REFORÇO DAS FUNDAÇÕES DO EDIFÍCIO MORENÁ

(Santos – SP) Urbano Rodriguez Alonso

1 - INTRODUÇÃO Até 1960 poucas eram as edificações na Baixada Santista com mais de 10 pavimentos, com exceção de algumas regiões onde a rocha se encontrava a pouca profundidade (ou até aflorava), como na Ilha de Santo Amaro, São Vicente e Ilha Porchat (onde não existem problemas de recalques e de desaprumos). Por razões econômicas (e especulação imobiliária) o gabarito dessas construções foi sendo aumentado além dos 10 pavimentos, mantendo-se a mesma solução de fundação, ou seja, sapatas apoiadas a cerca de 2 m de profundidade e aplicando à camada de areia superficial tensões da ordem de 2,5 kgf/cm2 (250 kPa). Em decorrência, à medida que os prédios iam sendo construídos em terrenos limítrofes, a sobreposição de tensões levou a problemas de recalques e desaprumos apreciáveis e muito além daqueles tolerados em outros locais. Tudo isto era por todos conhecidos, mas sob a pressão do mercado imobiliário e a “omissão” do poder público, esta situação foi sendo tolerada e até aceita a ponto de existirem já parâmetros empíricos de previsão de recalques. Por exemplo, para estas condições de carga, recalques de 60 cm (que chegavam em caso mais graves a 100 cm) eram tão aceitáveis, que já se previa no projeto da edificação, projetar o piso térreo com nível mais elevado. Para os projetistas de estruturas e os consultores de fundação esta situação inaceitável não era conveniente nem tolerável. O problema começou então a ser debatido, inicialmente no âmbito da Divisão de Estruturas do Instituto de Engenharia de São Paulo, ponderando-se, inclusive, a possibilidade de uma catástrofe na cidade de Santos, caso os edifícios fossem tendo seu gabarito aumentado e atingissem um nível de tensão, decorrente da superposição dos bulbos de tensão, que poderia provocar a ruptura da argila mole subjacente à camada de areia onde se apoiavam as sapatas dos edifícios. A Divisão de Estruturas do IE, então dirigido pelo engo Boris Romoff, colocou o problema para um debate técnico e aberto. Com o apoio do presidente do IE, engo Hélio Martins de Oliveira, foi promovido então uma série de palestras-encontros, das quais participaram os dirigentes dos principais escritórios de consultoria e professores de solos e fundações para ponderar pública e conjuntamente o problema e propor soluções que visaram alertar o poder público. Estas palestras foram realizadas entre 25/03 e 13/05 de 1965, resultando no documento (publicação 1/66 do Departamento de Estruturas do IE) “Orientação ao Projeto da Estrutura de Fundações de Obras na Baixada Santista”. Subscreviam este documento os engos Milton Vargas, Lauro Rios, José Machado, Sigmundo Golombek, Paulo Lorena e Alberto Henriques Teixeira.

Dentre as recomendações de projeto e limitação do uso do solo podem-se destacar: 1) O gabarito das edificações deveria ser limitado a 9 ou 10 pavimentos para se garantir que

os recalques da obra se limitassem a poucos centímetros. 2) Em decorrência das observações das curvas carga-recalque de edifícios em serviço, onde

se mostrava um recalque em forma de concha, com maior valor no centro de carga do prédio, foi possível adotar um procedimento empírico que aliviasse a carga dos pilares centrais à custa de um acréscimo nos pilares periféricos. Naquela ocasião recomendou-se aplicar um coeficiente de majoração da ordem de 1,3 a 1,5 nas cargas destes pilares.

3) Era recomendado que se adotassem construções de forma retangular (em planta) pois esta

era a forma que apresentava melhor comportamento quanto aos recalques. Sugeria-se a proporção 1:3 a 1:5 como limite.

4) Era importante prever-se vigas de rigidez interligando as sapatas para melhor redistribuição

das tensões no solo. Estas vigas de rigidez deveriam ter dimensões “avantajadas” e deveriam ser armadas próximas do limite fixado pela NB 1, ou melhor, conforme feliz expressão do prof. Engo Roberto Rossi Zucculo, ...com todo o aço que coubesse....

5) Ficaria proibido o uso de estruturas de transição que vinha sendo pleiteado pelos

proprietários dos empreendimentos, para melhor utilização do estacionamento térreo. Notas: a) Cabe aqui ressaltar que apesar dessas recomendações em 1966, somente em 1986, a

Prefeitura Municipal de Santos incluiu, em seu Código de Obras, a obrigatoriedade de se executar fundações profundas em prédios com mais de 12 pavimentos.

b) Procura-se com este artigo restabelecer uma atualização e revisão crítica restabelecendo

a verdade histórica sobre o primeiro edifício renivelado na cidade de Santos, já na década de 70, portanto muito antes do renivelamento dos dois prédios do conjunto Núncio Malzoni que ocorreram em 2001 (bloco A de frente para a praia) e 10 anos após do bloco B dos fundos.

2 – EDIFICAÇÃO E O SOLO DE APOIO

Um resumo do reforço desta obra consta no V PCSMFE – 1975 – pág. 201 a 210 escrito por Ignacio Gerber, Sigmundo Golombek e Armando S. A. Colotto e nas anotações deste autor que participou do reforço dessas fundações, quando era engenheiro da empresa Estacas Franki.

Por volta de 1968, a Construtora Adolpho Lindenberg adquiriu as obras do Edifício Morená, com a estrutura praticamente concluída. Era um projeto bem elaborado dentro dos critérios técnicos da época. Como providência acauteladora introduziram-se alguns contraventamentos utilizando, particularmente, as áreas das circulações verticais. O edifício constituía-se de uma torre esbelta com dimensões, em planta de 7,25m x 46,90m e altura de 51 m. Não apresentava junta de dilatação, resultando num coeficiente de esbeltes 7,25/51 = 1:7.

O projeto de fundações constitui-se de sapatas interligadas por vigas de rigidez (Figura 1), dimensionadas empiricamente, como se usava à época. A tensão aplicada ao solo pelas sapatas era da ordem de 2,3 kgf/cm2 (sem efeito de vento) e 2,7 kgf/cm2 (com efeito de vento).

As sondagens geotécnicas que orientaram o projeto da fundação estão apresentadas na

Figura 2.

Outra característica do projeto de fundações foi o de se ter deixado, em cada sapata, um tubo vertical de 3" entre o topo e a base da sapata para executar eventuais futuras "sangrias" (extração de areia sob a sapata) visando corrigir eventuais recalques diferenciais "exagerados". Quando da passagem da obra à Construtora Adolpho Lindenberg, a estrutura não apresentava anomalias executivas aparentes. Entretanto não se dispunha de nenhum documento de controle da qualidade do que havia sido executado. 3 – OCORRÊNCIAS

Executadas as alvenarias e já com aproximadamente 80% da carga permanente aplicada, deu-se início ao controle periódico dos recalques. As curvas de recalques, em intensidade e distribuição, resultaram análogas às já observadas em edificações semelhantes. O edifício Morená ocupa um lote com uma das divisas (a da esquerda) com a via pública (Rua da Paz) e começou a apresentar desaprumo no sentido da divisa da direita, quando foi erguido o edifício RONOEL de maior porte e mais alto, também em fundação rasa (Figura 3).

Figura 1: Fundações do edifício Morená

Figura 2: Perfil geotécnico no loca da obra

Figura 3: Vista do edifício Morená (à esquerda) e Ronoel (à direita)

Em decorrência da sobreposição de carregamentos nas camadas compressíveis ao longo desta divisa o edifício MORENÁ começou a se inclinar no sentido da divisa da direita. As observações, já preocupantes, prosseguiram enquanto o edifício entrava em fase de acabamento.

Aconteceu então um primeiro acidente grave, conforme Figura 4. Na fachada principal, de frente para o mar, onde havia apenas dois pilares (P1 e P26) houve a ruptura, por esmagamento, do pilar P1, na altura do piso do primeiro pavimento. Sem tempo para ponderações de qualquer natureza e utilizando os recursos de outra obra da mesma Construtora, providenciou-se o imediato escoramento do outro pilar (P26) que horas depois também sofreu esmagamento na mesma altura.

Figura 4: Pilares rompidos

O acidente não teve mais graves consequências graças ao feliz rearranjo da estrutura:

lateralmente à fachada principal existiam duas empenas cega de alvenaria estruturada normalmente que assumiram a configuração de "consolos-parede" transferindo a carga das colunas rompidas para a ordem sucessiva de apoios estabilizando-se o conjunto. A causa cumulativa deste acidente foi a transferência de carga da parte central para a periférica por força dos recalques diferenciais, e agravado por defeito de concretagem, o que, lamentavelmente ainda ocorre com frequência, na base dos pilares de um modo geral e, nesta obra, entre o primeiro e o segundo pavimento, por deficiência na limpeza interna das formas, antes da concretagem.

Como medida complementar, estas duas colunas foram reforçadas, agora já levando em conta o acréscimo de carga, e revistas as demais colunas recompondo-se aquelas com problema análogo (falha de concretagem). Paralelamente intensificou-se o controle de recalques que mostrou uma situação alarmante com o prédio inclinando-se para o lado do vizinho (edifício Ronoel) e com desaprumo de cerca de 60 cm no topo. E o mais grave é que os dois edifícios já se encontravam parcialmente habitados. Como primeira e imediata providência utilizaram-se os tubos deixados nas sapatas e iniciou-se o processo de sangria das sapatas do lado da rua da Paz, para tentar reverter o processo de inclinação. Estas sangrias foram realizadas em duas etapas: a primeira de agosto de 1971 a abril de 1972 e a segunda de fevereiro de 1973 a junho de 1973. Entretanto nenhuma melhoria se observou no desaprumo do prédio. Ao se controlar a quantidade de areia retirada outra surpresa desagradável: o volume extraído de sob as sapatas foi da ordem de 25 m3!!!

Foi então contratada a CONSULTRIX, que não tinha participado do projeto de fundações, e que por seu diretor engo Ignácio Gerber, juntamente com o engenheiro Colotto, realizou-se uma vistoria para decidir o que seria possível fazer para SALVAR a obra e evitar uma ruína maior. Inicialmente foi aberta uma janela lateral a uma das sapatas de onde se havia extraído a maior quantidade de areia. Há uma foto do colega Ignácio agachado sob a sapata !!!!! e note-se que agora, o edifício estava totalmente habitado!! O receio era, portanto, que o edifício viesse a tombar face ao descalçamento das sapatas que estavam, por assim dizer "no ar" (Figura 5).

Foto 5: Sapatas descalçadas após a “sangria”

Procedeu-se então ao imediato enchimento dos vazios com concreto e injeção de argamassa

até garantir seu total preenchimento. A estabilidade do prédio nessa fase foi garantida pela rigidez total da sua estrutura, funcionando praticamente em balanço, com as vigas de rigidez apoiando-se como sapatas sobre a areia.

Amostras da areia retiradas, posteriormente, de sob as vigas mostraram que essa areia estava

fortemente concrecionada denotando as enormes tensões a que foi submetida. 4 – PROJETO CORRETIVO O problema latente era o risco de tombamento. Para evitá-lo havia necessidade (não alcançado pela sangria) de reverter a tendência do desaprumo. Para alcançar este objetivo teve-se a ideia de criar um deslocamento de forças que compensasse o efeito do edifício vizinho sobre o Morená. Para concretizar este objetivo foi projetada uma linha de 17 estacas metálicas (H 23cm x 23 cm para 75 tf, profundas, com 52 a 55m) que serviram de apoio a um sistema de macacos que, atuando na extremidade de 11 vigas alavancas (6 dessas vigas correspondem a um par de estacas) solidarizadas à estrutura do edifício, transmitem a esse as reações desejadas, conforme se mostra na Figura 5. O sistema foi projetado para uma carga total aplicada de 1.275 tf que multiplicada pelo braço de 6,85 m produz um momento total de 9.736 tf.m com consequente deslocamento do centro de gravidade de cargas de e = 1,47 m.

Figura 5: Esquema estrutural para renivelar o edifício Morená

A cravação das estacas foi feita pela FRANKI que utilizou um martelo de queda livre de 2.500 kgf. No pé das estacas, soldou-se, em toda a volta do perfil, uma barra de aço, de modo a se criar um vazio entre a areia e o perfil metálico, vazio esse que era preenchido, à medida que se cravava a estaca, com lama bentonita para reduzir o atrito perfil-areia e permitir minimizar vibrações durante a cravação que poderiam agravar os recalques do prédio. Mesmo com este procedimento, constatou-se pequeno aumento da velocidade da evolução do desaprumo. Concluída a cravação a velocidade reduziu-se retornando aos valores anteriores. A seguir foi feita a escavação de túneis para permitir a concretagem das vigas alavancas até a posição das estacas metálicas de reação. Para a aplicação das cargas pelos macacos hidráulicos contou-se com o pessoal dedicado de apoio do engo Dino Lanzarini que projetou, executou e manteve, por longo tempo o controle dos macacos de transferência de carga. Entretanto há que enfatizar que estes serviços não visaram reaprumar o prédio, mas apenas evitar seu tombamento estabilizando-o com carga mantida nos macacos. Os cálculos elaborados pelo engo Colotto são apresentados a seguir