileira

zam produtos e serviços, estabelecem

principalmente, possibilitado influir nas

nos foros internacionais de normalização

requisitos de qualidade e limitações de

tomadas de decisão e buscar a aceita-

de cimento e concreto foi amplamente

uso, prescrevem metodologias de en-

ção dos padrões brasileiros nas normas

incentivada e ampliada a partir de 2007,

saios para comprovação de requisi-

regionais e internacionais.

quando num esforço conjunto entre

tos, além de dirimirem discordâncias e CONCRETO & Construções | 121

gerarem economia e boas práticas, indo

novas tecnologias e procedimentos,

ABNT, durante o período de dispo-

ao encontro dos almejados objetivos de

fruto de pesquisas, estudos e avanços

nibilidade dos Projetos para o recebi-

sustentabilidade. São grandes aliadas

da sociedade.

mento de sugestões.

dos consumidores, possibilitando com-

O processo de normalização técnica

As Comissões de Estudo da ABNT

parar diferentes soluções sob um único

brasileiro segue as Diretrizes Internacio-

são compostas por profissionais técni-

prisma, e também dos produtores, ge-

nais ISO/IEC, mas está estruturado de

cos, que representam empresas, enti-

rando um ambiente salutar para o cres-

forma a permitir que democraticamente

dades, órgãos governamentais e outros.

cimento organizado.

possam tomar parte dos trabalhos todos

Essas Comissões de estudo realizam

que tenham como contribuir com o tema

reuniões presenciais periódicas, para

objeto de normalização.

tratar dos temas de seu escopo. Infor-

Cada vez mais se torna imprescindível o uso das Normas Técnicas como ferramentas de trabalho, em função

Há dois momentos importantes para

mações a respeito podem ser obtidas

da complexidade crescente em todas

a participação nos trabalhos:

pelo e-mail suporte@abnt.org.br ou dire-

as áreas. Por essa razão, é imperioso

u como membro de uma Comissão

tamente junto aos respectivos Comitês

que sejam periodicamente revistas, de forma a estarem atualizadas com as

de Estudo; u na Consulta Nacional, pelo site da

Brasileiros ou Organismos de Normalização Setorial.

u REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [01] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT. História da Normalização Brasileira. Disponível em http://www.abnt.org.br/abnt/conheca-a-abnt. [02] ______. ABNT NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 2014. [03] INSTITUTO BRASILEIRO DO CONCRETO, IBRACON. Comentários Técnicos e Exemplos de Aplicação da ABNT NBR 6118:2014, São Paulo, 2015.

122 | CONCRETO & Construções

u normalização técnica

Histórico das normas brasileiras para cargas móveis em projetos de pontes e viadutos JÚLIO TIMERMAN – Coordenador de Comissões de Estudos de Diversas Normas Brasileiras, dentre as quais está inclusa a ABNT NBR 7188

1. INTRODUÇÃO

presente artigo apresenta um

niência em se prever a passagem

do carregamento móvel a ser aplicado

de veículos pesados;

à estrutura em sua posição mais des-

histórico das normas técnicas

u Classe III: Pontes situadas em es-

favorável para cada seção de cálculo

nacionais relativas à conside-

tradas de ligação secundárias não

e combinação de carregamento. Os

incluídas na classe II.

trens-tipo compõem-se de compres-

ração das cargas móveis (que irão originar as ações acidentais) em projetos de pontes e viadutos. A primeira norma nacional foi

sores, caminhões e multidão, conforme

2.2 Trem-tipo

apresentado na Figura 1.

Denomina-se trem-tipo o conjunto

veículos de pequeno porte que pode

editada na década de 40 e tomou como referência as antigas normas alemãs DIN.

A multidão representa o tráfego de

2. PERÍODO DE 1946 A 1960 (NB6) No período compreendido entre 1946 e 1960, as considerações sobre carga móvel em pontes rodoviárias eram realizadas de acordo com a norma NB6*. Tais considerações são definidas nos itens (1.1) e (1.2).

2.1 Classes As pontes rodoviárias são agrupadas em três classes: u Classe I: Pontes situadas em estra-

das-tronco federais e estaduais ou nas estradas principais de ligação entre esses troncos; u Classe II: Pontes situadas em es-

tradas de ligação secundárias, mas nas quais, atendendo a circunstâncias especiais do local, haja conve-

u Figura 1 Compressor e caminhão utilizado no trem-tipo (ABNT NB6/1946))

* Em 1946 foi publicada a primeira versão da NB6, sendo revisada em 1950, de forma a contemplar os caminhões de 12t no trem-tipo da Classe I.

CONCRETO & Construções | 123

2.2.2 Trem – tipo para a Classe II

u Tabela 1 – Compressores, conforme NB6/1946 Tipo A

Tipo B

Tipo C

Unidades

Peso total

porém, verificar-se ainda a resistência

Peso da roda dianteira

da estrutura para um compressor Tipo

Peso da roda traseira

4,5

B (Tabela 1), posto isolado sobre a pon-

Largura da roda dianteira

te, na posição mais desfavorável para o

Largura da roda traseira

elemento estudado, mas sempre orien-

Distância entre os eixos diant. e traseiro

tado na direção do tráfego.

Distância entre os meios da rodas traseiras

160

acompanhar a passagem do cami-

mento, cuja resultante é igual à soma

nhão e/ou do compressor. A multidão

das cargas concentradas.

é constituída por carga uniformemente distribuída cuja intensidade é dada em

2.2.1 Trem – tipo para a Classe III

kgf/m², em função do parâmetro go (definido nos itens 2.2.1 a 2.2.3).

O trem-tipo para pontes da Classe

Os valores de multidão devem ser

III é composto de multidão calculada

assim adotados, para o cálculo dos ar-

com go= 400 kgf/m² (4,0 kN/m²), de um

cos ou vigas principais:

compressor Tipo A (Tabela 1) e de tan-

u Com menos de 25 m de vão

tos caminhões Tipo A (Tabela 2) quan-

teórico = go;

u Com vão L, em metros, entre 25 e

125 m = go – (L – 25); u Com mais de 125 m de vão

O trem-tipo para pontes da Classe

Compressores

teórico = go – 100 ;

tas forem as faixas de tráfego, menos uma, todos orientados na direção do

elementos da construção = go.

veículo sobre cada faixa de tráfego,

A multidão distribui-se sobre os pas-

nem em posição que dê lugar a afasta-

seios e sobre a parte do tabuleiro não

mento de menos de 2,5 m entre eixos

ocupada pelos veículos. Para esse fim,

longitudinais de dois veículos.

a área ocupada por um veículo (com-

longitudinal do veículo e a igual distância dos eixos dianteiro e traseiro. No cálculo dos arcos ou vigas principais, com 30 m ou mais de vão, permite-se ainda substituir as cargas concentradas dos veículos (compressor ou caminhão) por carga uniformemente distribuída, sobre área retangular com 2,5 m de largura e 6,0 m de compri-

124 | CONCRETO & Construções

se I compõe-se de multidão com go = 450 kgf/m² (4,5 kN/m²), de um compressor Tipo B (Tabela 1) e de tantos caminhões tipo B (Tabela 2) quantas forem as faixas de tráfego, menos uma, e dispostos como no caso do item 2.2.1 A resistência da estrutura deve ainda ser verificada para um compressor Tipo C (Tabela 1), colocado como no caso do item 2.2.2.

3. PERÍODO DE 1960 A 1984 (NB6/60)

elemento, apenas com a seguinte res-

comprimento, com o centro sobre o eixo

O trem-tipo para pontes da Clas-

desfavorável para o cálculo de cada trição: nunca se colocará mais de um

gular, com 2,5 m de largura e 6,0 m de

2.2.3 Trem – tipo para a Classe I

tráfego e colocados na posição mais

u Para o cálculo dos demais

pressor ou caminhão) é suposta retan-

II é o mesmo do item 2.2.1, devendo,

No período de 1960 a 1984, as considerações sobre carga móvel em pontes rodoviárias foram realizadas de acordo com a norma ABNT-NB6/60. Tais considerações são definidas nos itens 3.1 e 3.2.

u Tabela 2 – Caminhões, conforme NB6/1943 Caminhões

Tipo A

Tipo B

Tipo C*

Unidades

Peso total

Peso de cada roda dianteira

750

1500

2000

kgf

Peso de cada roda traseira

2250

3000

4000

kgf

Largura de cada roda dianteira

Largura de cada roda traseira

Distância entre os eixos diant. e traseiro

Distância entre os meios da rodas diant. ou traseiras

160

* Introduzido na revisão de 1950.

u Tabela 3 – Valores para obtenção do veículo-tipo segundo a NB6/60 (ABNT, 1960) Veículo Classe da ponte

Carga uniformemente distribuída

Tipo

Peso total (tf)

p (kg/m²)

p’ (kg/m²)

500

300

400

300

3.1 Classes u Classe 36: Em rodovias de caracte-

rísticas da Classe I; u Classe 24: Em rodovias de caracte-

rísticas da Classe II; u Classe 12: Em rodovias de caracte-

rísticas da Classe III.

3.2 Trem-tipo

Disposição da carga – Carga p à frente e atrás do veículo. – Carga p’ no restante da pista e passeios.

Classe da rodovia Classe I Classe II Classe III

dispostos como mostrado nas Figuras

considerando a carga do eixo ou da

2 e 3.

roda que produza redução de esforços

Os veículos são de três tipos com

solicitantes. Para o cálculo de placas,

características apresentadas nas Tabe-

longarinas e transversinas junto às bor-

las 3 e 4. A área ocupada pelo veículo é

das do estrado, é obrigatório encostar

retangular, com 3,0 m de largura e 6,0

a roda do veículo-tipo no guarda-rodas.

m de comprimento. Tem-se dois tipos

A carga p deve ser aplicada na faixa

de cargas uniformemente distribuídas,

longitudinal correspondente ao veículo

com intensidade p e p’, como mostra

na parte não ocupada por este e a carga

a Figura 3.

p’ na parte restante da pista de rolamen-

O trem-tipo, sempre orientado na

to e nos passeios, como mostra a Figura

Os trens-tipo compõem-se de um

direção do tráfego, deve ser coloca-

3. Nos casos em que os guarda-rodas

veículo e de cargas uniformemente

do na posição mais desfavorável para

tiverem altura superior a 25 cm, conta-

distribuídas constantes da Tabela 3 e

o cálculo de cada elemento, não se

dos a partir da borda de pavimentação da pista, e ocuparem faixa de largura

u Tabela 4 – Valores característicos para os veículos segundo a NB6/60 (ABNT, 1960)

útil de, no máximo, 75 cm, não se deve dispor carga devido à multidão na faixa ocupada por ele. Nos outros casos, a

Unid.

Tipo 36

Tipo 24

Tipo 12

multidão deve ser considerada na faixa

Quantidade de eixos

Eixo

ocupada pelo guarda-rodas. Quando

Peso total do veículo

se tratar de ponte com refúgios centrais

Peso de cada roda dianteira

elevados, em rodovias de mais de uma

Peso de cada roda traseira

pista, é obrigatório o carregamento des-

Peso de cada roda intermediária

–

sa área, com carga p’.

Largura de contato b1 de cada roda dianteira

0,45

0,35

0,20

Largura de contato b3 de cada roda traseira

0,45

0,35

0,30

permite-se, ainda, substituir as cargas

Largura de contato b2 de cada roda intermediária

0,45

0,35

–

igual, mas uniformemente distribuída,

Comprimento de contato de cada roda

0,20

Área de contato de cada roda

m²

0,20 x b

Distância entre eixos

1,50

3,00

Distância entre os centros de roda de cada eixo

2,00

No cálculo dos arcos ou vigas principais com 30 m ou mais de vão, concentradas do veículo por carga disposta sobre área retangular ocupada pelo mesmo.

4. PERÍODO DE 1984 ATÉ 2013 (NBR 7188/84) No período de 1984 a 2013, as

CONCRETO & Construções | 125

u Figura 3 Veículo e multidão em planta (ABNT NB6/1960) Deve-se ressaltar que a carga p’ do trem-tipo da norma de 1984 não tem o mesmo significado da carga p’ do trem-tipo da norma de 1960 (a que se

Classes 36 e 24

Classe 12

refere o item 2.2). Nesta versão da norma (1984), a carga p’ é uma carga dis-

u Figura 2 Veículo-tipo para as classes 36 e 24 e classe 12 (ABNT NB6/1960)

tribuída relativa à multidão sobre passeios e não sobre a pista de rolamento.

4.3 Trem-tipo homogeneizado

considerações sobre carga móvel em

redução das solicitações. A carga dis-

pontes rodoviárias foram elaboradas

tribuída de intensidade p é aplicada em

de acordo com a norma ABNT NBR

toda pista de rolamento, nesta incluídas

No cálculo dos arcos ou vigas prin-

7188:1984. Tais considerações são de-

as faixas de tráfego, os acostamentos e

cipais, permite-se, ainda, homogeneizar

finidas nos itens 4.1 e 4.2.

os afastamentos. Deve ser descontada

as cargas distribuídas e subtrair das car-

apenas a área ocupada pelo veículo.

gas concentradas dos veículos as par-

Os passeios, independentemente de

celas correspondentes àquela homoge-

largura ou altura, são carregados com

neização, desde que não haja redução

a carga distribuída de intensidade p’,

dos esforços solicitantes. Assim, o car-

não majorada de impacto.

regamento móvel sobre essas peças

4.1 Classes u Classe 45: a base do sistema é um

veículo-tipo de 450 KN de peso total; u Classe 30: a base do sistema é um

veículo-tipo de 300 KN de peso total; u Classe 12: a base do sistema é um

veículo-tipo de 120 KN de peso total.

4.2 Trem-tipo Os trens-tipo são compostos de um veículo e de cargas uniformemente distribuídas de acordo com a Tabela 5 e mostrado nas Figuras 4 e 5. A área ocupada pelo veículo é retangular, com 3,0 m de largura e 6,0 m de comprimento. A Tabela 5 reúne as características dos veículos-tipo representados nas Figuras 4 e 5. O veículo-tipo, sempre orientado na direção do tráfego, deve ser colocado na posição mais desfavorável para a análise e o dimensionamento de cada elemento, não se considerando a porção do carregamento que provoque 126 | CONCRETO & Construções

Classes 45 e 30

Classe 12

u Figura 4 Veículo-tipo para as classes 45 e 30 e classe 12 (ABNT NBR 7188:1984)

u Tabela 5 – Carga dos veículos e cagas uniformemente distribuídas (ABNT NBR 7188:1984) Veículo Classe da ponte

Tipo

Carga uniformemente distribuída

Peso total

p’

KN/m²

kgf/m²

KN/m²

kgf/m²

450

500

300

500

300

120

400

300

pode ser simplificado como mostrado

p ×6 . na Figura 6, onde Ph = P − 2 3

5. PERÍODO DE 2013 ATÉ A PRESENTE DATA (ABNT NBR 7188:2013)

Disposição da carga

– Carga p em toda a pista – Carga p’ nos passeios

terou em relação a versão anterior da

te de impacto adicional, aplicado em

Norma e está apresentada na Figura 7.

elementos estruturais adjacentes a

A Norma ABNT NBR 7188/2013 es-

juntas de dilatação ou de encontro

pecifica uma majoração nas cargas aci-

das OAE’s, equivalente a:

dentais conforme abaixo apresentado:

u CIA = 1,25 para obras em concre-

to ou mistas; Q = P*CIV*CNF*CIA e q = p*CIV*CNF*CIA [1]

u CIA = 1,15 para obras metálicas.

No período de 2013 até a presenOnde:

te data, as considerações sobre carga móvel em pontes rodoviárias foram

P – Valor estático de uma roda do

elaboradas de acordo com a norma

trem-tipo;

ABNT-NBR 7188/13. Tais considera-

CIV – É o coeficiente de Impacto Verti-

ções são definidas nos itens 5.1 e 5.2.

cal, descrito no Quadro 1 (ABNT NBR 7188:2013);

5.1 Classes

CNF – É o coeficiente do número de faixas de rolamento, descrito no Qua-

u Classe 450: a base do sistema é um

dro 2 (ABNT NBR 7188:2013).

veículo-tipo de 450 KN de peso total;

E, finalmente, CIA – É o coeficien-

u Figura 5 Veículo e multidão em planta (ABNT NBR 7188:1984)

u Classe 240: a base do sistema é um

veículo-tipo de 240 KN de peso total.

CONVENCIONAL P

5.2 Trem-tipo

P p2

HOMOGENEIZADO Ph

P p1

Os trens-tipo são compostos de um veículo e de cargas uniformemente

u Figura 6 Simplificação para o carregamento móvel permitida pela ABNT NBR 7188:1984

distribuídas de acordo com a Tabela 6. A disposição do trem-tipo não se al-

u Tabela 6 – Carga dos veículos e cargas uniformemente distribuídas (ABNT, 2013) Veículo Classe da ponte

Tipo

Carga uniformemente distribuída

Peso total

p’

KN/m²

kgf/m²

KN/m²

kgf/m²

450

500

300

240

400

300

Disposição da carga – Carga p em toda a pista – Carga p’ nos passeios

CONCRETO & Construções | 127

u Quadro 1 CIV=1,35 para estruturas com vão menor do que 10,0m. CIV = 1 + 1,06*

( Liv20+ 50 (

para estruturas com vão entre 10,0 e 200,0m Onde: Liv: vão em metros para o cálculo CIV conforme o tipo de estrutura, sendo: Liv = L para estruturas de vão isostático.Liv: média aritmética dos vãos nos casos de vãos contínuos. Liv: comprimento do próprio balanço para estruturas em balanço. L: vão em metros.

u Figura 7 Veículo 450 e 240 e multidão em planta (ABNT NBR 7188:2013) Destaque-se também a introdu-

u Quadro 2 CNF = 1 - 0,05* (n-2) > 0,9

Onde: n: número (inteiro) de faixas de tráfego rodoviário a serem carregadas sobre um tabuleiro transversalmente contínuo. Acostamentos e faixas de segurança não são faixas de tráfego de rodovia. Este coeficiente não se aplica para o dimensionamento de elementos estruturais ao sentido do tráfego (lajes, transversinas, etc.).

ção, na mais recente revisão da nor-

ículo de 450KN de peso (45 ton), o que não corresponde a realidade.

ma, do Conjunto Transportador de

A correta capacidade de cada

Cargas Especial Indivisível, tornando-

elemento estrutural constituinte da

-se necessária a verificação adicional

Ponte ou Viaduto deverá ser de-

das estruturas para este veículo.

terminada

considerando-se

Outro aspecto importante a ser

combinação de ações, levando-se

abordado refere-se à capacidade re-

em consideração o trem-tipo, além

sistente da Ponte ou Viaduto. Existe

das cargas uniformemente distribu-

uma interpretação errônea de que a

ídas, ações estas

ponte dimensionada para o trem-tipo

respectivos coeficientes constantes

450 tem capacidade restrita a um ve-

na norma.

Esta versão da Norma também traz como grande novidade no seu Anexo A (Normativo) a obrigatoriedade de verificação das estruturas para Conjuntos Transportadores de Cargas Especiais Indivisíveis, cuja configuração é apresentada na Figura 8.

6. CONCLUSÃO O presente artigo procurou apresentar os principais aspectos das versões das normas nacionais sobre cargas móveis em pontes e viadutos rodoviários. Os valores numéricos contidos nas normas procuram representar as ações advindas do tráfego de veículos sobre as estruturas das pontes e viadutos. 128 | CONCRETO & Construções

uma

u Figura 8 Conjunto transportador de carga especial indivisível (ABNT NBR 7188:2013)

majoradas dos

u normalização técnica

Qualificação profissional: mais um diferencial positivo da pré-fabricação em concreto no Brasil ENGª INÊS BATTAGIN – Superintendente do ABNT/CB-18, Membro dos Conselhos Técnico e Deliberativo da ABNT e Diretora Técnica do IBRACON

tir de processos industriais com contro-

ções, favorecendo seu crescimento em

pré-fabricação em concreto

les rigorosos e mão de obra qualificada.

bases sustentáveis.

no Brasil tem experimenta-

Essa já é a realidade de algumas indús-

Como a padronização é um dos mais

do expressivo crescimen-

trias brasileiras e a tendência que se

expressivos requisitos para a fabricação

configura para o setor.

controlada e a perfeita montagem das

1. INTRODUÇÃO

to e, em seu campo de atuação, tem elevado a construção civil a padrões

Na pauta de investimentos do seg-

estruturas pré-fabricadas, a normalização

industriais, seguindo tendências inter-

mento estão os processos de gestão

técnica é uma das bases de seu desen-

nacionais dos países mais adiantados

ambiental, que pela própria característi-

volvimento, a exemplo do que se pratica

do mundo.

ca da indústria estabelece um diferencial

internacionalmente.

Produtos certificados, obtidos a par-

competitivo com relação a outras solu-

Este artigo informa e comenta as iniciativas de qualificação profissional do setor

CRÉDITO: BANCO DE IMAGENS DE ABCIC – FOTÓGRAFO: ALEXANDRE ONDIR

da pré-fabricação em concreto no Brasil, com base na Norma Brasileira em vigor, a ABNT NBR 15146-3 Controle tecnológico de concreto – Qualificação de pessoal. Parte 3 – Pré-moldados de concreto.

2. AS BASES DO CRESCIMENTO SUSTENTÁVEL O crescimento da pré-fabricação em concreto no Brasil se justifica pelas características desse sistema construtivo e se sustenta nos parâmetros de qualidade exigidos, alguns dos quais a seguir relacionados: u projetos detalhados de arquitetura,

estrutura e sistemas complementa-

u Figura 1 Montagem de lajes alveolares em canteiro de obras em São Paulo

res, considerando as fases de produção dos elementos e montagem das estruturas;

CONCRETO & Construções | 129

u fabricação dos elementos estruturais

u inspetor de produção e montagem

em ambiente industrial, com rigorosos

de pré-moldado de concreto: profis-

controles de processos;

sional apto a analisar e avaliar os resul-

u controle da qualidade dos materiais

tados dos ensaios, nos limites de acei-

utilizados na produção com base em

tação estabelecidos pelas respectivas

certificação e ensaios laboratoriais;

normas técnicas, e a realizar todas as

u controle da qualidade dos produtos

inspeções abrangidas na gestão dos

prontos, com verificação dimen-

processos de produção e montagem

sional dos elementos estruturais,

de elementos pré-moldados de concreto, conforme a seguir:

ensaios do concreto (resistência,

módulo de elasticidade) nas etapas

pré-moldados: recebimento e

de desforma, movimentação e montagem, além de ensaios específicos conforme o produto; u treinamento dos profissionais en-

volvidos nas atividades de controle

– materiais para a produção de armazenamento de insumos e

u Figura 2 Montagem de pilares pré-fabricados de concreto na obra

elementos que serão utilizados na produção dos elementos pré-fabricados;

tecnológico, produção dos elemen-

– desenvolvimento de traços, preparação de concreto, cura, execu-

tos pré-fabricados e montagem das

profissionais envolvidos com esse tra-

3. A NORMA BRASILEIRA DE QUALIFICAÇÃO DE PROFISSIONAIS DA PRÉ-FABRICAÇÃO EM CONCRETO

balho e que é aprimorado e atualizado

A ABNT NBR 15146-3 faz parte de

estruturas. Na base desse crescimento encontra-se um acervo normativo que reflete a seriedade das empresas e

ção de fôrmas, execução de armaduras passiva e ativa, execução de alças, insertes e afins, controle tecnológico da produção e do produto acabado;

– estoque e montagem: armaze-

um conjunto de documentos que possibi-

namento, transporte, manuseio,

Vale lembrar que data de 1985 a

litam qualificar e certificar profissionais que

acabamento, identificação, loca-

primeira edição da norma brasileira es-

atuam no controle tecnológico e na cons-

ção de fundações, montagem,

pecífica para o projeto e a execução de

trução em concreto. A Parte 3, específica

ligações, controle dos elementos

estruturas pré-moldadas de concreto, a

para pré-fabricados de concreto, trata de

ABNT NBR 9062, cuja versão em vigor é

quatro categorias profissionais:

de 2006, estando em fase final de revisão

u auxiliar de pré-moldados: profis-

cação da quantidade, dimensões

um projeto que prevê diversos avanços,

sional apto a realizar coleta, redu-

(diâmetros e comprimentos), po-

especialmente no campo dos cuidados

ção de amostras de campo e en-

sicionamento e cobrimentos de

na montagem das estruturas, suprindo la-

saios básicos;

armaduras, detalhes de ligações,

constantemente.

montados;

– especificações e projetos: verifi-

laboratorista de pré-moldados:

localização das alças de içamen-

Normas específicas de alguns produ-

profissional apto a realizar ensaios e

to, volume e peso dos elementos,

tos pré-fabricados, como as lajes alveola-

a efetuar cálculos, tendo sua atuação

verificação das especificações de

res (ABNT NBR 14861), as estacas (ABNT

na produção dos elementos pré-fabri-

montagem, verificação do controle

NBR 16258) e os painéis (norma em fase

cados e nas concretagens de monta-

de atualização cronológica de do-

gem, quando aplicável;

cumentos de projetos (desenhos,

cunas da legislação existente no País.

final de aprovação), completam o quadro

de requisitos para os produtos e seu uso.

u tecnologista de pré-moldados: pro-

Adicionalmente o setor da pré-fabri-

fissional apto a realizar ensaios, definir

cação em concreto conta com uma fer-

procedimentos executivos de inspe-

Como se verifica, cresce a complexi-

ramenta normativa para a qualificação

ção e amostragem, discernir sobre os

dade das funções desenvolvidas com a

de profissionais da área, a ABNT NBR

limites de aceitação e efetuar cálculos

ampliação do escopo de cada categoria

15146-3:2012, publicada em 2012.

com avaliação e emissão de relatórios;

profissional, exigindo profissionais mais

130 | CONCRETO & Construções

especificações, instruções de serviço, memorial de cálculo).

insumos utilizados na produção (cimen-

nadas atividades.

to, agregados, aditivos, água, insertos,

O Quadro 1 mostra as exigências

aço de armadura passiva e/ou ativa),

de escolaridade e tempo de experiên-

bem como para a aprovação do con-

cia profissional estabelecidas na ABNT

creto a ser utilizado (ensaios no estado

NBR 15146-3. Como é possível cons-

fresco e endurecido) e para a aprovação

tatar, não apenas a demonstração de

do produto pronto (verificação dos ele-

capacitação técnica em exame teórico

mentos pré-fabricados).

de avaliação dos candidatos é suficien-

Todo esse conjunto de exigências

te para garantir a certificação, pois o

deve ser cumprido de forma real, con-

profissional deve também demonstrar

siderando não apenas a coleta e a rea-

formação e experiência compatíveis

lização dos ensaios, mas especialmen-

com as funções previstas na Norma.

te sua correta interpretação, visando o

Como se observa, as exigências relativas à escolaridade e à experiên-

CRÉDITO: LEONARDI ATIBAIA

experientes e qualificados para determi-

u Figura 3 Rompimento de corpo de prova em laboratório de ensaios

aprimoramento dos processos e a qualidade dos produtos.

cia profissional crescem à medida que

No caso do Inspetor de Estruturas de

a responsabilidade da função exercida

Concreto, os requisitos da ABNT NBR

aumenta. Com isso, a Norma prevê um

15146-3 abrangem também itens relati-

u noções básicas de matemática/cál-

programa básico de treinamento, que

vos ao projeto e à execução das estrutu-

culo (média, desvio-padrão, volume,

pode ser ministrado em escolas de for-

ras. O Anexo A dessa Norma detalha os

área, densidade e consumo);

mação e aperfeiçoamento, cursos téc-

conhecimentos específicos exigidos nas

nicos ou na própria unidade fabril, des-

áreas de capacitação técnica de cada

de que contemple os tópicos exigidos

uma das categorias profissionais.

na ABNT NBR 15146-3.

u metrologia e calibração de equipa-

mentos;

u manuseio de equipamentos de me-

dição em laboratório; u noções de acreditação de labo-

ratório

Além do exposto, o programa de

Os conhecimentos requeridos para

treinamento deve conter noções básicas

os candidatos em cada categoria profis-

relativas aos itens a seguir relacionados:

sional incluem uma base normativa que

u segurança do trabalho conforme legis-

compreende os principais documentos

lação vigente (Normas Regulamenta-

relacionados a cada uma das funções.

doras - NR 04, NR 05, NR 07, NR 18);

Assim, devem ser atendidas as Normas

u uso de equipamentos de proteção

Brasileiras para a coleta e os ensaios de

ensaio,

conforme

ABNT NBR ISO/IEC 17025; u termos básicos do Vocabulário Inter-

nacional de Metrologia (VIM); u regras para arredondamento e alga-

rismos significativos; u gestão ambiental e responsabilidade

individual (EPI);

social;

u Quadro 1 – Requisitos mínimos de escolaridade + experiência profissional

Categoria

Alternativa A (soma da formação e experiência)

Alternativa B (soma da formação e experiência)

Alternativa C (soma da formação e experiência)

Formação

Experiência na função

Formação

Experiência na função

Formação

Experiência na função

Tecnologista e Inspetor

Superior 1

≥ 1 ano

Técnico 2

≥ 2 anos

Ensino médio

≥ 3 anos

Laboratorista

Técnico 2

≥ 6 meses

Ensino médio

≥ 1 ano

Ensino fundamental

≥ 2 anos

Auxiliar

Ensino médio

≥ 6 meses

Ensino fundamental

≥ 1 ano

Ensino fundamental incompleto

≥ 18 meses

Estudantes e graduados em engenharia civil, arquitetura e tecnologia em construção civil. Técnico em edificações (ensino profissionalizante técnico em construção civil). Os candidatos devem apresentar comprovação de conclusão das disciplinas “Resistência dos Materiais” e “Materiais de Construção”. 3 4ª série do ensino fundamental. 1 2

CONCRETO & Construções | 131

u elaboração de relatórios;

exercício efetivo das atividades por um

Concreto, que sendo reconhecido

u interpretação de textos (contratos);

período contínuo de 12 meses.

pelo INMETRO – Instituto Nacional

u catalogação e gestão da informação

de Metrologia, Qualidade e Tecno-

(controle de documentos, registros e

4. CONCLUSÕES

logia como Organismo Certificador

documentações);

Colocar em prática todo o escopo

de Pessoas (OPC) na área do con-

u administração geral básica (definição

da ABNT NBR 15146-3 seria bastante

trole tecnológico do concreto, tem já

de funções e cargos, atribuições e

complexo, não fosse um conjunto de

um programa em desenvolvimento

responsabilidades);

iniciativas de duas entidades que con-

visando a certificação dos profissio-

sideram a normalização técnica uma

nais da indústria da pré-fabricação

importante ferramenta para estabelecer

nas atividades referidas na ABNT

requisitos e métodos de avaliação para

NBR 15146-3.

técnica).

produtos e serviços com base nas boas

Essas ações são exemplos a serem

Para a obtenção da qualificação, o

práticas e nas exigências internacionais:

seguidos por outros setores da cons-

candidato deve ser aprovado em exa-

u a ABCIC – Associação Brasileira da

trução civil, pois valorizam os profissio-

mes técnicos teóricos (geral e específi-

Construção Industrializada de Con-

nais da área, premiam a qualidade e as

co) e práticos, além de demonstrar acui-

creto, que trabalha no sentido de

boas práticas construtivas, melhoraram

dade visual e apresentar documentação

exigir que as empresas associadas

a relação entre as partes envolvidas no

que comprove escolaridade e experiên-

detentoras do Selo de Excelência

processo da construção e valorizam o

cia profissional, de acordo com as exi-

certifiquem seus profissionais com

controle tecnológico dos produtos, for-

gências da Norma. A qualificação deve

base na Norma Brasileira;

talecendo a construção industrializada

u noções de medições de qualidade

(pesquisa de satisfação); u direito do consumidor (assistência

ser atualizada no caso da interrupção do

132 | CONCRETO & Construções

u o IBRACON – Instituto Brasileiro do

de concreto no Brasil.

u mantenedor

Abcic anuncia vencedora do Prêmio Obra do Ano

Associação Brasileira da Construção Industrializada de Concreto (Abcic) realizou no dia 26

de novembro a solenidade de entrega do Prêmio Obra do Ano em Pré-Fabricados de Concreto 2015, em sua quinta edição. O vencedor do Prêmio foi a Universidade Federal do ABC, localizada na cidade de Santo André, no estado de São Paulo. Constituída de diversos blocos, o escritório Aluizio A. M. d’Avila & Associados, responsável pelo projeto estrutural, inscreveu para participar da premiação os projetos dos blocos A e B. O primeiro possui uma área de 54 mil m² aproximadamente e é constituído de quatro pavimentos comuns e três torres com sete, cinco e seis pavimentos, respectivamente, acima dos pavimentos comuns. O bloco B é formado por uma torre única, com área de 13.400 m², divida em treze pavimentos. Para a construção dos blocos A e B da UFABC, foram empregados 16.800

Vista da fachada do Bloco A da Universidade Federal do ABC

m³ de concreto pré-fabricado, distribuí-

fechamento

dos em vigas e lajes armadas e proten-

acabamento. A obra foi executada pela

didas compondo a arquitetura, peitoris,

Construtora Augusto Velloso e contou

rampas, lajes e escadas pré-fabricadas,

com o projeto arquitetônico de Cláudio

pilares moldados no local e painéis de

Libeskind, e projeto estrutural de Luís Mi-

pré-fabricados,

já

com

guel Casella Barrese, com apoio do engenheiro José Luis Varela e do projetista Paulo Cezar Cavalcanti, além do envolvimento do engenheiro Aluizio d’Avila. A CPI Engenharia foi a empresa responsável pelo fornecimento das estruturas pré-fabricadas da obra. Os painéis de fechamento foram fornecidos pela Stamp. Segundo Íria Doniak, presidente executiva da Abcic, o Prêmio recebeu inscrições de obras de todos os segmentos – centro de distribuição, shopping center, infraestrutura, deck parking, habitacional e indústria –, além de áreas em que o setor de pré-fabricado de concreto está começando a atu-

Vista aérea dos Blocos A e B (ao fundo) em fase de construção

ar, como na infraestrutura energética e CONCRETO & Construções | 133

u Tabela 1 – Ficha técnica das obras premiadas OBRA DO ANO: UFABC – Universidade Federal do ABC

mineração. “Isso ressalta que a solução

Localização: Santo André, São Paulo

de engenharia vem avançando em ou-

Construtora gerenciadora: Augusto Velloso S/A

tros nichos de mercado, diversificando,

MENÇÃO HONROSA – Fábrica de Escolas do Amanhã – Lote 1

Arquitetos: Cláudio Libeskind

ainda mais, sua atuação”.

Localização: Rio de Janeiro, Rio de Janeiro

O Prêmio Obra do Ano prestigia as

Projeto estrutural: Luís Miguel Casella Barrese (Aluizio A. M. d’Avila & Associados)

Construtora gerenciadora: Construtora OAS

empresas pré-fabricadoras e confere

Empresa pré-fabricadora: CPI Engenharia

Arquiteto: João Pedro Backheuser

DESTAQUE DO JÚRI – Sustentabilidade: Torre Eólica de Tubarão

Projeto estrutural: João Luis Casagrande

destaque aos arquitetos e engenheiros projetistas que usam o sistema construtivo em seus projetos. Criado em 2011, no ano de comemoração de 10 anos de atividades da Abcic, o Prêmio conta com o apoio de mídia da Revista CONCRETO & Construções e da Revista Grandes Construções, e com o apoio institucional da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural (Abece), Instituto de Arquitetos do Brasil (IAB), Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON) e Associação Brasileira de Tecnologia para Construção e Mineração (Sobratema).

134 | CONCRETO & Construções

Localização: Tubarão, Santa Catarina Construtora gerenciadora: WEG Energia Concepção e Engenharia: Murilo Cassol Empresa pré-fabricadora: Cassol Pré-Fabricados DESTAQUE DO JÚRI – Inovação: Espessadores de Rejeito Localização: Itabira, Minas Gerais Construtora gerenciadora: Construtora Barbosa Mello Arquiteto: ECM S.A. Projetos Industriais Projeto estrutural: Isnar Maia de Freitas Empresa pré-fabricadora: Precon Engenharia

Empresa pré-fabricadora: Incopre e CPI Engenharia MENÇÃO HONROSA – Super Muffato Localização: São José do Rio Preto, São Paulo Construtora gerenciadora: J3 Administradora de Bens Ltda Arquitetos: Ricardo Bragaglia e Umberto João Bragaglia Projeto estrutural: Eriton Nunes Costa Empresa pré-fabricadora: Marna Pré-fabricados

u industrialização da construção

New opportunities with post-tensioned masonry David T. Biggs Biggs Consulting Engineering

BACKGROUND

is to fill the interstitial space within

asonry construction has

Most engineers are familiar with

the ducts with a special grout that

been around for millen-

the concepts of prestressed con-

bonds the tendon to the duct and pro-

nia.

But, it continues

crete (pre-tensioned versus post-ten-

vides further corrosion protection to

to evolve and offer new opportuni-

sioned). For pre-tensioning, tendons

the tendons.

ties for architects and engineers to

composed of wire strands or bars are

create magnificent masonry struc-

stretched lengthwise between the

tensioned

tures.

Post-tensioned masonry is

ends of the concrete formwork. Next,

compressed from the force of the

a relative newcomer to the world of

the tendons are stressed and the con-

tendons. However, each method has

masonry.

While early uses of post-

crete is cast around the tendons. As

distinct ways it affects the design and

tensioning masonry extend back to

the concrete cures, the tendons bond

performance of the member.

the late 1800s, the methods we use

to the concrete. When the formwork

INTRODUCTION

So, both pre-tensioned and post-

Often,

concrete

masonry

members

are

conferences

now have been developed since the

is released, the prestressed force is

and literature will refer to either pre-

1960s.

released and transferred into the con-

stressed masonry or post-tensioned

crete member.

masonry. Unlike with concrete where

The theoretical background

for modern post-tensioned masonry has as its basis the development of

For post-tensioning concrete, two

there is a distinction between pre-

post-tensioned concrete that resulted

types of tendons are used.

For one

tensioned and post-tensioned, the

from research by Frenchman Eugene

type, the tendons are in greased sleeves.

terminology for masonry (prestressed

Freyssinet in the 1930s and was ad-

They are placed, aligned and then en-

and

vanced by German engineers during

cased in concrete. Once stressed, the

used synonymous since the masonry

the 1940s.

end anchorages impart the force through

is always built first and then post-ten-

Using masonry criteria developed

bearing into the end of the element. The

sioned afterward. There are no known

in Great Britain and Switzerland, the

greased sleeve keeps the tendon un-

cases of prestressing tendons and

United States building code has its

bonded from the concrete and provides

building masonry around them. Until

own post-tensioned masonry pro-

corrosion protection.

then, we use the terms prestressed

post-tensioned

masonry)

are

masonry and post-tensioned masonry

visions that currently address only

In the second, tendons of strand

post-tensioned masonry walls. These

or bars are installed loosely inside

provisions first made it into our coun-

corrugated sleeves or ducts that are

try’s standards in 1999. Since then,

aligned and positioned within the con-

POST-TENSIONING CONCEPT

creative engineers have found vari-

crete formwork.

The ducts provide

Simply put, post-tensioned ma-

ous opportunities to use this tech-

long-term corrosion protection for the

sonry uses induced precompression

nology. Now there are nearly 35,000

tendons. Once the concrete is placed

to compensate for the possible ten-

structures in the United States that

and cured, the ducts are fully bonded

sile stresses that may develop from

have used post-tensioned masonry,

to the concrete.

Next, the tendons

structural loads. In conventionally re-

the majority being residences in the

are anchored to the ends of the mem-

inforced masonry, engineers account

southwest part of the country.

ber and post-tensioned. The final step

for the mass of structure to provide

interchangeably.

CONCRETO & Construções | 135

compression in walls. Engineers also

from Switzerland (SIA 177, now SIA

masonry based upon how they are in-

rely on the reinforcement to further

266) require a determination of the

stalled. Dependent upon the post-ten-

accommodate tension. In post-ten-

possible tension crack size as its

sioning design, the cells may be later

sioned masonry, the structural mass

serviceability check. The New Zea-

grouted or left hollow, but that choice

of the structure is taken into account

land code (NZS 4230:2004), controls

will effect the strength characteristics

along with the compressive effects

flexural strength through a stress

and performance of the masonry.

of the tendons to provide the overall

check, stiffness and deflections at

The tendons can be categorized

compression in the masonry. Based

service loads. In the United States

as bonded or unbonded, as well as

upon this explanation, you realize that

code (TMS 402, Building Code Re-

laterally-restrained or laterally-unre-

a non-loadbearing exterior masonry

quirements Masonry Buildings), ser-

strained. Bonded tendons are encap-

wall will require more post-tensioning

viceability is checked by controlling

sulated in a corrugated plastic duct

than an exterior loadbearing masonry

tension and compressive stresses

much like post-tensioned concrete

wall when both have the same out-of-

developed by service level loads.

tendons.

plane lateral loads. The loadbearing

Thus each code’s serviceability

The duct is later filled with

a special grout (prestressing grout)

wall derives benefit from the added

check is similar, but different.

How

after the tendons are post-tensioned.

compression of the structural mass

can it be that each is different yet still

The masonry space around the duct

which therefore reduces the required

meets the intended purpose for their

is filled with masonry grout. The ma-

amount of post-tensioning to achieve

respective codes?

Could it be that

sonry grout interlocks with the duct

the same compression.

we don’t monitor our structures for

corrugations to create the bonded

performance at service load condi-

condition; simply using masonry grout

DESIGN

tions and don’t really know if they are

around the tendon in the cell of the

Internationally, theory and code

performing appropriately? Are we not

masonry does not cause the tendon

provisions for post-tensioned ma-

accurate with our service loads con-

to be sufficiently bonded to transfer

sonry have developed similar to those

ditions? While we all check the ser-

stress.

for prestressed concrete. Today most

vice limit state in some form, are the

Unbonded tendons are not perma-

countries, including the United States,

real controlling conditions the ultimate

nently bonded to the masonry. They

utilize a limit state methodology for

limit state? This topic of serviceability

can be placed in a greased sheath-

their post-tensioned masonry provi-

could use some more research; per-

ing or a smooth duct to create the

sions. This methodology includes a

haps our standards need to change.

bond separation with the masonry.

check for the ultimate limit state for

In 1998, a comparison using one

Unbonded tendons are usually used

total capacity as a well as a check for

design example was done between

in an ungrouted cell, but they can be

a service load (safety) limit state.

the prestressed masonry standards

used in a grouted cell of the masonry

for five countries (Biggs and Ganz ).

provided the tendon can slip.

While the ultimate limit check

consistent

The variability in answers was sig-

For most walls, tendons are placed

between country codes, the service-

nificant. Perhaps it’s time to update

in the center of the walls to accom-

ability checks take several forms. For

the comparison using many examples

modate out-of-plane loads in both di-

example, Eurocode 6 (BS EN 1996-

and all the current country codes and

rections. When the wall deflects due

1-1: Rules for Reinforced and Un-

standards.

to out-of-plane loadings, laterally-re-

procedure

relatively

reinforced masonry: 2005) requires

strained tendons are not free to move

CONSTRUCTION

laterally in the masonry. This restraint

masonry be checked for allowable

Masonry post-tensioning is applied

is accomplished by grouting the ten-

stresses using service level loads us-

through the use of tendons, usually

dons in the cells of the masonry or

ing flexural effects only, no axial ef-

steel bars or strands, within the hol-

by utilizing tendon positioners at the

fects.

low cells of the masonry units.

An-

quarter points over the length of the

effects are evaluated under the ul-

chored top and bottom for walls, these

tendon. By keeping the tendon cen-

timate limit state. Earlier standards

tendons affect the performance of the

tered in the wall, the post-tensioning

that walls designed with prestressed

Combined axial and flexural

136 | CONCRETO & Construções

TENDON DEFLECTS WITH WALL

Grouting is always a major en-

States standards require the tendon

deavor and expense for masonry con-

design include up to 35% losses

struction. It also contributes largely

when used in concrete masonry and

to the carbon footprint of a masonry

up to 25% losses in clay masonry.

building. So, eliminating grout when-

Other international codes have similar

ever possible has a desirable environ-

requirements.

mental and cost impact. Since most UNDEFLECTED WALL

DEFLECTED WALL

u Figura 1a Laterally restrained

post-tensioned masonry walls are

TENDON PROTECTION

designed and constructed as partially

Corrosion protection is essential

reinforced walls, the system naturally

for tendons exposed to moisture wet-

has these benefits.

ting or high humidity.

In single leaf

While using post-tensioning has

walls, unbonded tendons are most

the ability to reduce the grout re-

susceptible to corrosion due to a lack

force always remains concentric to

quired, that benefit sometimes comes

of grout protection in the masonry unit

the section (Figure 1a).

at a cost to performance. Research-

cells. Therefore, tendon protection is

tendons

ers are continuing to evaluate post-

usually supplied by coating the ten-

are free to move sideways in the wall

tensioned masonry shear walls for

dons with a material that will perform

as the masonry deflects (Figure 1b).

lateral effects due to seismic forces.

under tension, encapsulating the ten-

The movement results in an eccentric

Many buildings codes, such as those

don in a smooth sleeve, or both.

force on the section. This eccentric

in the United States, require mild-

force reduces the section capacity

reinforcement grouted in place to

and decreases the buckling capacity

supplement the post-tensioning to

USES OF POST-TENSIONING IN MASONRY

of the wall. So for the same amount

enhance seismic performance. That

While

of post-tensioning, a laterally-unre-

supplemental reinforcement and grout

was first developed for the construc-

strained tendon will not be as efficient

add cost and time. The goal of future

tion of new walls, the technology has

in strengthening a wall as a laterally-

research should be to minimize the

been extended to other applications.

restrained tendon.

need for grouted reinforcement.

In the following section, we will dis-

Laterally-unrestrained

For some designs, it is beneficial

post-tensioned

masonry

cuss various applications of post-

to place the tendons eccentric to the

TENDON LOSSES

tensioned masonry that have created

section.

For eccentric designs, the

Since the tendons are the primary

many new opportunities for masonry

engineer must evaluate both out-of-

reinforcement for the masonry, engi-

plane directions.

neers must be able to count on their

The discussion re-

garding tendon restraint still applies.

CENTER OF TENDON DOESN’T SHIFT

UNDEFLECTED WALL

DEFLECTED WALL

u Figura 1b Laterally unrestrained

construction.

ability to maintain the post-tensioning

WALLS - OUT-OF-PLANE EFFECTS

force over time.

Therefore, building

Post-tensioning is an ideal system

codes require that engineers design

for designing new masonry walls for

post-tensioning with a reduced ten-

out-of-plane loadings whereby flex-

don capacity that accommodates

ural effects are dominant. Greater

long-term losses. These losses can

economy is derived for designs that

be attributed to such effects as creep

are wind-dominated versus those that

of the masonry, anchorage seating

are seismically-dominated. Hopefully,

losses, thermal changes on tendons

greater research will find new meth-

and masonry, and moisture changes

ods for improving the performance of

within the masonry.

seismic designs.

Only moisture

growth of clay masonry has a com-

In new construction, it is relatively

pensating effect on the tendon losses.

easy to construct walls with laterally-

When using post-tensioning, United

restrained tendons using high strength CONCRETO & Construções | 137

bars or strands. Laterally-restrained tendons are generally preferred for walls exposed to out-of-plane loadings because the walls have a better flexural performance compared to walls utilizing unrestrained tendons. Figure 2 shows a school building that was first designed using conventional reinforced masonry and later re-designed at the request of the masonry contractor to use post-tensioned masonry. The contractor was a first-time user of post-tensioning and found significant economy in the construction from reduced grouting.

u Figura 2 School with post-tensioned masonry walls

Based upon successes with new construction,

post-tensioning

has

also been extended for use in rein-

both the interior face of the walls and

to access the existing open cells of

the roof edge.

the hollow masonry.

forcing existing masonry walls for out-

Most will recognize this last repair

of-plane loadings. Figure 3 shows a

method to be a variation on the center

WALLS - IN-PLANE EFFECTS

building with concrete masonry (CMU)

core method. For that method, a core

Post-tensioned

structural walls and a clay brick ve-

hole is drilled from the top down into

walls present an opportunity for more

neer that was strengthened using

the center of solid masonry.

After-

research. Similar to conventionally re-

post-tensioning to resist high winds.

ward, mild reinforcement is inserted

inforced masonry walls that are partially

In the design, it was decided to use

and grouted into the core to provided

grouted, post-tensioned masonry walls

unbonded, laterally-unrestrained ten-

added strength for out-of-plane and

have some challenges to be overcome.

dons.

possibly in-plane loads.

However,

Researchers do not yet fully agree on

cells of the CMU through cuts made

some creative engineers have also

the effects of partial grouting under

into the CMU. The tendons were

used post-tensioning techniques with

seismic loading on reinforced masonry.

placed in short sections, spliced, and

the center core method with good

Adding post-tensioning compounds

anchored top and bottom. This repair

success. In the previous repair meth-

the shear problem associated with

process is well suited to one-story

od, there was no need to drill a core

partial grouting by adding compres-

buildings where there is access to

hole. Instead the contractors needed

sion and increasing toe pressures due

They were placed into open

u Figura 3 Existing building (a); Interior view of access ports for post-tensioning (b); top of wall anchor (c) (Photographs: Scott Walkowicz, Walkowicz Engineers)

138 | CONCRETO & ConstruĂ§Ăľes

masonry

shear

u Figura 5 Arched roof and multi-leaf walls with eccentric post-tensioning (Photograph and figure: Malcolm Phipps)

u Figura 4 Sound barrier wall being post-tensioned (Photograph: David Woodham, Atkinson Noland Assoc.) to overturning effects. Some researchers have expressed a concern that the post-tensioning force increases the chance of buckling on the ends of the partially grouted shear walls. So, current US standards in high seismic zones currently require that post-tensioned shear walls also be fully grouted with supplemental mild reinforcement until new research provides a better solution for the performance of partially grouted walls.

RETAINING WALLS AND SOUND BARRIER WALLS

must be properly waterproofed on the

leaf units that are rectangular, multi-

earth side.

leaf walls can be created with variable

While most building walls are

section profiles to utilize the geometry

post-tensioned concentrically, that

of the wall section to greater effect.

need not be the case for all walls. It

Figure 5 shows a project in England

is more reasonable to post-tension

where an historic roof structure was

a retaining wall to better accommo-

saved and placed on new brick walls.

date the overturning of the wall due

The outward thrust at the top of the

to earth loads.

sidewalls that was produced by the

Figure 4 shows one highway bar-

arch-shaped roof structure is resisted

rier wall under construction. The ten-

by the eccentric tendons in the multi-

dons are concentric due to wind and

leaf wall. That eccentricity of the ten-

seismic loads. Vehicle impact loads

dons coupled with a geometric cross-

need to accounted for in only one

section with an eccentric centroid was

direction.

used for structural advantage.

This

highlights a significant advantage of

GEOMETRIC WALLS

masonry over other materials in being

While most masonry post-tension-

able to create geometric sections with

ing is used in walls built with single

multi-leaf walls.

These walls are again ideal for post-tensioning because they are primarily flexure-dominated with little concerns for in-plane shear. They are found on retaining walls, wing walls of bridges and sound barriers. The design is relatively straightforward. However, the corrosion protection of the tendons is most important. The walls must be properly flashed and drained. In addition, retaining walls

u Figura 6 Prefabricated wall panel with vertical post-tensioning

CONCRETO & ConstruĂ§Ăľes | 139

u Figura 7 4 Dry stack CMU with vertical post-tensioning (Photograph: Dominic Cerrato, Cercorp)

PREFABRICATED WALLS

units as a formwork to fill the cells with

only for mortared systems. Currently,

World-wide, prefabrication is on

grout and reinforcement.

However,

The Masonry Society is developing a

this rise throughout the construction

not all dry stack systems require full

“Design Guidelines for Dry Stack Ma-

industry.

The masonry segment of

grouting. For example, Figure 7 shows

sonry” that will be a useful tool but will

the prefabrication market is still in its

a residence that was constructed in a

not be code. Engineers will have to

infancy. There have been regional at-

high wind zone in the United States

request special permission from the

tempts at prefabrication in the United

with a dry laid masonry system that

local building official to use a dry stack

States since the 1960s. In the past

uses vertical post-tensioning without

masonry system until codification is

decade, we have seen several new at-

grouting the cells.

developed.

tempts inventive ways to prefabricate

shaped unit are fabricated to provide

masonry wall panels.

lateral restraint to the tendons once

The patented A-

HORIZONTAL POST-TENSIONING

Figure 6 shows a building brick

the wall is completed. Supplemental

In the United States in the 1950s

wall panel with two windows be-

vertical mild reinforcement and grout-

and 1960s, the use of concrete ma-

ing moved. The panel is convention-

ing are minimized.

sonry panels using mild reinforce-

ally reinforced in the top and bottom

Dry stack systems are not in-

ment and special masonry units was

course and at the edges. It also has

cluded in the US masonry standard

popular. These prefabricated panels

vertical post-tensioning in the pier ar-

(TMS 402) because that standard is

were used as floor and roof systems.

eas to minimize stresses during lifting and handling as seen in the sketch of a three window panel. Some panels are prefabricated with horizontal posttensioning near the bottom course to again facilitate lifting and handling. So, we have seen post-tensioning primarily being used in prefabricated masonry panels as an aid to improve handling the panels without causing cracking.

DRY STACK WALLS Mortarless masonry (dry stack) is used in various regions of the world to construct walls. Many of the available mortarless systems use the dry laid 140 | CONCRETO & Construções

u Figura 8 Cross-section of Dox plank (Credit historical data)

LESSONS LEARNED FROM DEVELOPING A MASONRY STANDARD FOR POST-TENSIONING 1 – Producing any new masonry standard by committee is difficult. An excellent series of state of-the art papers on prestressed masonry was prepared by Schultz and

u Figura 9 Roof plank with horizontal post-tensioning (Photograph: Dave Muirhead)

Scolforo 2, 3, 4. These papers gave the committee the resources to begin its work in the 1990s.

They could be constructed either with

During the damage assessment,

2 – The code development process

a composite concrete topping or not.

it became clear that the original Dox

in the United States (American

Constructed flat, the mild reinforce-

planks sagged due to creep deflec-

National Standards Institute pro-

ment was set into channels on the

tion.

The planks were 20cm thick,

cedures) requires consensus and

lower face of special blocks or in the

had no topping, and spanned 7.6m.

adds a lot of time compared to

head joints of standard units.

Ge-

So, the challenge was to provide the

some countries where standards

nerically, prefabricated panels were

appearance of the existing planks, but

are developed by a committee of

known as Dox planks taken from the

with a stronger, stiffer section.

scholars and then adopted direct-

name of the most popular system.

choice was made to use a prefabri-

Dox planks were discontinued in the

cated panel reinforced with post-ten-

3 – Research on the topic of post-

1970s with the introduction of prefab-

sioning. The masonry units selected

tensioned masonry has occurred

ricated, prestressed concrete planks.

were 25cm thick with a 5cm topping

in several countries by only a few

Figure 8 shows a cross-section of a

slab. See the recess in Figure 9 for

published researchers. Because

Dox plank.

the topping.

In addition, the panel

those international researchers

On occasions, there is still a need

was cambered for dead load. The ten-

were willing and able to share

to recreate masonry Dox planks. Fig-

dons were placed near the bottom of

their work, the US masonry com-

ure 9 shows a prefabricated roof panel

the CMU cells and laterally-restrained

mittee was able to obtain enough

being lifted. One photograph is inside

with grout plugs. Since there are no

data to develop a standard.

the fabrication shop and the other is

standards in the United States for hor-

That professional cooperation is

at the site. The panel is a replacement

izontally post-tensioned elements, the

continuing.

for a roof section of Dox planks from a

design used aspects of the current

4 – Acceptance by American engi-

school that was originally constructed

masonry standard wall provisions,

neers to post-tensioned masonry

in the 1960s.

precast concrete slab provisions, and

has been slow since few univer-

first principles.

sities teach masonry, in general,

The overhang of the

building is constructed with AAC.

The

ly by agencies.

The structural portion of the plank is

Currently in the United States, the

and almost none teach masonry

CMU. The replacement is to repair

Prestressed Masonry Subcommittee

post-tensioning. Therefore, few

a roof section damaged by a falling

of the Masonry Standards Committee

projects are ever designed as

tree during a wind storm. Since the

(TMS 402) is developing code provi-

post-tensioned masonry for pub-

Dox planks in the building are archi-

sions for post-tensioning horizontal el-

lic bidding.

tecturally exposed showing the CMU

ements. New research from Medellín,

5 – The limited amount of post-ten-

jointing on the underside, the decision

Columbia is providing some useful data

sioned masonry designs by engi-

was made to replicate the appear-

helpful in the development of design

neers results in limited opportuni-

ance of the original Dox planks for the

criteria for post-tensioning masonry ele-

ties for contractors as well. A few

replacement.

ments including beams and panels.

industrious masonry contractors CONCRETO & Construções | 141

have discovered the benefits of

tool to solve some unique engineer-

The Masonry Society’s Masonry De-

using post-tensioning and pro-

ing projects where precast concrete

signers Guide has similar design infor-

mote its use with their privately

might otherwise be used as a second

mation (www.masonrysociety.org).

negotiated clients. However with-

choice alternative.

ACKNOWLEDGEMENTS

out many publicly bid projects,

For more technical information and

there is no concerted effort to

example calculations on post-ten-

Hans R. Ganz of VSL Corpora-

train masons in the technology.

sioned masonry in the United States,

tion for his research and guidance

refer to NCMA TEK Notes “14-20A ,

throughout the US code development

Post-tensioned Masonry Wall Design”

for post-tensioned masonry. Profes-

SUMMARY Post-tensioning

masonry

has

and “3-14, Post-tensioned Concrete

sor Arturo Schultz of the University of

many benefits and many opportuni-

Masonry Wall Construction”.

These

Minnesota for his review and thought-

ties to expand the overall use of ma-

documents are available free as down-

ful comments, and his on-going re-

sonry.

loads at www.ncma.org. In addition,

search on prestressed masonry.

It also is useful as a design

u REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

FSB

[01] Biggs, D.T. and Ganz, H.R., “The Codification of Prestressed Masonry in the United States”, Proceedings, Fifth International Masonry Conference, London, UK, October 1998, pp. 363-366 [02] Schultz, A.E. and Scolforo, M.J., “An Overview of Prestressed Masonry,” TMS Journal, Vol. 10, No. 1, pp. 6-21, The Masonry Society, Longmont, CO, 1991. [03] Schultz, A.E. and Scolforo, M.J., “Engineering Design Provisions for Prestressed Masonry, Part 1: Masonry Stresses,” TMS Journal, Vol. 10, No. 2, pp. 29-47, The Masonry Society, Longmont, CO, 1992. [04] Schultz, A.E., and Scolforo, M.J., “Engineering Design Provisions for Prestressed Masonry, Part 2: Steel Stresses and Other Considerations,” TMS Journal, Vol. 10, No. 2, pp. 48-64, The Masonry Society, Longmont, CO, 1992.

para escrever a história de um país, é preciso cuidar dele.

Para um país crescer, é preciso investimento. Mas é necessário também pensar no meio ambiente, na sociedade e nas futuras gerações. A indústria do cimento investe em qualidade e utiliza as tecnologias mais avançadas para promover um desenvolvimento sustentável. Colabora ainda para tornar o meio ambiente mais limpo com o co-processamento: a destruição de resíduos industriais e pneus em seus fornos. Onde tem gente tem cimento.

142 | CONCRETO & Construções

u entendendo o concreto

Projeto e cálculo de uma viga isostática de concreto protendido – Parte II EVANDRO PORTO DUARTE ANDRÉ REIS BRUNO GUIMARÃES Portante Engenharia

GERALDO FILIZOLA Cerne Engenharia

a edição anterior foi mostrado como se calcula as tensões e as perdas imediatas de protensão, são elas: perda por atrito, perda por acomodação da ancoragem e perda por deformação imediata do concreto. Nesta segunda etapa serão apresentadas as perdas lentas (fluência, retração e relaxação do aço), quadro de tensões para o ELS e verificação da ruptura para flexão e cisalhamento.

f c ( t0 )

@ b1 = 0,82

Eci 28

û ïþ

ïî

b1 = e ïís éê1-(28 t ) 2 ùú ïý = e ïí0,2 éê1-(28 7 ) 2 ùú ïý = 0,82

Onde:

[86]

[82] ïî ë

ap =

[85]

Sendo:

fc ( t¥ )

e) Perda por deformação lenta ou fluência do concreto

D s c (t , t0 ) = α p ´ j (t , t0 )´ s c , p 0 g

é f (t ) ù ja = 0,8 ê1 - c 0 ú = 0,8 [1 - 0,82] = 0,144 êë f c (t¥ )úû

û ïþ

[87]

(t=7dias e s=0,2, para concreto de cimento CPV-ARI, de

200000 = 6,52 5600 30

[83]

acordo com o item 12.3.3 NBR 6118:2014).

j f ¥ = j1c ´ j2c = 2,5 ´ 1,37 = 3,425

ϕ(t ,t0 ) – coeficiente de fluência do concreto no instante t para protensão e carga permanente, aplicados no instante t 0 ; s c , p 0 g – tensão no concreto, adjacente ao cabo equivalente, provocado pela protensão e pela carga permanente mobilizada no instante t0 , sendo positivo se for de compressão. De acordo com o item A.2.2.3 da NBR 6118:2014,

[88]

Sendo (Figura 11):

j1c = 2,5

[89]

tem-se a admissão da fluência. (Para 70% de umidade e abatimento de 10-15cm - Tabela

j (t , t0 ) = ja + j f ¥ ëé b f (t ) - b f (t0 )ûù + jd¥ b d

[84]

A1, NBR 6118:2014).

CONCRETO & Construções | 143

[98]

[99]

[100]

u Figura 11 Perímetro da peça em contato com o ar [101]

j2c =

42 + h fic 20 + h fic

h fic = g

42 + 40 = 1,37 20 + 40

[90] Para

2 Ac 2 ´ 0,61 = 1, 45 ´ = 0, 40m uar 4,38

t = 10000 dias [102]

[91] Para

t = 7 dias

70 ö æ uar = ç 20 + 47,8 + 55 + 31,3 + 30 + ÷ ´ 2 = 438cm = 4,38m [92] 2ø è

[103]

Esses parâmetros também podem ser obtidos através do

g = 1+ e

(-7,8+ 0,1u )

= 1+ e

(-7,8+ 0,1´70 )

= 1, 45

[93]

ábaco da figura A2 da NBR6118:2014.

[104]

Ac = 0,61m ²

[94] [105] [95] [106]

b f (t ) - b f (t0 ) = 0,98 - 0,19 = 0,79

[96] Para a seção 1:

Sabendo que:

[107] [97]

144 | CONCRETO & Construções

Para a seção 3:

[108] [119]

[109] [120]

[110] [121]

[111] [122]

[112] [123] Para a seção 2:

[124]

[113]

Para a seção 4:

[114] [125]

[115] [126]

[116] [127]

[117] [128]

[118] [129]

CONCRETO & Construções | 145

[130]

[141]

Para a seção 5:

[142] [131]

f) Retração

[132] [143]

[133] [144]

[134] [145]

[135] [146]

[136]

(Baseado na tabela A1 da NBR 6118:2014, considerando umidade=70% e abatimento de 10-15).

Para a seção 6:

[147] [137] [148] [138] [149] [139]

[140]

146 | CONCRETO & Construções

Sabendo que:

[150]

g) Relaxação do aço

[151] [161]

[152]

Admitindo-se:

[162] [153]

Para o aço CP190RB,

[163] [154] De acordo com tabela 8.4 da NBR6118:2014,

[164]

[155]

Para

t = 10000 dias

[165] [156]

Para

[166]

t = 7 dias [157]

Seções de 1 a 6,

[167]

Esses parâmetros também podem ser obtidos através do ábaco da figura A3 da NBR6118:2014.

[158]

h) Perdas em conjunto

[168] [159] [169] Seções de 1 a 6,

[160] [170]

CONCRETO & Construções | 147

[171]

[182]

Para a seção 2:

[172] [183]

[173] [184]

[174] [185]

αp =

Ep Eci ,28

200000 = 6,52 5600 30

[175] [186]

[176] [187] Para a seção 1:

[177]

[188]

Para a seção 3:

[178] [189]

[179] [190]

[180] [191]

[181] [192]

148 | CONCRETO & Construções

σf

Perdas lentas

Perdas imediatas

u Quadro 13 – Resumo das perdas S1 (MPa)

S2 (MPa)

S3 (MPa)

S4 (MPa)

S5 (MPa)

S6 (MPa)

Após perda por atrito

1406

1398

1390

1382

1371

1355

Após perda por cravação

1286

1294

1302

1310

1321

1337

Após perda por def. imed.

1265

1272

1278

1282

1285

1297

Perda por fluência

152

150

151

161

190

212

Perda por retração

-96

Perda por relaxação

∑ (fluên. + retr. + relax.)

-336

-334

-335

-345

-374

-396

Perda em conjunto

-291

-288

-282

-281

-292

-303

σp imediata + ∆σ perda conjunto

974

984

996

1001

993

994

Para a seção 5:

[193] [201]

[194] [202] Para a seção 4:

[195]

[203]

[196]

[204]

[197]

[205]

[198]

[206]

Para a seção 6:

[199] [207]

[200]

CONCRETO & Construções | 149

[208]

[217]

[209]

[218]

Seção 3:

[210] [219]

[211] [220]

[212] [221] Logo, os valores das tensões depois das perdas imediatas e a queda devido às perdas lentas nas seções são as do

Seção 4:

Quadro 13.

[222]

i) Tensões de protensão

i 1) Depois das perdas imediatas e valores provenientes das perdas lentas

[223]

Seção 1:

[213]

[224]

Seção 5:

[214] [225]

[215] [226] Seção 2:

[216]

150 | CONCRETO & Construções

[227]

Seção 6:

[238] [228]

[239] [229] Seção 3:

[230]

[240]

Dados da seção:

[241] [231]

[242]

Valores das tensões:

Seção 1:

[232]

[243]

Seção 4:

[233] [244]

[234] [245]

[235] [246] Seção 2:

[236]

[247]

Seção 5:

[237] [248]

CONCRETO & Construções | 151

u Quadro 14 – Quadro de tensões S1 (MPa)

S2 (MPa)

σi

Σσi

σs

Σσs

σi

Σσi

σs

Σσs

0,00

-2,58

2,21

proti

7,26

10,51

7,93

4,54

6,75

0,00

7,26

0,00

7,26

-1,35

6,58

1,16

7,91

0,00

7,26

0,00

7,26

-3,38

3,20

2,90

10,81

perdas

-1,67

5,59

-1,67

5,59

-2,38

0,82

-1,03

9,78

σi

Σσi

σs

Σσs

σi

Σσi

σs

Σσs

-4,59

3,94

-6,03

5,17

proti

14,04

9,45

1,58

5,52

17,08

11,05

-0,98

4,19

-2,41

7,04

2,06

7,58

-3,16

7,89

2,70

6,89

-6,01

1,03

5,15

12,73

-7,89

0,00

6,76

13,65

perdas

-3,10

-2,07

-0,35

12,38

-3,75

0,21

13,86

S3 (MPa)

S4 (MPa)

S5 (MPa)

S6 (MPa)

σi

Σσi

σs

Σσs

σi

Σσi

σs

Σσs

-6,89

5,91

-7,18

6,16

proti

20,12

13,23

-3,55

2,36

21,57

14,39

-4,66

1,50

-3,61

9,62

3,09

5,45

-3,76

10,63

3,22

4,72

-9,01

0,61

7,72

13,17

-9,39

1,24

8,05

12,77

perdas

-4,57

-3,96

0,81

13,98

-5,04

-3,80

1,09

13,86

[249]

[254]

[250]

[255]

[251]

j) Quadro final de tensões

Assim, apresentam-se no Quadro 14 os valores finais Seção 6:

de tensões. Lembrando que a classe de agressividade ambiental

[252]

considerada foi CCA II e a protensão é pós-tração. Então, de acordo com tabela 13.4 (NBR6118:14), a exigência de durabilidade relacionada à fissuração e a proteção da armadura é ELS-W wk≥0,2mm. Sendo este verificado pela

[253]

152 | CONCRETO & Construções

combinação frequente.

Os carregamentos são classificados pelas ações da se-

As tensões de protensão no bordo inferior na fase

guinte forma:

21MPa , pp + 1,1× prot i devem estar limitadas a 0, 7 × fck =

u Peso próprio (permanente direta);

onde a maior compressão nesta etapa foi para seção S6:

u Sobrecarga permanente (permanente direta); u Protensão (permanente indireta);

[257]

u Sobrecarga acidental (variável direta); u Perda de protensão (permanente indireta).

Com os dados obtidos do quadro de tensões, analisa-se para a combinação.

[258]

Quase permanente (Quadro 15).

[256] [259] Como pode se observar, o menor valor encontrado é Fd ,ser = 1,5 MPa . Ou seja, a peça encontra-se comprimida para tal combinação. O maior valor encontra-

[260]

do é de Fd ,ser = 14,39 MPa , que é inferior ao valor de

0,5 fck = 0,5 × 30 = 15 MPa .

u Quadro 15 – Quadro de tensões para combinação quase permanente S1 (MPa)

S2 (MPa)

σi

Σσi

σs

Σσs

σi

Σσi

σs

Σσs

0,00

-2,58

2,21

proti

7,26

10,51

7,93

4,54

6,75

0,00

7,26

0,00

7,26

-1,35

6,58

1,16

7,91

0,00

7,26

0,00

7,26

-1,01

5,57

0,87

8,78

perdas

-1,67

5,59

-1,67

5,59

-2,38

3,19

-1,03

7,75

σs

Σσs

S3 (MPa)

S4 (MPa)

σi

Σσi

σs

Σσs

σi

Σσi

-4,59

3,94

-6,03

5,17

proti

14,04

9,45

1,58

5,52

17,08

11,05

-0,98

4,19

-2,41

7,04

2,06

7,58

-3,16

7,89

2,70

6,89

-1,80

5,24

1,55

9,13

-2,37

5,52

2,03

8,92

perdas

-3,10

2,14

-0,35

8,78

-3,75

1,78

0,21

9,13

S5 (MPa)

S6 (MPa)

σi

Σσi

σs

Σσs

σi

Σσi

σs

Σσs

-6,89

5,91

-7,18

6,16

proti

20,12

13,23

-3,55

2,36

21,57

14,39

-4,66

1,50

-3,61

9,62

3,09

5,45

-3,76

10,63

3,22

4,72

-2,70

6,92

2,32

7,77

-2,82

7,81

2,42

7,14

perdas

-4,57

2,35

0,81

8,57

-5,04

2,77

1,09

8,22

CONCRETO & Construções | 153

u Figura 12 Seção simplificada Atende à compressão para combinação rara, já que

17, 6 MPa ≤ 21 MPa .

u Figura 14 Tensão (MPa) x deformação do aço de protensão usuais de flexão no ELU para fazermos a verificação desta peça, já que o predimensionamento foi feito no ELU de utilização. ELU: combinação última normal

k) Estados limite último para flexão

[261]

No estado da arte atual as peças de concreto armado e de concreto protendido têm o mesmo tratamento no estado limite último, sendo tratadas como concreto estrutural. Podemos fazer o mesmo dimensionamento através deste estado limite último, porém admitimos que didaticamente é

Como só há uma ação variável, a 2ª parcela entre colchetes é destacada. De acordo com a tabela 11.1 da NBR 6118:2014, a carga permanente para peças pré-moldadas pode ser reduzida para 1,3. Portanto, temos a seguinte combinação:

mais visível fisicamente, para os iniciantes no tema, o modo de predimensionar a peça de concreto protendido no estado elásti-

[262]

co. A partir desta visão poder-se-á percorrer o dimensionamento de uma peça qualquer em um estado qualquer de fissuração no ELU com uma visão melhor deste comportamento. No caso presente de uma viga normalmente armada po-

[263]

demos de um modo prático tirar partido imediato das tabelas

Para este exemplo viabilizar vamos adotar um f ck = 35MPa . Cálculo do pré-alongamento da armadura:

[264]

Deformação para a seção s6 (Figuras 12, 13 e 14). Tentativa de giro da seção: Escolha de x = 22,5cm :

u Figura 13 Deformada última da seção

154 | CONCRETO & Construções

[265]

[274]

[275]

u Figura 15 Seção Tê

[276]

Deformação final do aço:

[266]

[277]

[267]

[278]

Logo, precisa-se de aço doce:

[268] [279] Tentativa para x = 30, 0cm (Figura 15). Deformação final do aço: Adotar armadura mínima de aço CA-50.

[269] [280]

[270] [281] Sendo:

[271]

[282]

então,

[283] [272] Adotamos:

[273]

[284]

CONCRETO & Construções | 155

Na prática, podemos fazer o cálculo simples, da cunha de tração, para verificar se os resultados obtidos são coerentes (Figura 16). Os dados considerados foram do quadro final de tensões.

[285]

[286]

u Figura 16 Cunha de tração

Equivale à:

Cortante de protensão:

[287] [294] l) Estados limite último para cisalhamento

Seção s1:

[295] [288]

[296]

[289]

[290]

[297]

- Cortante de protensão: Inclinação do lado médio:

[298] [291]

Tensão média nos cabos após todas as perdas:

[299] [292] Verificação compressão biela:

[293]

156 | CONCRETO & Construções

[300]

Admitindo 1 cabo

[301] [311]

[302] [312]

[303]

Não é necessário armadura aço doce,mas é sempre recomendável. Cálculo da armadura:

[313]

[304] Logo,

[305]

[314]

Quando,

[315]

[306] No apoio:

, devem ser descontadas as bainhas

[307]

[316]

[308]

[317]

[309]

[318]

Condição atendida! É lícito usar altura no meio do vão. Deve-se verificar se existe armadura na borda tracionada que atende o item 17.4.1.2.2 da NBR 6118:2014.

[319]

Item 17.4.1.2.2.

[320] [310]

CONCRETO & Construções | 157

Adotamos:

[321] [331]

[322]

Seção s2:

[332]

Adotando:

[323] [333] , para calcular a armadura necessária, então:

[334]

[324]

- Cortante de protensão:

[325]

Inclinação do lado médio:

[335]

Para estribos verticais,

[326]

Tensão média nos cabos após todas as perdas:

[336]

logo:

[327] [337] Cálculo da armadura mínima: Cortante de protensão:

[328] [338]

[329] [339]

[330] [340]

158 | CONCRETO & Construções

[341]

[352]

[342]

[353]

Condição atendida!

[343]

É lícito usar altura no meio do vão. Deve-se verificar se existe armadura na borda tracionada que atende o item 17.4.1.2.2 da NBR 6118:2014.

Verificação compressão biela:

Item 17.4.1.2.2

[344]

[354]

Admitindo 1 cabo,

[345] [355]

[346] [356]

[347]

Não é necessário armadura aço doce,mas é sempre recomendável. Cálculo da armadura:

[348]

[357]

Logo,

[349] [358] Quando

[350]

[359]

, devem ser descontadas as bainhas

[360] [351]

CONCRETO & Construções | 159

[361]

[373]

[362]

[374]

[363]

[375]

Adotando

[364] [376]

[365]

para calcular a armadura necessária, então:

[377] [366] [378] [367]

Para estribos verticais:

[379] [368] logo:

[369]

[380]

Adotamos:

[370] [381]

[371]

m) Armadura de pele

Segundo ítem 17.3.5.2.3 da NBR6118:2014, a armadura

[372] 160 | CONCRETO & Construções

lateral mínima deve ser 0,10% da área de concreto da alma.

u Quadro 17 – Resumo dos ferros Ø

Comprimentototal (m)

Peso total (Kg)

16,0

196

309

10,0

652

402

8,0

1076

424

6,3

336

Peso total

1.217 kg

n) Índices da peça de concreto protendido

– Volume de concreto:

u Figura 17 Detalhamento da armadura

[386]

As pele =

0,10 ´ Ac ,alma 100

[382]

– Fôrma:

[387] [383] – Aço duro:

[384]

[385]

[388]

– Aço doce (Figura 17 e Quadros 16 e 17) – Fôrma:

[389]

u Quadro 16 – Lista de ferros

CA-50

Aço

10,0

Comprimento Un. (cm)

Total (m)

2800

168

8,0

2800

280

16,0

2800

196

6,3

2800

336

8,0

173

260

450

10,0

173

280

484

8,0

173

200

346

– Aço duro:

[390]

– Aço doce:

[391]

CONCRETO & Construções | 161

o) Conclusão

do cálculo do Esforço Cortante no ELU, ainda assim a resposta final de armação, bitola e espaçamento

A seguir iremos efetuar algumas conclusões relati-

não ficou diferente.

vas ao trabalho ora apresentado, tendo em vista que

u O grande “intuito deste trabalho“ foi o de dar ao usu-

o intuito principal foi o de atualizar um trabalho ante-

ário de programas de cálculo automático de vigas

riormente realizado à luz da antiga Norma Brasileira de

protendidas a noção de como internamente funciona

20 anos atrás. Adotamos os mesmos carregamentos e

tal dimensionamento. Podendo o usuário efetuar cál-

a mesma viga, apenas melhorando um pouco a capa-

culos parciais e verificar ao longo do desenvolvimen-

cidade resistente do concreto, a fim de poder também

to do programa os resultados e suas coerências.

comparar a evolução de dimensionamento tanto no

u No caso da necessidade de entendimento e da for-

ELS quanto no ELU ao longo do tempo de modificação

ma de cálculo das peças, o leitor poderá avaliar, en-

da Norma.

tender e questionar os passos a serem utilizados no

u Tendo em vista este trabalho ter sido realizado em

cálculo de uma viga isostática de concreto proten-

função de nossa Norma ter sido atualizada ao longo

dido, aproveitando esta sequência para o comple-

destes últimos 20 anos, podemos avaliar que o di-

to entendimento do comportamento dos programas

mensionamento das armaduras de aço duro e de aço

existentes no mercado, já que no presente momen-

doce modificaram-se pouco.

to não faz mais sentido o cálculo manual de peças

u Tendo sido razoavelmente modificada a verificação

em concreto.

u REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [01] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, Projeto de Estruturas de Concreto – Procedimento, NBR6118, ABNT, Rio de Janeiro, 238p, 2014.

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