SISTEMAS DE SUPORTE DE PAREDES DE EDIFÍCIOS ANTIGOS EM DEMOLIÇÃO Dissertação

137 Pages·2008·11.68 MB·Portuguese

SISTEMAS DE SUPORTE DE PAREDES DE EDIFÍCIOS
ANTIGOS EM DEMOLIÇÃO

Rui Manuel Pereira Cruz

Dissertação de Mestrado para a obtenção do grau de Mestre em
Engenharia Militar

Júri
Presidente: Prof. Francisco José Loforte Teixeira Ribeiro
Orientador: Prof. Jorge Manuel Calico Lopes de Brito
Vogal: Prof. António Manuel Candeias de Sousa Gago

Setembro de 2008

Sistemas de suporte de paredes de edifícios antigos em demolição

SISTEMAS DE SUPORTE DE PAREDES DE EDIFÍCIOS ANTIGOS EM
DEMOLIÇÃO

RESUMO

O objectivo desta dissertação de mestrado é a produção de um estudo sobre as
estruturas temporárias que suportam as paredes de edifícios antigos, preservadas
aquando da demolição dos mesmos, visando a sua recuperação.
Dada a crescente necessidade da reabilitação de edifícios, a retenção de fachadas
e de outras partes de edifícios torna-se também numa prática com crescente importância
na sociedade actual. Porém, existe uma grande falta de informação nesta matéria, tendo
sido estas as motivações para a elaboração deste trabalho.
Após um breve enquadramento, são descritos alguns aspectos importantes do
processo construtivo, começando-se por referir a importância de se realizarem estudos
preliminares antes de se elaborar o projecto e de se iniciarem quaisquer intervenções.
Prossegue-se indicando algumas intervenções de que os elementos antigos preservados
podem ser alvo no início do processo, continuando-se com a montagem dos sistemas de
suporte e outros procedimentos, até ao desmonte.
Para uma melhor compreensão das estruturas de suporte de paredes de edifícios
antigos em demolição, é apresentada uma classificação que as divide em métodos de
contenção (exterior, interior e misto) e tipos de contenção (suporte aéreo bielas,
sistemas em consola e sistemas em pórtico).
Outro aspecto muito importante é a quantificação das acções que actuam sobre
estas estruturas, para as poder dimensionar, assim como as suas ligações. Através da
criação de modelos de cálculo, com as estruturas em condições idênticas, consegue-se
uma melhor compreensão do seu comportamento.
Seguidamente, um estudo comparativo confronta os diferentes tipos de
estruturas em função de alguns aspectos importantes a ter em consideração por quem as
vai utilizar, podendo ajudar no processo de decisão.
Por fim, este trabalho é complementado pelo estudo de exemplos de aplicação
dos diversos assuntos aqui tratados e por considerações e ilações finais.
Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil - i -
Sistemas de suporte de paredes de edifícios antigos em demolição

SUPPORT SYSTEMS FOR WALLS IN ANCIENT BUILDINGS UNDER
DEMOLITION

ABSTRACT

The purpose of this master's dissertation is to produce a study of the temporary
structures which support the walls of ancient buildings that are to be preserved after
their demolition, aiming at their reconstruction.
Since the need for rehabilitation of buildings is growing, the retention of facades
and of other parts of buildings is also a practice with growing importance in today's
society. However, there is a great lack of information on this subject. Therefore, these
were the motivations for the preparation of this work.
After a brief framework, some important aspects of the constructive process are
described, starting up by noting the importance of holding preliminary studies before
the project is drawn and any interventions stand. Afterwards, some interventions that
can be done in the old preserved parts at the beginning of the constructive process are
indicated, continuing with the assembly of support systems and other procedures, until
its disassemble.
For a better understanding of the support systems for walls in ancient buildings
that are being demolished, a classification is presented that divides them into methods of
containment (external, internal and mixed) and types of containment (flying shores,
ranking shores vertical shores and dead shores).
Another very important aspect is the quantification of the loads that act on these
structures, in order to produce a correct design of the structure and its connections.
Through the creation of structural models and considering the structures under the same
conditions, it is possible to achieve a better understanding of their behaviour.
Then, a comparative study of the different types of structures is made in light of
some important aspects to be taken into consideration by those who will use them,
which can help in the decision-making process.
Finally, this work is supplemented by examples of implementation of various
subjects treated within and final conclusions are drawn.

Rui Manuel Pereira Cruz - ii -
Sistemas de suporte de paredes de edifícios antigos em demolição

AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar, agradeço à Academia Militar e ao Instituto Superior Técnico
todo o apoio que me foi prestado bem como os meios colocados à minha disposição. Do
mesmo modo, agradeço a todos os docentes destas duas instituições por todos os
conhecimentos transmitidos e pela compreensão, ajuda e dedicação ao longo de todos
estes anos de formação, pela qual são maioritariamente responsáveis.
Um forte agradecimento vai para o meu orientador, o Professor Jorge de Brito,
pela sua excelente orientação, pela sua paciência e verdadeira disponibilidade
apresentadas e pelo seu espírito crítico, sugestões e correcções que foi apontando ao
longo do desenvolvimento do presente trabalho.
Por todos os esclarecimentos de dúvidas e informações fornecidas, agradeço
também aos Eng.os da empresa Sociedade de Construções H. Hagen S.A., em especial
ao Eng.º Pedro Silva e também ao Encarregado Geral, Sr. Serafim, pela amabilidade e
disponibilidade. Pelas mesmas razões, agradeço aos Eng.os da empresa MSF - Moniz da
Maia Serra & Fortunato - Empreiteiros S.A., em especial ao Eng.º Romano, pela visita
guiada à obra de construção da sede do BIG, esclarecendo sem hesitação todas as
dúvidas.
Um eminente agradecimento ao Eng.º Eduardo Freitas da empresa Planeamento
e Projectos de Engenharia, Lda., pelos importantes esclarecimentos e pela prontidão que
manifestou em ajudar.
Ao Professor Lind Guimarães, agradeço especialmente por me ter auxiliado na
redacção do extended abstrart, disponibilizando-se para satisfazer qualquer dúvida que
surgisse no campo da língua inglesa.
A todos os Oficiais do Exército, especialmente aqueles que foram meus
comandantes ou professores e que assistiram à minha formação, tornando-me na pessoa
que hoje sou.
A todos os directores de curso em especial ao Major João Rei e ao Tenente
Coronel Albano Silva, que maior auxílio deram na realização deste trabalho.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil -iii-
Sistemas de suporte de paredes de edifícios antigos em demolição

Agradeço aos meus colegas que realizaram também as suas dissertações em
igual período e sob a mesma orientação, pelo espírito de grupo e apoio mútuo mantido e
pelo ambiente de motivação que ajudaram a criar, nomeadamente ao Filipe Palha e ao
Pedro Amorim.
Presto ainda um importante agradecimento aos meus camaradas e amigos, com
quem passei intensos anos e partilhei momentos que nunca mais esquecerei. José Paiva,
André Barata, Jorge Balula, César Pousa, João Soares, Bruno Martins, Jorge Ferreira,
obrigado por sempre me apoiaram e porque sei que poderei sempre contar convosco.
Finalmente, um agradecimento muito especial à minha família pelo apoio
incondicional, pela compreensão e por todos os esforços que fizeram para que eu
conseguisse atingir os objectivos a que me propus, sempre nas melhores condições
possíveis e à Leonor por todo o carinho e pela força de vontade que me transmitiu e que
se revelaram essenciais nos momentos mais difíceis.

Rui Manuel Pereira Cruz - iv -
Sistemas de suporte de paredes de edifícios antigos em demolição

ÍNDICE GERAL

RESUMO..........................................................................................................................i
ABSTRACT.....................................................................................................................ii
AGRADECIMENTOS....................................................................................................iii
ÍNDICE GERAL..............................................................................................................v
ÍNDICE DE FIGURAS.................................................................................................xiii
ÍNDICE DE QUADROS................................................................................................xii
1. INTRODUÇÃO........................................................................................................1
1.1. Enquadramento do tema...................................................................................1
1.1.1. A reabilitação de edifícios........................................................................1
1.1.2. A retenção de fachadas.............................................................................2
1.2. Motivação e objectivos.....................................................................................4
1.3. Organização da dissertação..............................................................................6
2. PROCESSO CONSTRUTIVO.................................................................................7
2.1. Estudos preliminares ........................................................................................7
2.1.1. A importância de um estudo antecipado...................................................7
2.1.2. Inspecção inicial.......................................................................................8
2.1.3. Planeamento .............................................................................................9
2.2. Intervenções preliminares...............................................................................10
2.2.1. Consolidação da alvenaria......................................................................11
2.2.1.1. Revestimento de superfícies...........................................................12
2.2.1.2. Preenchimento de vazios................................................................13
2.2.1.3. Pregagens........................................................................................14
2.2.2. Reforço de vãos......................................................................................15
2.3. Sistemas de monitorização.............................................................................16
2.4. Montagem dos sistemas de suporte................................................................18
2.5. Ligação do sistema de suporte às paredes......................................................19
2.5.1. Ligação directa.......................................................................................19
2.5.2. Ligação indirecta....................................................................................20

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2.6. Demolição.......................................................................................................21
2.7. Fundações.......................................................................................................23
2.7.1. Recalce de fundações..............................................................................24
2.7.2. Contenção periférica...............................................................................28
2.7.3. Fundações dos sistemas de suporte de paredes......................................30
2.8. Execução da nova estrutura............................................................................31
2.9. Ligação à nova estrutura.................................................................................34
2.10. Desmonte dos sistemas de suporte.............................................................36
3. TIPOLOGIA...........................................................................................................37
3.1. Considerações gerais......................................................................................37
3.2. Métodos de contenção de fachadas................................................................38
3.2.1. Exterior...................................................................................................38
3.2.2. Interior....................................................................................................39
3.2.3. Misto.......................................................................................................39
3.3. Tipos de soluções ...........................................................................................40
3.3.1. Suporte aéreo (flying shores)..................................................................40
3.3.1.1. Ligação a edifícios adjacentes........................................................42
3.3.1.2. Edifícios isolados............................................................................43
3.3.1.3. Edifícios de gaveto.........................................................................45
3.3.1.4. Edifícios com elementos interiores ................................................45
3.3.2. Bielas (ranking shores)...........................................................................46
3.3.3. Sistemas em consola (vertical shores)....................................................47
3.3.4. Sistemas em pórtico (dead shores).........................................................49
3.3.5. Sistemas mistos......................................................................................51
3.3.6. Coberturas provisórias............................................................................52
4. DIMENSIONAMENTO.........................................................................................53
4.1. Segurança aos Estados Limite Últimos..........................................................53
4.2. Segurança aos Estados Limite de Utilização..................................................54
4.2.1. Encurvadura............................................................................................55
4.2.2. Vibrações................................................................................................57
4.3. Principais acções actuantes.............................................................................57
4.4. Dimensionamento dos ligadores.....................................................................58
4.4.1. Comportamento axial.............................................................................60

Rui Manuel Pereira Cruz - vi -
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4.4.2. Comportamento ao corte........................................................................61
4.5. Definição da estrutura a suportar....................................................................63
4.5.1. Determinação do estado de tensão..........................................................67
4.5.2. Determinação das características de deformabilidade............................68
4.5.3. Estimativa da resistência à compressão..................................................69
4.5.4. Estimativa da resistência à tracção.........................................................69
4.6. Definição da malha estrutural de suporte interior..........................................70
4.7. Modelos de cálculo.........................................................................................73
4.7.1. Generalidades.........................................................................................73
4.7.1.1. Fachada-tipo...................................................................................74
4.7.1.2. Acção tipo.......................................................................................74
4.7.2. Suporte aéreo (flying shores)..................................................................75
4.7.3. Bielas (ranking shores)...........................................................................76
4.7.4. Sistemas em consola (vertical shores)....................................................79
4.7.5. Sistemas em pórtico (dead shores).........................................................81
4.7.6. Ligações..................................................................................................85
5. ESTUDO COMPARATIVO..................................................................................87
5.1. Velocidade de montagem (facilidade de execução).......................................88
5.2. Impactes na execução da obra........................................................................88
5.3. Impactes na envolvente..................................................................................92
5.3.1. Impactes visuais......................................................................................92
5.3.2. Incómodos para os cidadãos...................................................................92
5.4. Análise económica..........................................................................................94
5.5. Segurança........................................................................................................96
5.6. Síntese comparativa........................................................................................98
6. CASOS DE ESTUDO............................................................................................99
6.1. Recuperação de imóvel para um hotel, Rua de Santa Marta, Lisboa.............99
6.2. Edifício Sede do BIG, Avenida 24 de Julho, Lisboa....................................105
7. CONCLUSÕES....................................................................................................111
7.1. Considerações finais.....................................................................................111
7.2. Conclusões gerais.........................................................................................112
7.3. Desenvolvimentos futuros............................................................................115
BIBLIOGRAFIA..........................................................................................................117

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ÍNDICE DE FIGURAS

Fig. 2.1 - Revestimento de superfícies: a) aplicação da argamassa por projecção; b) reboco armado12
Fig. 2.2 - Injecção de alvenarias: a) selagem de fendas; b) consolidação do material.........................13
Fig. 2.3 - Pregagens: a) generalizadas; b) transversais; c) de costura em paredes ortogonais; d) de
costura em paredes de canto................................................................................................................14
Fig. 2.4 - Pregagens longas ou tirantes................................................................................................15
Fig. 2.5 - Cintagem de edifício............................................................................................................15
Fig. 2.6 - Reforço de vãos: a) com perfis metálicos; b) com alvenaria; c) usando parte da estrutura de
suporte da fachada...............................................................................................................................16
Fig. 2.7 - Instrumentos de monitorização: a) fissurómetro de corda-vibrante; b) fissurómetro Tell-
Tale; c) comparador de fissuras; d) alongâmetro mecânico................................................................17
Fig. 2.8 - Ligações da estrutura: a) soldadas; b) aparafusadas............................................................18
Fig. 2.9 - Ligação directa: a) ligação parcial; b) ligação total.............................................................20
Fig. 2.10 - Ligação indirecta...............................................................................................................21
Fig. 2.11 - Fases da demolição............................................................................................................23
Fig. 2.12 - Recalce de fundações com pegões.....................................................................................25
Fig. 2.13 - Recalce través de pegões com ancoragens pré-esforçadas.................................................25
Fig. 2.14 - Reforço e recalce de fundações com micro-estacas: a) sapata isolada; b) sapata precária ou
em mau estado; c) reforço a acções horizontais..................................................................................26
Fig. 2.15 - Contenção periférica com paredes moldadas.....................................................................28
Fig. 2.16 - Contenção periférica com muros de Munique...................................................................28
Fig. 2.17 - Fundação de estrutura de suporte em pórtico com micro-estacas solidarizadas com
maciços de encabeçamento e vigas de fundação, formando um vão que possibilita a passagem de
pessoas e/ou veículos..........................................................................................................................31
Fig. 2.18 - Pormenor de projecto (tipo) contemplando as excentricidades na estrutura de betão
armado, de forma a ajustar-se à parede de alvenaria da fachada.........................................................33
Fig. 2.19 - Técnicas de selagem de ferrolhos para ligação à nova estrutura: a) com cartucho de resina
não misturada; b) e c) com ingredientes pré-misturados.....................................................................34
Fig. 2.20 - Métodos de ligação da estrutura antiga à nova estrutura...................................................35

Fig. 3.1 - Esquema tipo do suporte aéreo............................................................................................41
Fig. 3 .2 - Escoramento de edifícios adjacentes com estrutura em treliça (a) e pormenor de
mecanismos de distribuição das cargas (b)..........................................................................................42
Fig. 3.3 - Escoramento de edifícios adjacentes com perfis metálicos.................................................43

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