reforço estrutural com chumbadores

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  • UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI

    ANDRESSA DAMASCENO LESSA

    LUIZ FELIPE GOMES CARNEIRO

    MILENE GABRIEL SCARANALLE

    PAULA DE OLIVEIRA

    RICARDO PEREIRA DA TRINDADE

    SISTEMAS DE FIXAO: USO DE CHUMBADORES COMO REFORO

    ESTRUTURAL NA CONSTRUO CIVIL

    SO PAULO 2011

  • 2

    Orientador: Prof. Me. Fernando Jos Relvas

    ANDRESSA DAMASCENO LESSA

    LUIZ FELIPE GOMES CARNEIRO

    MILENE GABRIEL SCARANALLE

    PAULA DE OLIVEIRA

    RICARDO PEREIRA DA TRINDADE

    SISTEMAS DE FIXAO: USO DE CHUMBADORES COMO REFORO

    ESTRUTURAL NA CONSTRUO CIVIL

    Trabalho de Concluso de Curso apresentado como exigncia parcial para a obteno do ttulo de Graduao do Curso de Engenharia Civil da Universidade Anhembi Morumbi

  • 3

    TTULO DO TRABALHO DE CONCLUSO DE CURSO

    Trabalho____________ em: ____ de_______________de 2011.

    ______________________________________________

    Nome do Orientador

    ______________________________________________

    Nome do professor da banca

    SO PAULO 2011

    ANDRESSA DAMASCENO LESSA

    LUIZ FELIPE GOMES CARNEIRO

    MILENE GABRIEL SCARANALLE

    PAULA DE OLIVEIRA

    RICARDO PEREIRA DA TRINDADE

    Comentrios:_________________________________________________________

    ___________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________

    ___________________________________________________________________

  • 4

    Dedicamos esta pesquisa aos nossos pais, amigos e familiares que nos deram muito

    apoio, incentivo e fora, nos motivando para que no desistssemos diante das

    dificuldades encontradas. Obrigada por nos fazer acreditar e confiar na nossa

    capacidade de vencer e superar os nossos limites para atingir os nossos ideais.

    Ao Engenheiro Thomaz Carmona, que contribuiu com informaes tcnicas

    importantes para a realizao deste Estudo de Caso, nos recebendo em seu

    escritrio, contribuindo para enriquecer esta pesquisa.

    Dedicamos os resultados deste trabalho como forma de agradecimento pela

    pacincia e tolerncia, nos desculpando pelos momentos de ausncia durante o

    tempo dedicado para a concluso dos nossos estudos.

  • 5

    AGRADECIMENTOS

    Agradecemos ao nosso orientador Prof. Me. Fernando Jos Relvas, pelo interesse

    em nos orientar nesta pesquisa, pela contribuio dada para a realizao deste

    trabalho e pelo tempo dedicado para nos ensinar e indicar fontes onde pudssemos

    buscar informaes que agregassem valores essenciais ao nosso tema.

    Agradecemos pelos ensinamentos e pela oportunidade de conhecer e se aprofundar

    nas questes relacionadas esta pesquisa acadmica.

    Agradecemos ao Prof. Me. Wilson Shoji Iyomasa pela realizao das aulas de

    Desenvolvimento de Pesquisa Cientfica e pelas orientaes que nos ajudaram a

    seguir um caminho para concluso das informaes.

    Ao Prof. Me. Trsis Travasos que fez parte da nossa primeira Banca Examinadora e

    nos motivou a continuar com as pesquisas, demonstrando grande interesse e

    disponibilidade para avaliar o caso.

    Agradecemos Nossos Professores e Mestres, que contriburam para a nossa

    formao.

  • 6

    RESUMO

    A pesquisa desenvolvida aborda o estudo efetuado para a utilizao de chumbadores como soluo estrutural devido a falhas executivas ocorridas na construo de edifcios. Aponta ainda, as principais patologias que ocorrem na execuo de estruturas e as situaes mais comuns na construo civil que exigem a execuo de reforos estruturais de forma a estabilizar as estruturas e oferecer segurana aos usurios. Foram estudadas duas grandes falhas executivas que ocorreram em 75% de um empreendimento residencial constitudo de oito torres, cada uma com vinte pavimentos construdos em concreto estrutural. Constatou-se a ausncia de armadura na ligao entre as lajes e paredes dos edifcios e o desaprumo em diversas paredes. Tal situao demandou estudo de execuo de reforo estrutural, e aps anlise optou-se pelo emprego de chumbadores qumicos e mecnicos. So apresentados os diferentes tipos de chumbadores existentes, suas aplicaes de acordo com as caractersticas estruturais e aspectos da base onde so aplicados, o modo como so fixados, bem como, os mtodos de dimensionamento das ancoragens. Trata, ainda, de normas, diretrizes, ensaios tcnicos e aprovaes existentes atualmente tanto nacionalmente como internacionalmente. Aborda tambm os clculos realizados para o dimensionamento dos reforos estruturais, bem como, a anlise dos resultados apresentados aps a execuo dos reforos e liberao para utilizao dos edifcios residenciais. Palavras Chave: Chumbadores qumicos, Chumbadores mecnicos, Reforos Estruturais.

  • 7

    ABSTRACT

    The research developed focuses on the study conducted for the use of anchors as a solution due to structural failures occurred in the executive building construction. Also shows the main pathologies that occur in the implementation of structures and the most common situations in construction requiring the implementation of structural reinforcements in order to stabilize the structures and provide security to users. Were investigated two large executive failures that occurred in 75% of a residential development consisting of eight towers, each with twelve floors constructed of structural concrete. It was verified the lack of armor on the link between the slabs and walls of buildings and plumb in several walls. This situation demanded the execution of the study structural reinforcement, and after consideration it was decided by the use of chemical and mechanical anchors. Outlines the different types of anchor bolts existing applications according to their structural characteristics and aspects of the base where they are applied, how they are set and the methods of sizing of anchors. It also addresses standards, guidelines, technical testing and approvals that currently exist both nationally and internationally. It also deals with the calculations for the design of structural reinforcements, as well as the analysis of the results presented after the implementation of release for reinforcements and use of residential buildings. Keywords: Chemical Anchor bolts, Anchor bolts mechanics, structural reinforcements.

  • 8

    LISTA DE FIGURAS

    Figura 2.1 - Tipos de Materiais Base ......................................................................... 21

    Figura 2.2 - Ligao por Adeso ............................................................................... 21

    Figura 2.3 - Ligao por Atrito ................................................................................... 22

    Figura 2.4 - Ligao Base Suporte ............................................................................ 22

    Figura 2.5 - Chumbador de Expanso Interna .......................................................... 27

    Figura 2.6 - Chumbadores com Rosca Externa ........................................................ 28

    Figura 2.7 - Chumbador para abalos ssmicos FH ................................................. 28

    Figura 2.8 - Embalagens em bisnaga e cpsula ....................................................... 29

    Figura 2.9 - Resistncia do Epxi a alta temperatura ................................................ 30

    Figura 2.10 - Grfico da Saponificao da resina Polister no concreto ................... 31

    Figura 2.11 - Tipos de resinas em lata. Componente A e B ...................................... 31

    Figura 2.12 - Tamanhos de resinas injetveis ........................................................... 32

    Figura 2.13 - Resinas em cpsula ............................................................................. 33

    Figura 2.14 - Demonstrao de montagem simples e montagem passante ............. 41

    Figura 2.15 - Aplicao do chumbador de expanso ................................................ 44

    Figura 2.16 - Aplicao de chumbador auto-perfurante ............................................ 45

    Figura 2.17 - Aplicao de chumbador com bucha cativa ......................................... 46

    Figura 2.18 Variao de carga admissvel em funo do concreto ........................ 47

    Figura 2.19 Danos causados pela ao de cloretos ............................................... 50

    Figura 2.20 Ensaio de fenolftalena para avaliar a profundidade da carbonatao

    do concreto ........................................................................................................ 51

    Figura 2.21 Danos causados pela ao de sulfatos ............................................... 52

    Figura 2.22 Danos causados pela reao lcali-slica ........................................... 52

    Figura 2.23 Danos causados por lixiviao ............................................................ 53

    Figura 2.24 Chumbadores de ligao concreto-concreto ........................................ 57

    Figura 2.25 Reforo em pilar com utilizao de chumbadores ............................... 58

    Figura 2.26 Modelo para clculo de rea de interface entre viga e reforo ............. 58

    Figura 2.27 Reforo em viga com utilizao de chumbadores ............................... 59

    Figura 2.28 Modelo para demonstrao do posicionamento dos chumbadores ..... 59

    Figura 2.29 Reforo em laje pela face inferior com utilizao de chumbadores ..... 60

    Figura 4.1 Vista geral das torres em execuo ...................................................... 64

  • 9

    Figura 4.2 Detalhe das janelas do edifcio desalinhado ......