Índice

1. Identificação da obra…………………………………………………….….…. 1

2. Introdução…………………………………………………………………………2

a) Descrição do edifício………………………………………………………….2

b) Tipo de obra……………………………………………………………………3

3. Período e fases da obra observadas…………………………………………4

4. Caracterização do solo………………………………………………. …. ……4

5. Tipo de fundação adoptada em obra…………………………………………5

6. Processos de construção adoptados……………………………….…. ……6

a) Escavação……………………………………………………………...………6

b) Condições previas aos trabalhos de fundação…………………. ………. 6

c) Cofragens………………………………………………………………………7

d) Equipamentos e ferramentas…………………………………………………7

7. Analise da fundação propriamente dita………………………………...……8

a) Generalidades…………. ………………………………………………. ……8

b) Tipos de fundações………………………………………………………. …. 9

c) Fundações directas………………………………………………………...….9

d) O ensoleiramento geral…………………………………………………...…11

e) Betão de limpeza …………………………………………………………....13

f) Matérias (betão/armaduras) ………………. ………………………………13

g) Pormenores construtivos……………………………………………………13

h) Betonagem……………………………………………………………………14

8. Conclusões……………………………………………………………. ………. 15

9. Bibliografia…………………………………………………………….…………16

10.Agradecimentos………………………………………………………..……….16

11.Anexos

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1. Identificação da obra

Dono de obra – C.M. de SetúbalLocalização – Rua Detrás da Guarda nº 26 a 34 SetúbalDestino/Uso da obra – Casa da Cultura de SetúbalValor da obra – 2.090.212,32€Data de início – Janeiro de 2011Prazo de conclusão – 1 anoEmpreiteiro geral – STAP – Reparação, Consolidação e Modificação de

Estruturas, S.A.Fiscalização – C.M. de Setúbal

2. Introdução

Este trabalho insere-se no âmbito da cadeira de Processos de Construção I, do 2º semestre do 2º ano, curso de engenharia Civil.

Resultou o presente da observação e desenvolvimento da obra supra identificada:

O trabalho em questão vai assim avaliar uma parte da obra, o ensoleiramento geral, um tipo de fundação directa, objecto principal do estudo deste grupo de trabalho e, que foi objecto de 3 relatórios das visitas à obra, que se apresentam em anexo.

a) Descrição do edifício

O imóvel em causa insere-se no centro histórico da cidade de Setúbal e construído nos finais do século XVIII. Trata-se de uma casa senhorial, composta por 2 pisos e um pátio traseiro, com área bruta de intervenção de mais de 1300 m². A edificação inicial, era composta por paredes-mestras de alvenaria de pedra e argamassa, divisórias em tabique, lajes com vigamento em madeira, cobertura revestida a telha francesa com beirados à portuguesa e guardas das varandas em ferro.

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b) Tipo de obra

Constitui a presente uma obra de reabilitação, ampliação e alteração profunda do edifício, que se destina a Casa da Cultura de Setúbal, como supra se referiu. Situada na malha urbana envelhecida, de características históricas, cuja fachada se pretende preservar. Da construção em apreço foram demolidas as diversas paredes secundárias, pisos elevados e pavimento térreo, tendo-se aproveitado as paredes-mestras periféricas e algumas poucas do interior.

Considerado como uma obra de recuperação e alteração profunda do edifício, projecto, que do original só ficará as fachadas, a métrica exterior e sala principal, situada esta no 1º andar. Em termos de ampliação vai ser ocupado o pátio traseiro e edificado mais um piso, ficando com 3.

Um belo exemplo da requalificação patrimonial.

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3. Período e fases da obra observadas

A observação da obra iniciou-se em 29/03/2011, e em momento que se verificavam trabalhos de demolições visto tratar-se de uma obra de remodelação, esta incluiu remoção de frescos, com os cuidados apropriados. No decorrer das visitas foram observadas, as escavações ao nível do piso 0, reforço de paredes, preparação do solo e execução da fundação com os seus pormenores de ligação com as paredes existentes. Ao fim de cinco visitas as nossas observações findaram a 30/05/2011.

4. Caracterização do solo

Pôde-se observar, conforme foto abaixo, que se trata de uma zona em que o nível freático se situa a uma cota muito elevada – cerca e um metro abaixo da cota de soleira.

Verifica-se ainda tratar-se de um solo fraco e de pouca coerência.

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5. Tipo de fundação adoptada em obra

O tipo de fundação adoptado é a descarga directa por ensoleiramento geral

Este tipo de fundação resultou em grande parte (no nosso entendimento) de vários factores:

- Tipo de construção em causa, com reaproveitamento das paredes existentes, a funcionar como elementos estruturais.

- Tipo de solo existente, de características pouco coerentes

- Nível freático elevado, ou muito próximo do piso de soleira

Apesar de se classificar estas fundações como de ensoleiramento geral, elas, por tratar-se de uma obra de reabilitação com as condicionantes de aproveitamento parcial do existente, não correspondem à execução de uma laje única e continua, característica mais comum deste tipo de fundações, mas sim a um ensoleiramento por parcelas. Não podendo assim, pelas condicionantes referidas, haver uma continuidade perfeita e homogénea, como regra geral acontece neste tipo de trabalho. Porem as diferentes parcelas acabaram por se solidarizar com as paredes que ficaram inseridas nas fundações e, entre as diferentes parcelas, de forma a conferirem ao conjunto uma continuidade estrutural.

Este tipo de fundação apesar das circunstâncias condicionantes referidas, corresponde porem à solução mais adequada, pelas razões seguintes:

- Permite consolidar as paredes existentes, transferindo destas para a laje de fundações as cargas que tenham que descarregar no solo.

- Permite sobre a laje de fundação edificar, quaisquer novas paredes e aplicar sobre ela outras cargas, sem riscos de cedência do piso, dadas as características pouco coerentes do solo.

- Permite-se assim uma dissipação das pressões ao solo de forma mais reduzida (por aumento de área) e uma mais uniforme distribuição de pressões.

- Permite resolver o problema da subida da água, proveniente do nível freático e mesmo da subida da humidade por osmose/capilaridade, associado a outras técnicas (como veremos mais adiante), para a parte superior do piso ou das paredes.

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6. Processos de construção adoptados

Dadas as características da obra, os processos de construção adoptados, se por um lado se apresentam simplificados, por outro requereram outras exigências, mais morosas e menos práticas, como características deste tipo de fundação como veremos:

a) Escavação

A única escavação necessária foi a do rebaixamento do piso existente até à cota de apoio da fundação.Não foi necessário proceder-se à contenção de solos laterais, de taludes ou de contenções periféricas, devido às paredes existentes, do velho edifício, que asseguraram essa função.Não houve necessidade da implantação de elementos estruturais, com excepção do poço do elevador que requereu uma localização precisa e o rebaixamento da fundação.

b) Condições prévias aos trabalhos de fundação

O extracto abaixo da fundação foi regularizado mecanicamente e manualmente, com alguma incorporação de inertes, tendo estes também a função de permitir uma melhor compactação do solo.Para o efeito houve necessidade de proceder ao escoamento de águas que se acumularam no extracto de assentamento da fundação.

Dada as características do solo já referidas procedeu-se à incorporação de um elemento drenante, sobre o solo, composto por uma manta geotextil, uma camada de brita e sobre esta nova manta geotextil para evitar que desta forma a humidade do solo atinja os elementos nobres da estrutura. (pormenor técnico e alguns considerações incluídas no ponto “2 – caracterização do solo” do 3º relatório).

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Esta barreira permite a circulação da água e ao mesmo tempo impede a sua subida por capilaridade/osmose.

c) Cofragens

As cofragens a executar compreenderam apenas as vigas periféricas do ensoleiramento e de ligação às paredes existentes, a qual foi executada sobre a laje de fundação já betonada, ao invés do que é habitual, estas serem executadas em primeiro lugar.

Foi ainda executada a cofragem do poço de elevador, para o qual teve que se rebaixar a respectiva laje de ensoleiramento.

Não houve necessidade de cofragens periféricas de delimitação do ensoleiramento, cuja função também foi assegurada pelas paredes existentes.

No que se refere às características a observar nas cofragens foram referidos no 3º relatório no final da página 3 (anexo 3).

d) Equipamentos e ferramentas

- Nas escavações foram adoptadas bobcats, escavadoras de pequena capacidade, dada a limitação de espaço de manobra. Estes trabalhos foram ainda complementados em pormenores por trabalho manual, executados com pás, maços e marretas.

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- Para a realização dos trabalhos de betonagem foi adquirido betão pronto com recurso e utilização dos seguintes equipamentos

o Camião betoneirao Bomba de betãoo Vibradoreso Réguas niveladoraso Páso Rodos espalhadores

- O trabalho de moldagem de armaduras foi conseguido com máquinas eléctricas de dobragem de aço e ferramentas de utilização manual.

Analisamos ainda mais adiante outros processos de construção como a do betão de limpeza e da betonagem.

7. Análise da fundação propriamente dita

a) Generalidades

As fundações são elementos construtivos de base dos edifícios que fazem parte estrutura dos mesmos. Têm como finalidade fazer a ligação entre o edifício e o solo, isto é, transferir os esforços aplicados nos edifícios ou resultante dos mesmos para o terreno.

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Estes esforços podem ser resultantes de diferentes acções como o próprio peso da superstrutura, do edifício propriamente dito, factores climatéricos, sismos e do uso do edifício. Com esta transmissão de esforços é preciso garantir em simultâneo que as fundações sejam apropriadas e bem distribuídas no terreno, pois uma má implantação das mesmas ou uma fundação mal dimensionada e desadequada, poderá causar rupturas no solo e afundamentos do edifício. É por isso requerido para o bom desempenho das fundações que sejam capazes de cumprir as funções acima referidas, durante a sua construção, mas também, e especialmente, ao longo da sua vida.

b) Tipos de fundações

Para tipificar as fundações são tidos em conta três aspectos, a profundidade de transmissão de cargas ao solo, o método construtivo aplicado e tipo de material de construção utilizado.

Em relação à profundidade das estruturas de fundação, podemos caracteriza-las como superficiais ou directas (pequenas profundidades), semidirectas (profundidades médias) e profundas ou indirectas (grandes profundidades). Para uma fácil distinção entre elas pode-se analisar a relação entre as medidas de base e profundidade das mesmas, que a seguir se apresenta:

Fundações directas D < 4B Fundações semidirectas 4B < D < 10B

Fundações indirectas D > 10B

B – largura menor da base ; D – profundidade da fundação

c) Fundações directas Existem vários tipos de fundações directas e com diferentes variantes, mas podemos dizer que estas caracterizam-se por apenas utilizarem a face inferior da estrutura para a transmissão dos esforços ao solo, pois todos os efeitos devido às cargas nas faces laterais das fundações são desprezáveis. Os tipos de fundações directas mais comuns são:

Sapata isolada – Estas fundações são aplicadas quando as estruturas suportadas não exigem assentamentos diferenciais especiais, o terreno onde assentam garante características

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constantes, as cargas encontram-se concentradas e afastadas ou não têm níveis de carga altos.

Sapata contínua – Estas sapatas podem suportar cargas de

nível elevado e são habitualmente utilizadas quando existe um alinhamento e proximidade de cargas, frequentemente cargas distribuídas por elemento de painel, no caso de paredes ou muros de suporte. Podem ser aplicadas devido a não existir um solo uniforme ou com fraca resistência.

* Modelo de Sapata Contínua

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Sapatas agrupadas por vigas de fundação – empregue em terrenos com características variáveis, em que a estrutura pode estar sujeita a assentamentos diferenciais e na existência de sapatas excêntricas, pois as vigas de fundação evitam ou atenuam os assentamentos diferenciais, como também absorvem os momentos criados nas sapatas devido à sua excentricidade e no caso de sismos absorvem os momentos flectores na base dos pilares, resultante de acções horizontais

d) Ensoleiramento geral

É este o nosso tipo de fundaçao estudado e adoptado na obra em questao.O ensoleiramento constitui uma laje de fundação, com algumas variantes, de configuração (vigada, com capiteis ou plana entre outras) regra geral de elevada espessura e grande desenvolvimento em planta, sobre a qual se apoia o edifício.

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Processo construtivo cada vez mais utilizado, devido à sua versatalidade e rapidez de execuçao, e por isso com vantagens económicas.

Trata-se da melhor solução, a adoptar especialmente:

- em situações de nível freático elevado- Em solos com características mecânicas elevadas a

grande profundidade - Solos de características mecânicas fracas, mas

susceptíveis de receber cargas.

Oferece como características vantajosas principais:

- Redução dos assentamentos diferenciais da estrutura- Distribuição de cargas de forma mais uniforme ao solo,

proveniente da superstrutura- Simplicidade de construção- Economia sempre que a solução por sapatas isoladas

ocupe mais de 50% do solo

A laje em apreço, é constituída por uma laje de espessura constante, e vigas de bordadura para ligação e solidarização com as paredes periféricas.

e) Betão de limpeza

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Constitui uma camada de betão com cerca de 10 a 12cm de espessura e do tipo C12/15 (betão pobre) que se interpõe entre o solo e a fundação propriamente dita. No caso desta obra entre o elemento drenante/isolante e a fundação.

Os objectivos e fins a que se destina a camada deste elemento estão descritos no anexo 3 – 3º relatório

f) Matérias (betão/armaduras)

Para construção das fundações foram utilizados os seguintes materiais:

- Betão C25/30 – Anexo x

- Aço A500NR (varão nervurado) – Ficha anexo

g) Pormenores construtivos

Apresentam-se alguns pormenores construtivos, dos quais se destacam os seguintes:

- Secção tipo – armaduras

Neste pormenor podemos observar a técnica usada para ligação entre as paredes existentes e a laje de fundação

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Ligação esta constituída por varões de aço Ø16 afastados a 0.90 m (ferrolhos em quincôncio).A superfície de parede foi previamente picada e limpa de elementos soltos de forma a estabelecer uma boa ligação com elevada resistência de atrito entre esta e o betão de viga de bordadura.

Pormenor do enchimento constituído por uma laje La1, tipo laje fungiforme com abobadilhas (cupolex C70) de forma a aproximar a parte superior da fundação com o nível do piso, para receber o pavimento e o revestimento final.

h) Betonagem

As lajes de fundação (ensoleiramento) regra geral correspondem a consumos elevados de betão, devido às suas espessuras e dimensionamentos em planta, pelo que implicam quase sempre a formação de juntas de betonagem. Juntas estas que devem ser praticadas segundo critérios técnicos de forma a obter-se uma boa ligação entre as duas betonagens, com superfície rugosa, enrugada, inclinada e humedecida.

No caso do presente edifício dada a existência de paredes e o ensoleiramento ter sido feito por painéis separados não se verificou a necessidades dessas juntas.

Cuidados idênticos aos das juntas de betonagem antes referido, foi adoptado na junta entre a laje e a betonagem final das vigas de bordadura.

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Na betonagem há que ter especial cuidado com o recobrimento das armaduras, no caso de fundações, de 5 cm de espessura, com vista a evitar que a humidade atinja este elemento e vai provocar a oxidação do aço – corrosão deste material – que constitui a patologia mais comum a longo prazo.

Para evitar esta situação muito concorre a camada de betão de limpeza como descrito no 3º relatório, página 3

8. Conclusões

Concluímos, com o decorre de toda a apreciação da obra ao longo do trabalho, que foi adoptada a solução técnica e construtiva mais adequada para a reconstrução do tipo de edifício em causa, tendo presente:

- O tipo de solo e o seu nível freático- A necessidade de aproveitamento das paredes existentes e lhe

conferir estabilidade acrescida- Que é a solução que confere ao conjunto do edifício uma maior

estabilidade e com menor probabilidade de assentamentos diferenciais

Economicamente também nos parece constituir a solução mais vantajosa por quanto permite obter vários efeitos em simultâneo como:

- Ser de fácil execução sem necessidade do recurso a tecnologias mais complexas (estacas ou micro-estacas)

- Constituir uma barreira para impedir a subida das águas- Permitir a solidarização das paredes sem mexer nas fundações

destas- Permitir a constituição de base a todo o pavimento do piso térreo,

com elevada estabilidade.

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Finalmente e na nossa perspectiva pessoal constatamos que apesar de se tratar de uma obra relativamente pequena, mas cujas características de localização, tipo de solo, e projecto de reaproveitamento e ampliação ofereceram a possibilidade de apreciar um conjunto de procedimentos e processos de construção, não muito comuns, mas tecnicamente bem concebidos e por isso muito interessantes e enriquecedores no seu acompanhamento

9. Agradecimentos

Para a elaboração deste trabalho foi indispensável a colaboração do Eng. João Parreira, responsável pelo gabinete de planeamento e controlo de obras da STAP e o encarregado José Papança, que nos acompanharam nas visitas à obra, dando-nos esclarecimentos da mesma, pelo que aqui não podemos deixar de manifestar os nossos agradecimentos, pela atenção dispensada.

10.Bibliografia

Sites:

http://moodle2.estbarreiro.ips.pt/moodle/

http://www.lnec.pt/

Livros e outros:

Sebenta de Processos de Construção I

Projecto de Reforço da estrutura – Casa da Cultura de Setúbal

11.Anexos

- Anexo I – 1º Relatório

- Anexo II – 2º Relatório

- Anexo III – 3º Relatório

- Anexo IV – Ficha técnica do aço

Observ.: Neste trabalho não foi ainda adoptado o novo acordo ortográfico

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