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FORMAÇÃO CONTÍNUA

REABILITAÇÃO e MANUTENÇÃO do PATRIMÓNIO

Módulo RM1

1

DESEMPENHO das CONSTRUÇÕES(durabilidade, resistência e manutenção)

2002, 1 de Abril

THOMAZ RIPPER

HUMANA

FRACO

PATOLOGIA das ESTRUTURAS de BETÃO ARMADO e PRÉ-ESFORÇADO

2

ACIDENTE

iNTRÍNSECA

FRACO

DESEMPENHO

THE HAi THEORY

CAUSA EFEITO

CAUSA EFEITO

Reparação / ReforçoRedução da Vida

HUMANA

ACIDENTE

DesconhecimentoIncompetência

Incúria

Natureza

3

Redução da Vida ÚtilLimitação na UtilizaçãoColapso

INTRÍNSEC

A

ACIDENTE

pH do Ambiente ≅≅≅≅ 7

Aço: Produto Instável

Óxido de Ferro: Produto Estável

Betão: pH ≅≅≅≅ 12

Betão Armado: Material Energeticamente Instável

Reacções com o Meio Ambiente

Perda de alcalinidade do betão

Despassivação do Aço

DeterioraçãoFraco Desempenho das Estruturas de Betão Armado

- Causas e Efeitos - Questões Macro

CAUSA EFEITO

Acções Mecânicas (?)Chuvas Ácidas

Incêndios

ConcepçãoProjecto

EspecificaçãoFabricação

AplicaçãoConstruçãoUtilização /Manutenção

Materiais

FissuraçãoDelaminaçãoDesagregaçãoPerda de Aderência

HUMANA

4

ACIDENTE

INTRÍNSECA

CorrosãoGelo - Degelo

ErosãoReacção Álcali - Inerte

Ataque de SulfatosAtaque de Cloretos

Ataque Biológico

IncêndiosSismos

Tempestades

Perda de AderênciaExposição de ArmadurasAbrasãoCalcinaçãoDescoloraçãoEnvelhecimentoDeflexões ExageradasRotações ExageradasRotura

Fraco Desempenho das Estruturas de Betão Armado - Causas e Efeitos - Pormenor

DONO da OBRA PROJECTISTAS CONSTRUTOR USUÁRIO

DESEMPENHO da CONSTRUÇÃO

5

FISCALIZAÇÃO

Os Responsáveis pelo Desempenho de uma Construção

Propósito do Empreendimento

Custo da ConstruçãoVida Útil

Características

da Construção

Requisitos

funcionais

definidos pelo

Proprietário e/ou

Qualidade dosrequisitos necessários

Qualidade da construção quando

em utilização

6

Proprietário e/ou

Investidor

Características

do Projecto

Qualidadedo Projecto

Qualidade da execução e dos

materiais

Círculo da Qualidade para a Construção CivilC.E.B. - Boletim n.º 183 - (1989)

DURABILIDADE

DESEMPENHO

VIDA ÚTIL

• meio ambiente• agentes agressores

• protecção

7

DIMENSIONAMENTOà ROTURA

• controlo de tensões e

deformações

• estabilidade

• solo - estrutura

VIDA ÚTIL

VIDA ÚTIL de uma construção é o período durante o qual esta conserva os requisitos estabelecidos em projecto quanto a

segurança, funcionalidade e estética sem custos inesperados de MANUTENÇÃO (reparação)

VERIFICAÇÃO em SERVIÇO

rf

RF

δδ ≤×

FONTE de PESQUISAConcepção

/ Projecto

Deficientes

Materiais

Não

Adequados

Má Execução

Utilização Indevida

Outras Falhas

C.E.B. Boletim 157 (82) 50 �� 40 �� 10 ��

BRE (U.K, 76) 50 10 30 �� 10 ��

D. Plum, J. Hayes (Edimburgo, 83) 46 11 33 �� 10 ��

Cóias e Cachadinha (Lisboa, 83) 12 �� 81 �� 7 ��

Jean Blévot (Paris, 74) 35 �� 58 �� 7 ��

J. Loss (U.S.A, 87) 62 �� 32 �� 6 ��

J. Hauser (U.S.A, 79) 36 10 44 5 5

FEFAAP (São Paulo, 89) 18 6 52 14 10

P. Aranha, D. Molin (IBRACON, 94) 30 5 39 �� 26 ��

8

P. Aranha, D. Molin (IBRACON, 94) 30 5 39 �� 26 ��

E.N.R. (U.S.A, 79) 10 10 65 �� 15 ��

LEMIT (Venezuela, 75) 20 43 23 �� 14 ��

F. Gabaldón (Madrid, 82) Espanha 41 13 31 11 4

Bélgica 49 15 22 9 5Reino Unido 49 11 29 10 1

Alemanha 37 14 30 11 8Dinamarca 36 25 22 9 8

Roménia 37 22 19 11 11M. Cnudde (Bruxelas, 91) 46 15 22 8 9A. Paterson (Londres, 84) 37 5 51 �� 7 ��

Thomaz Ripper (Lisboa, 97) 36 37 32 9 6

Frequência de Ocorrência das Falhas

projecto

37%

construção

51%

materiais

5%

manutenção

7%

Falhas por Custo de Reparação

projecto

43%

construção

43%

materiais

6%

manutenção

8%

Bureau Securitas – França – 10000 Edifícios – 1968 a 1978

9

Frequência de Ocorrência de Falhas em Projecto

concepção

14%

pormenorização

78%

materiais

5%

cálculo

3%

Falhas em Projecto por Custo de Reparação

concepção

18%

materiais

10%

cálculo

13%

pormenorização

59%

65% das falhas são notadas durante os três primeiros anos da construção

The primary causes of engineering disasters are usually considered to be:

(i) human factors (including both 'ethical' failure and accidents);

(ii) design flaws (many of which are also the result of unethical practices);

(iii) materials failures;

(iv) extreme conditions or environments;

and, most commonly and importantly, (v) combinations of these reasons.

State University of New York at 30/04/99

10

and, most commonly and importantly, (v) combinations of these reasons.

A recent study conducted at the Swiss federal Institute of technology in Zurich

analyzed 800 cases of structural failure in which 504 people were killed, 592 people

injured, and millions of dollars of damage incurred. When engineers were at fault, the

researchers classified the causes of failure as follows:

Insufficient knowledge ............................……………. 36%

Underestimation of influence .....................………... 16%

Ignorence, carelessness, negligence ..............……… 14%

Forgetfulness, error .............................……………….. 13%

Relying upon others without sufficient control ....... 9%

Objectively unknown situation ...................………….. 7%

Unprecise definition of responsibilities .......……….... 1%

Choice of bad quality ....................………………......... 1%

Other ......................................................................... 3%

�Requisito básico: cultura para a função�Análise da construção como um bem de consumo, com a sua consequente classificação�Definição dos propósitos da construção�Disponibilização atempada das verbas necessárias, entendendo que haverá sempre um custo conhecido para a qualidade e outro,

RESPONSABILIDADES do DONO da OBRA(Arquitecto / Consultores)

11

haverá sempre um custo conhecido para a qualidade e outro, desconhecido, mas certamente muito maior, para a falta de qualidade �Concessão de prazos adequados�Estipulação da vida útil da construção�Avaliação e consideração das condições ambientais�Adopção de uma arquitectura não patológica�Exigir a caracterização do solo de fundação (sondagens geotécnicas)�Definição do custo e do tempo de incidência das tarefas de manutenção�Atribuição de responsabilidades

FALHAS na ETAPA de CONCEPÇÃO(Dono da Obra / Arquitecto / Consultores)

durávelnão durável

12

Arquitectura PatológicaAs fachadas e a sua vida útil

expectável


13

Aproveitamento indevido de espaços


14

Concepção PatológicaDesconhecimento do

comportamentodos edifícios face às acções

sísmicas

RESPONSABILIDADES do PROJECTISTA(Arquitectura / Estabilidade / Fiscalização)

�Obediência ao Projecto Arquitectónico, com discussão responsável dos aspectosque possam interferir na resistência / durabilidade da construção�Trabalho conjunto, com interacção dos vários Projectos�Avaliação da influência das condicionantes ambientais�Definição dos critérios de segurança e de servicibilidade�Consideração da interacção solo - estrutura (exigir sondagens geotécnicas!)�Adopção de regulamentos actualizados e adequados�Modelização estrutural

15

�Cálculos de estabilidade (resistência, deformação, ductilidade, durabilidade)�Desenhos de pormenorização (geometria, armaduras, sistemas executivos)�Caracterização e estudo dos materiais a utilizar (resistência, durabilidade, juntas,negativos para instalações, colocação, cura, acabamento e protecção)�Análise dos elementos não resistentes (alvenaria, impermeabilizações, vãos,rebocos e pinturas)�Definição das tolerâncias dimensionais�Avaliação da exequibilidade do Projecto, com eventuais correcções�Elaboração do manual de utilização, inspecção e manutenção da construção�Estudo de custos da Empreitada�Assistência na construção e no pós-venda

FALHAS na ETAPA de PROJECTO(Projectista de Estabilidade / Fiscalização)

16

Deficiente análise do comportamento do solo de fundação ao longo do tempo


17

Desconhecimento do comportamento do solo de fundação depois de carregado


18

Deficiências de conceito e de pormenor para as acções sísmicas


Falha na execução de desenhos

60 m

19


20Desconsideração do comportamento diferenciado entre

os materiais da estrutura, alvenaria e revestimento

RESPONSABILIDADES do CONSTRUTOR(Fiscalização)

�Atendimento ao Projecto�Elaboração do programa de trabalhos�Selecção da mão de obra, dos equipamentos e dos materiais e misturas�Ensaios preliminares em materiais e misturas�Sistemas de cofragem, escoramento e descofragem�Sistema de controle de qualidade e conformidade

21

�Sistema de controle de qualidade e conformidade�Execução esmerada – armaduras: amarração, empalmes, espaçamento erecobrimento�Execução esmerada – betão: juntas, negativos para instalações, lançamento,vibração, cura, acabamento e protecção�Execução esmerada – impermeabilizações, alvenarias, rebocos e pinturas�“Check-list” das operações�Testes de verificação de conformidade e aceitação�Revisão do manual de utilização, inspecção e manutenção da construção�Assistência no pós-venda

FALHAS na ETAPA de CONSTRUÇÃO(Empreiteiro / Fiscalização)

22Incorrecção no posicionamento das armaduras


23Falta de cuidado durante a execução


24

Falta de cuidado durante a execução


25

Incompatibilidade entre Projecto de Arquitectura / Projecto de Estrutura

associado a uma má execução

RESPONSABILIDADES do UTILIZADOR

�Leitura, entendimento e garantia de estrita observância ao Manualde Utilização e Manutenção da Construção�Observação das condicionantes de funcionamento da construção�Garantia do atendimento às sobrecargas de utilização

26

�Garantia do atendimento às sobrecargas de utilização�Não alteração da geometria dos elementos resistentes daconstrução�Responsabilidade pelas rotinas de inspecção, com registo�Fiscalização da prática de manutenção periódica�Controlo das reparações�Alarme e Manutenção de emergência�Controle dos custos de Manutenção

FALHAS na ETAPA de UTILIZAÇÃO(Inquilino / Gestor)

27

Descalço das Fundações


28

Sobrecarga de utilização superior à especificada


29Alteração da distribuição estrutural

UM EXEMPLOObra: Great Belt Link - Dinamarca

Exigência do Dono da Obra:

Aspecto estético – traçado – definido por Arquitectos

100 anos de vida útil, sem qualquer trabalho de manutenção significativo

Critério do Projectista de Estabilidade:

Estabelecimento de uma estratégia múltipla de protecção contra os agentes agressores (MC 90)

��Identificação dos agentes agressores

��Determinação dos mecanismos de transporte

30

��Determinação dos mecanismos de transporte

��Criação de barreiras protectoras

Aplicação do ponto �� da estratégia múltipla à East Bridge (a maior de entre as obras de arte):

Betão: taxa de cimento > 300 kg/m³; razão A/C < 0,45; cura > 96 h;

Cobrimento: 10 cm, com armadura de pele em aço inox ou 7,5 cm, com varões da armadura revestidos de epóxido;

Pormenores: cantos arredondados enenhuma junta de construção nas zonas de maré ou de rebentação;

Revestimento do betão com tinta hidro-repelente;

Protecção catódica

What is sad to say is that the original

cause – there are often several – of the

problem is often minor in itself, although

large in consequences.

After all, somebody thinks, “it’s only

31

After all, somebody thinks, “it’s only

concrete - any fool can do it”.

The trouble is that he does.

Adrian Neville, Ottawa, 92

formaÇÃo contÍnua reabilitaÇÃo e manutenÇÃo do … · definição dos critérios de...

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