investigação experimental e numérica aplicada a um edifício caixão da região metropolitana do

355 Pages·2011·9.6 MB·Portuguese

by  Jenner Carvalho

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - UFSC
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL E NUMÉRICA
APLICADA A UM EDIFÍCIO CAIXÃO DA REGIÃO
METROPOLITANA DO RECIFE

Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação
em Engenharia Civil da Universidade Federal de
Santa Catarina como parte dos requisitos para
obtenção do título de Doutor em Engenharia Civil.

JENNER MIRANDA DE CARVALHO

Florianópolis
Dezembro de 2010

INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL E NUMÉRICA APLICADA
A UM EDIFÍCIO CAIXÃO DA REGIÃO METROPOLITANA DO
RECIFE

JENNER MIRANDA DE CARVALHO

Esta tese foi julgada adequada para obtenção do título de DOUTOR em
Engenharia Civil e aprovada em sua forma final pelo Programa de Pós-
Graduação em Engenharia Civil – PPGEC da Universidade Federal de
Santa Catarina.

______________________________________________
Prof. Humberto RamosRoman, Ph.D. (Orientador)

______________________________________________
Prof.ªJanaídeCavalcante Rocha, Dr.ª (Coordenadora do Curso)

COMISSÃO EXAMINADORA:

_____________________________________________
Prof. Ivo José Padaratz,Ph.D. (UFSC)

_____________________________________________
Prof. Luis Alberto Goméz, Dr. (UFSC)

____________________________________________
Prof. Paulo José Brandão Barbosa Lourenço, Ph.D. (Uminho – PT)

____________________________________________
Prof. Romilde Almeida de Oliveira, Dr. (UNICAP)

Aos meus familiares, em
especial às filhas Nabila
e Marina Carvalho

AGRADECIMENTOS

Primeiramente a Deus pela paz, saúde e por acreditar que era possível
chegar ao princípio do fim desta pesquisa.

Ao professor Humberto Ramos Roman, pela orientação segura,
incentivo, confiança e amizade.

Ao professor Paulo Lourenço Barbosa, pela ótima recepção e orientação
do trabalho na Universidade do Minho em Portugal.

Ao professor Luis Ramos da Universidade do Minho, pela ótima
contribuição nos ensaios do edifício e em sua análise numérica. E a
pesquisadora Els Verstrynge da Universidade de Leuven na Bélgica pela
contribuição no ensaio de emissão acústica.

A Vladimir Haach e Pedro Medeiros em Portugal pelos ensinamentos
sobre a utilização do programa de elementos finitos DIANA.

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia (FAPESB), pela
bolsa de estudo no Brasil.

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
(CAPES), pela bolsa de estudo em Portugal.

Ao escritório de advogacia Gamborgi, Bruno & Camisão pelo
financiamento da pesquisa no Edifício Caixão em Recife-PE.

Ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia
(IFBA) pela liberação para realização do doutorado.

Aos colegas do Departamento de Ciências Aplicadas do IFBA da área
de construção civil. Especialmente, os professores que substituíram-me
nas disciplinas.

Ao engenheiro Sérgio Caldas e o arquiteto Aureliano pelo colaboração
no suporte técnico em Recife-PE.

AO SENAI-PE pela realização do ensaio nas amostras retiradas do
edifício, em especial às engenheiras Aline Ciarlini e Ana Paula.
Aos técnicos do Laboratório de Materiais da Construção Civil da
Universidade Federal de Santa Catarina, Luiz Henrique, Renato Santana
e ao pedreiro Roque pelos ensinamentos e amizade.

Aos técnicos do Laboratório de Estrutura da Universidade do Minho,
Matos e Marcos pela colaboração nos ensaios das amostras do Edificio
Caixãoem Portugal.

Aos colegas da pós-graduação pelo companheirismo e amizade Ana,
Cledison, Cleila, Cristina, Eduardo, Fabiano, Giovana, Mario, Manuel
Henrique eRicardo.

Aos amigos e amigas que contribuíram para tornar a vida mais alegre
durante a realização do doutorado no Brasil e em Portugal: Alva,
Carmem, Elizeu, Genesi, Glauceli, Marildes Beal,Maris, Maria do
Carmo,Maria José, Maria Schlikman,Neiva, Oscare outros.
SUMÁRIO

1 – INTRODUÇÃO
1.1 – Apresentação 3
1.2 – Objetivo principal 5
1.3 – Objetivos específicos 5
1.4 –Delimitação e variáveis de estudo 6
1.5 – Metodologia 6
1.6 – Estruturação 9

2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 – Conceitos sobre alvenaria 13
2.2 – Métodos e técnicas de investigação em alvenaria 19
2.3 – Considerações das normas sobre alvenaria à compressão 48
2.3.1 – Segurança estrutural 48
2.3.2 – Coeficientes de segurança das ações e materiais 50
2.3.3 – Altura efetiva, espessura efetiva e esbeltez das paredes 53
2.3.4 – Excentricidade 55
2.3.5 – Resistência à compressão da alvenaria 62
2.3.6 – Módulo de elasticidade 66
2.4 – Comportamento mecânico da alvenaria em função do tempo 71
2.5 – Simulação numérica em alvenaria 77
2.6 – Acidentes com edifícioscaixão na região do Recife 81
2.7 – Pesquisas sobre alvenaria resistente com blocos 87
2.8 – Considerações finais 88
3 – PROGRAMA EXPERIMENTAL NO EDIFÍCIO
3.1 – Considerações iniciais 95
3.2 – Localização e descrição do edifício 95
3.3 – Tipologia do edifício 97
3.4 – Inspeção no edifício 99
3.4.1 – Inspeção na fundação e ensaios na água e solo 99
3.4.2 – Inspeção na superestrutura 106
3.5 – Ensaio in situno edifício 109
3.5.1 – Ensaio dinâmico 109
3.5.1.1 – Descrição da execução do ensaio dinâmico 110
3.5.1.2 – Análise dos resultados 109
3.5.2 – Ensaio com macacos planos 120
3.5.2.1 – Procedimento e local do ensaio no edifício 120
3.5.2.2 – Ensaio A 122
3.5.2.3 – Ensaio B 129
3.5.2.4 – Ensaio C 132
3.5.3 – Ensaio de emissão acústica 137
3.5.3.1 – Descrição do equipamento de ensaio 138
3.5.3.2 – Ensaio de calibração 139
3.5.3.3 – Ensaio de dano acumulado 142
3.5.3.4 – Avaliação de danos acumulados através do ensaio com
macaco plano e emissão acústica 144
3.5.3.5 – Análise dos resultados do ensaio A 144
3.5.3.6 – Resultados do ensaio B 147
3.5.4 – Ensaio de resistência aderência à tração 148
3.6 – Retiradas de amostras prismáticas do edifício caixão 152
3.7 – Considerações finais 156