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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL MONITORAMENTO DE RECALQUE EM EDIFICAÇÃO UTILIZANDO NÍVEL ÓTICO LIVIAN UMBELINA NAVES BORGES NANCY MORAIS BUENO PAULO RICARDO ALMEIDA DOS SANTOS GOIÂNIA 2011 LIVIAN UMBELINA NAVES BORGES NANCY MORAIS BUENO PAULO RICARDO ALMEIDA DOS SANTOS MONITORAMENTO DE RECALQUE EM EDIFICAÇÃO UTILIZANDO NÍVEL ÓTICO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás para obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientador: Professor Dr. Maurício Martines Sales GOIÂNIA 2011 LIVIAN UMBELINA NAVES BORGES NANCY MORAIS BUENO PAULO RICARDO ALMEIDA DOS SANTOS MONITORAMENTO DE RECALQUE EM EDIFICAÇÃO UTILIZANDO NÍVEL ÓTICO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás para obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientador: Professor Dr. Maurício Martines Sales Aprovada em ______ / ______ / ______ _____________________________________________________________________ Professor Dr. Maurício Martines Sales (Presidente) _____________________________________________________________________ Professora Dra. Márcia Maria dos Anjos Mascarenha _____________________________________________________________________ Professor Dr. Renato Resende Angelim Atesto que as revisões solicitadas foram feitas: _______________________________________ Professor Dr. Maurício Martines Sales Em ______ / ______ / ______ AGRADECIMENTOS Em primeiro lugar a Deus, por nos conduzir até este momento. Aos pais por nos apoiarem e acreditarem em nós em todos os momentos: na infância, no estudo para o vestibular, nas dificuldades durante o período de faculdade. Ao professor Dr. Maurício Martines Sales, pelo tempo e atenção dedicados na orientação deste trabalho. À Vega Construtora, em especial ao senhor Renato de Sousa Correia, por fornecer os recursos necessários para o estudo de campo, sendo este trabalho resultado de pesquisas em desenvolvimento em uma parceria entre a UFG e a Vega. Aos nossos amigos e colegas de curso, que de alguma forma nos encorajaram e estiveram a disposição para ajudar em todos os momentos necessários. A todos os nossos familiares que sempre acreditaram no fruto de nosso estudo. A cada um de vocês agradecemos, pois sem sua ajuda não teríamos chegado até aqui. “As dificuldades são o aço estrutural que entra na construção do caráter.” Carlos Drummond de Andrade __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos RESUMO O monitoramento de recalque de um edifício é um indicador do desempenho global da fundação, procedimento este, que permite a observação do comportamento da interação do conjunto solo-estrutura. Com o monitoramento de recalques em obras podemos comparar o desempenho previsto no projeto e o desempenho real e assim apontar a necessidade de reforços ou acompanhar por período maior antes que os danos ocorram e estes possam ficar acentuados. Dessa forma, o objetivo desse trabalho é avaliar o comportamento da estrutura e os deslocamentos da fundação das torres 1 e 2 do Residencial Club Cheverny, para a comparação com os resultados obtidos pela análise feita por Chagas & López (2011). Os equipamentos utilizados para o monitoramento dos recalques foram o uso de nível ótico de precisão , uma régua de 2,00 metros para a medição da cota de saída (na referência de nível) e um escalímetro de 30 centímetros como mira para aferição das cotas nos pinos fixados na estrutura a ser estudada. Obteve-se, no final do primeiro ano de medições, uma razoável semelhança entre o recalque real e o recalque previsto, podendo assim validar a análise levando em consideração a interação solo-estrutura. Vale ressaltar que os projetos de fundação continuam sendo feitos usando-se como base cargas estáticas, enquanto os projetos estruturais adotam apoios indeslocáveis para cálculo da estrutura. Este trabalho mostra como as solicitações impostas sobre estrutura durante sua construção afetam seu desempenho, comprovando que as hipóteses de rigidez normalmente adotadas para fins de projeto não correspondem à realidade. Palavras-chave: Previsão de recalque. Monitoramento. Medição de recalque. Desempenho de fundação. __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 - Distorções angulares e danos associados. (SKEMPTON & MAC DONALD, 1956, apud ALONSO,1991) ..................................................................................................................................18 Figura 2.2 - Parcelas de mobilização do atrito ...................................................................................19 Figura 3.1 - Hipóteses básicas do projeto convencional de edificações (GUSMÃO, 1990). ...................21 Figura 3.2 - Consideração da estrutura como uma viga de rigidez equivalente (MEYERHOF, 1953, apud SAVARIS, 2008). ...............................................................................................................................23 Figura 3.3 - Influência da rigidez relativa estrutura solo na deformada de recalques (GUSMÃO, 1990). .........................................................................................................................................................24 Figura 3.4 - Modelo da analogia da viga parede (GOSHY, 1978, apud GUSMÃO, 1990). ......................25 Figura 4.1 - a) Sistema de medição de recalques com nível de mangueira (SAVARIS, 2008) b) Manômetro de Bourbon. ...................................................................................................................31 Figura 4.2 - Detalhe da precisão dos meniscos na superfície do líquido..............................................32 Figura 4.3 - Uma das primeira versões de nível de Terzaghi idealizadas (USACE, 1987, apud SAVARIS, 2008). ................................................................................................................................................33 Figura 4.4 - Medida de recalques com nivelamento ótico (NETO,2005).. ............................................34 Figura 4.5 - Parte fixa e parte móvel do pino .....................................................................................36 Figura 4.6 - a) Parte móvel e fixa do pino. b) Pino instalado. (Moretti Engenharia, 2011) ......................36 Figura 4.7 - Detalhe da visada, mostrando a coincidência de traços e o micrômetro interno (NETO, 2005). ................................................................................................................................................37 Figura 4.8 - Representação esquemática da referência de nível (TAYLOR, 1948, apud NETO, 2005). ....38 Figura 4.9 - Obra instrumentada com placas de recalque (REAGEO, 2009). ........................................39 Figura 4.10 - Nível ótico de precisão .................................................................................................40 Figura 4.11 - Foto dos níveis Zeiss NI002 e Wild NA2 (NETO, 2005).................................................40 Figura 5.1 - Perspectiva eletrônica de uma torre do Cheverny. ...........................................................42 Figura 5.2 – Imagem fotografada a partir da grua 1, perspectiva de parte da obra (torres 3, 4 e 5). .....43 Figura 5.3 - Fotografia capturadada grua 1, perspectiva do segundo pavimento (primeiro tipo). ........44 Figura 5.4 – Implantação das Torres 1 e 2. Detalhe da posição dos pinos e referências de nível.. .......46 Figura 5.5 - Detalhe das ranhuras do parafuso. ..................................................................................47 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 5.6 - Primeiro dos pontos de referência. ..................................................................................47 Figura 5.7 - Auxiliar segurando “mira” durante o nivelamento. .........................................................48 Figura 5.8 - Representação esquemática da referência de nível construída no executada no terreno da obra do Res. Club Cheverny. .............................................................................................................49 Figura 5.9 - Fotos da referência de nível construída no Cheverny.......................................................50 Figura 5.10 - Fotos da referência de nível construída no Cheverny. ....................................................50 Figura 5.11 - Apoio da régua no RN3. ...............................................................................................51 Figura 5.12 - Verticalidade da régua. .................................................................................................51 Figura 5.13 - Medição do marco inicial na alvenaria com o nível ótico. .............................................52 Figura 6.1 – Contornos de recalques no Bloco 1 (adaptada). (CHAGAS & LÓPEZ, 2011).. ...................60 Figura 6.2 – Localização dos pinos da Torre 1.. .................................................................................66 Figura 6.3 – Localização dos pinos da Torre 2.. .................................................................................68 Gráfico 6.1 - Torre 1 - Pino 1 ............................................................................................................55 Gráfico 6.2 - Torre 1 - Pino 5 ............................................................................................................56 Gráfico 6.3 - Torre 1 - Pino 6 ............................................................................................................56 Gráfico 6.4 - Torre 1 - Pino 10 ..........................................................................................................57 Gráfico 6.5 - Torre 2 - Pino 12 ..........................................................................................................57 Gráfico 6.6 - Torre 2 - Pino 16 ..........................................................................................................58 Gráfico 6.7 - Torre 2 - Pino 18 ..........................................................................................................58 Gráfico 6.8 - Torre 2 - Pino 21 ..........................................................................................................59 Gráfico 6.9 - Torre 2 - Pino 23 ..........................................................................................................59 Gráfico 6.10 - Torre 1 - Pino 1 ..........................................................................................................61 Gráfico 6.11 - Torre 1 - Pino 5 ..........................................................................................................62 Gráfico 6.12 - Torre 1 - Pino 6 ..........................................................................................................62 Gráfico 6.13 - Torre 1 - Pino 10 ........................................................................................................63 Gráfico 6.14 - Torre 2 - Pino 12 ........................................................................................................63 Gráfico 6.15 - Torre 2 - Pino 16 ........................................................................................................64 Gráfico 6.16 - Torre 2 - Pino 18 ........................................................................................................64 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura A.1 – Mapa de localização SPT (CHAGAS & LÓPEZ, 2011). ...................................................95 Figura B.1 - Laudo SPT 14 (ENGESOL, 2011) ....................................................................................97 Figura B.2 - Laudo SPT 14' (ENGESOL, 2011) ...................................................................................98 Figura B.3 - Laudo SPT 15 (ENGESOL, 2011) ....................................................................................99 Figura B.4 - Laudo SPT 16 (ENGESOL, 2011) .................................................................................. 100 Figura B.5 - Laudo SPT 17 (ENGESOL, 2011) .................................................................................. 101 Figura B.6 - Laudo SPT 18 (ENGESOL, 2011) .................................................................................. 102 Figura B.7 - Laudo SPT 18' (ENGESOL, 2011) ................................................................................. 103 Figura B.8 - Laudo SPT 19 (ENGESOL, 2011) .................................................................................. 104 Figura B.9 - Laudo SPT 19' (ENGESOL, 2011) ................................................................................. 105 Figura B.10 - Laudo SPT 20 (ENGESOL, 2011) ................................................................................ 106 Figura C.1 - Projeto de fundação de uma torre do Residencial Club Cheverny ................................. 108 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos LISTA DE TABELAS Tabela 6.1 - Porcentagem do carregamento na Torre 1.......................................................................54 Tabela 6.2 - Porcentagem do carregamento na Torre 2.......................................................................54 Tabela 6.3 - Análise da distorção angular entre as estacas 31 e 6 na torre 1.. ......................................66 Tabela 6.4 - Análise da distorção angular entre as estacas 38 e 31 na torre 1 ......................................67 Tabela 6.5 - Análise da distorção angular entre as estacas 31 e 39 na torre 1 ......................................67 Tabela 6.6 - Análise da distorção angular entre as estacas 39 e 51 na torre 1. .....................................67 Tabela 6.7 - Análise da distorção angular entre as estacas 110 e 145 na torre 2... ...............................68 Tabela 6.8 - Análise da distorção angular entre as estacas 145 e 125 na torre 2.. ................................68 Tabela 6.9 - Análise da distorção angular entre as estacas 125 e 154 na torre 2.. ................................69 Tabela 6.10 - Análise da distorção angular entre as estacas 145 e 154 na torre 2.. .......................69 Tabela 6.11 - Projeção das distorções angulares para a torre 1.. ........................................................69 Tabela 6.12 - Projeção das distorções angulares para a torre 2.. ........................................................70 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ISE Interação Solo-Estrutura ISO “International Standards Organization” SPT “Standard Penetration Test”USACE “United States Army Corps of Engineers” __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos LISTA DE SÍMBOLOS a Aderência estaca-solo fs Tensão de atrito lateral mobilizado EcI Rigidez da viga equivalente F(z) Função de nível de mobilização do atrito lateral z Profundidade ΔL Distância entre os dois elementos da fundação Δρ Recalque diferencial (mm) θ Distorção angular, apresentada em forma de fração ρi Recalque inicial ou imediato ρp Recalque por adensamento primário ρs Recalque por adensamento secundário ρt Recalque total ΣEc.Ic Somatório das rigidezes das vigas da superestrutura ΣEa.Ia Somatório da rigidez dos painéis de alvenaria σn Tensão normal à superfície da estaca τ(z) Tensão cisalhante máxima na profundidade “z” υ* Ângulo de atrito estaca-solo __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos SUMÁRIO SUMÁRIO ..................................................................................................................................................... 12 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 14 2. RECALQUES: DEFINIÇÕES ........................................................................................................... 16 2.1. MOBILIZAÇÃO DE ATRITO LATERAL NAS ESTACAS .................................................................18 2.2. RECALQUE ADMISSÍVEL.................................................................................................................20 3. INTERAÇÃO SOLO-ESTRUTURA ................................................................................................. 21 3.1. A RIGIDEZ DA ESTRUTURA ............................................................................................................22 3.1.1. Influência do número de pavimentos na rigidez .......................................................................23 4. MONITORAMENTO DE RECALQUE ............................................................................................ 27 4.1. GARANTIA DE QUALIDADE NAS FUNDAÇÕES ...........................................................................28 4.2. MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE RECALQUES DE EDIFÍCIOS ...........................................................30 4.2.1. Medição de recalques através de nível d’água .........................................................................30 4.2.2. Medição de recalques através de equipamento de nível ótico ...................................................34 5. ESTUDO DE CASO ........................................................................................................................... 42 5.1. MONITORAMENTO DE RECALQUE NAS TORRES ........................................................................45 6. RESULTADOS ................................................................................................................................... 53 6.1. ESTIMATIVA DE CARGA ATUANTE ..............................................................................................53 6.2. MEDIÇÃO DO RECALQUE REAL.....................................................................................................55 6.3. COMPARAÇÃO ENTRE RECALQUE REAL E RECALQUE PREVISTO .........................................60 6.4. DISTORÇÃO ANGULAR....................................................................................................................65 7. CONCLUSÃO .................................................................................................................................... 71 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................................... 73 APÊNDICE I – CARREGAMENTO DE PROJETO DE UMA TORRE .................................................... 75 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos APÊNDICE II – CARGA DE PROJETO POR ESTACA PROPORCIONAL A CADA CAMPANHA DE MEDIÇÃO DE RECALQUE ........................................................................................................................80 APÊNDICE III – CARREGAMENTO DETALHADO DOS SERVIÇOS EM CADA CAMPANHA DE MEDIÇÃO DOS RECALQUES ...................................................................................................................89 ANEXO A _ MAPA DE LOCALIZAÇÃO SPT (STANDARD PENETRATION TEST)................................0 ANEXO B _ LAUDOS DE SONDAGEM SPT (STANDARD PENETRATION TEST) ..................................2 ANEXO C - PROJETO DE FUNDAÇÃO DE UMA TORRE DO RESIDENCIAL CLUB CHEVERNY ... 13 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 1. INTRODUÇÃO A hipótese dos apoios fixos para pilares ainda é a mais utilizada para projetos estruturais, tanto no cálculo das cargas atuantes nas fundações como no dimensionamento dos elementos estruturais. Além disso, a maioria dos projetos de fundação leva em conta somente as cargas do projeto estrutural, como se os deslocamentos na fundação não influíssem nos valores dos esforços em cada elemento. O cálculo e dimensionamento convencionais da estrutura são feitos com a hipótese de apoios indeslocáveis, estimando-se assim o recalque com base nas reações de apoio fornecidas pelo projetista estrutural e não se realiza a compatibilidade de deslocamentos. O ideal seria considerar a interação solo-estrutura em que os efeitos da deformabilidade do solo sobre a estrutura são analisados, compatibilizando os deslocamentos e definindo os efeitos da rigidez da estrutura sobre os recalques. De acordo com Gusmão (1994), esta metodologia resulta na criação de um verdadeiro “fosso” entre o terreno de fundação e a estrutura, uma vez que o processo acima mencionado despreza os efeitos da interação solo-estrutura provocados pela deformação do terreno e pela rigidez da estrutura: a redistribuição de esforços nos elementos estruturais, em especial das cargas nos pilares, e a diminuição dos recalques em relação aos estimados convencionalmente. Tais efeitos decorrem da solidariedade existente entre os elementos estruturais, a qual confere à estrutura uma considerável rigidez que restringe o movimento relativo entre os apoios. Quando se considera a interação solo-estrutura no dimensionamento da estrutura, os pilares centrais, que na análise convencional seriam mais carregados, passam a receber menos carga, e os da periferia, que receberiam menos carga, passam a ser mais carregados havendo uma redistribuição de tensões. . A previsão de recalque desta obra foi feita em um trabalho anterior por Chagas & López (2011). No referido trabalho fez-se uma previsão do comportamento das estacas em relação aos recalques dos edifícios, considerando a interação solo-estrutura. Verificou-se que Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 15 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos a rigidez da estaca e o efeito de grupo são fatores que interferem no valor do recalque e na distribuição das cargas. Foi analisada a distorção angular. Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento da estrutura e os deslocamentos dafundação através do monitoramento do recalque do Residencial Club Cheverny, em Goiânia. Esta obra é composta por oito edifícios de 13 pavimentos cada, em alvenaria estrutural. Com a contribuição do trabalho realizado anteriormente por Chagas & López (2011) foi possível concluir que as cargas atuantes e os recalques absolutos se mostraram dependentes da rigidez individual da estaca e do processo de interação ao qual ela está submetida. __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 2. RECALQUES: DEFINIÇÕES Há alguns anos, tem-se acompanhado a construção de edifícios cada vez mais altos e esbeltos, o que exige maiores cuidados e análises das equipes que elaboram os projetos e executam estas construções. Estas mudanças ocorreram devido ao desenvolvimento da tecnologia do concreto, capaz de produzir concretos com elevadas resistências e do desenvolvimento de métodos numéricos computacionais utilizados no cálculo e dimensionamento dessas estruturas. O comportamento de tais estruturas se diferencia bastante daquelas que foram erguidas há mais de trinta anos, tendo em vista o aumento dos vãos entre apoios, dos tipos de lajes usados e até mesmo as considerações mais refinadas de efeitos dinâmicos como ações de vento, sismo, vibrações, dentre outros. Um dos aspectos relevantes nos projetos das edificações é o fato de que todas as estruturas sofrem deslocamentos verticais (recalques), horizontais e rotacionais, isto é, movimentos que traduzem a deformação da estrutura carregada e a acomodação do solo face aos novos carregamentos a que está submetido (ALVES, 2006). Os recalques podem ser absolutos e diferenciais: o recalque absoluto é o deslocamento vertical descendente sofrido pelo elemento de fundação diante de uma solicitação (carregamento) e o recalque diferencial é definido como a diferença entre os recalques absolutos de dois elementos de fundação (ALONSO, 1991). Para as edificações, os recalques diferenciais, dependendo de sua amplitude, podem ser prejudiciais e há casos em que os mesmos levam a edificação à ruína. O recalque total pode ser divido em três parcelas: (2.1) Onde: ρt = recalque total; Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 17 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos ρi = recalque inicial ou imediato, que ocorre ao mesmo tempo em que a carga é aplicada, predominante nas areias e solos não saturados; ρp = recalque por adensamento primário, que ocorre em solos de baixa permeabilidade saturados. É resultado da redução de volume decorrente da saída do ar e da água dos poros do solo; ρs = recalque por adensamento secundário, causado pelo rearranjo estrutural resultante das tensões de cisalhamento. A probabilidade de ocorrer algum dano na estrutura só existe na presença dos recalques diferenciais. Entretanto, há que se observar ainda que, dependendo da magnitude destes recalques, as estruturas podem sofrer esforços adicionais que não foram previstos anteriormente no projeto e que ocasionarão futuros problemas estruturaise patologias na construção de toda ordem. Diante disto, existe uma necessidade de se medir estes movimentos do solo e da estrutura (recalques diferenciais, distorções angulares e etc.), buscando não atingir os limites calculados com a fundação submetida aos esforços no estado limite de utilização (NBR 6122, ABNT 2010). Uma forma encontrada de se limitar os recalques diferenciais e saber se estes mesmos estão dentro de um limite tolerável é análise da distorção angular (Figura 2.1). A esquação a seguir demonstra como é feito esse cálculo : (2.2) Onde : θ é a distorção angular, apresentada em forma de fração ; Δρ é o recalque diferencial (mm) ; ΔL é a distância entre os eixos dos dois elementos da fundação (na mesma unidade de Δρ, milímetros). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 18 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 2.1 - Distorções angulares e danos associados. (SKEMPTON & MAC DONALD1, 1956, apud ALONSO,1991 ) 2.1. MOBILIZAÇÃO DE ATRITO LATERAL NAS ESTACAS Quando se carrega uma estaca vertical com uma carga vertical, esta será transferida às camadas circunjacentes e às subjacentes, sendo que esta transferência se dá parcialmente por atrito lateral e parcialmente pela resistência de ponta da estaca (Figura 2.2) 1 SKEMPTON. A W. & MAC DONALD, D.H. (1956) – Allowable settlements of buildings, Proc. Institute of Civil Engineers, Part I I, Vol.5, pg. 727-768. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 19 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 2.2 - Parcelas de mobilização do atrito A parcela de atrito lateral atuante na estaca é função das tensões cisalhantes desenvolvidas no contato solo/estaca. A tensão cisalhante (τ) pode ser expressa na forma: (2.3) Onde: σn = tensão normal à superfície da estaca; a = aderência estaca/solo ( = β.c, onde “c” é a coesão do solo e “β” um fator adimensional que expressa a parcela da coesão considerada como aderência na superfície da estaca); υ* = ângulo de atrito estaca/solo. O valor dessa equação representa o valor máximo de tensão cisalhante passível de ser mobilizada na interface estaca/solo. Entretanto, para a mobilização completa do atrito lateral, é necessário que haja certo deslocamento relativo entre a estaca e o solo circundante. Desta forma, poder-se-ia representar a tensão de atrito lateral mobilizado (fs), na forma: (2.4) Onde: z = profundidade em questão; F(z) = função de nível de mobilização do atrito lateral; τ(z) tensão cisalhante máxima na profundidade “z”. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 20 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 2.2. RECALQUE ADMISSÍVEL A NBR 6122 sobre projeto e execução de fundações (ABNT, 2010) define como tensão admissível a que provoca apenas recalques que a construção pode suportar sem inconvenientes, afirmando que os recalques diferenciais específicos são os que geralmente podem prejudicar a estabilidade ou funcionalidade da construção. A norma acrescenta que os deslocamentos admissíveis máximos suportados pela estrutura devem ser definidos pelos projetistas envolvidos. Mesmo para valores exagerados de recalques absolutos, uma estrutura não sofreria danos caso os recalques fossem uniformes. Esta hipótese, entretanto, não ocorre na prática, pois observa-se o aparecimento de recalques diferencias seja por excentricidade de cargas ou heterogeneidade do solo. Uma das formas de limitar os recalques diferencias entre os pilares é limitar o recalque absoluto pois este influencia os valores da distorção angular. Alonso (1991) adverte que além da necessidade de se controlar os recalques diferencias para mantê-los dentro de valores que não causem danos à estrutura, também a velocidade de recalque deve ser controlada. __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dosSantos 3. INTERAÇÃO SOLO-ESTRUTURA Durante anos o modelo empregado para o cálculo de edifícios considerava a hipótese simplificada de uma estrutura com os apoios indeslocáveis, como rótulas ou engastes. Por muito tempo, esse modo de projetar foi satisfatório, principalmente levando-se em conta que todo esse processo era realizado à mão. Mas, com o advento do uso de computadores para o cálculo e com a aplicação de métodos numéricos nas últimas décadas, faz-se necessário que haja uma análise mais realista. Ainda assim, muitos engenheiros continuam considerando a hipótese simplista de apoios rígidos (SOUZA & REIS, 2008). As edificações são constituídas basicamente por três partes: superestrutura, infra- estrutura (fundações) e terreno de fundação (solo). O projeto estrutural costuma ser feito considerando que a fundação não irá recalcar ou sofrer qualquer outro tipo de movimento. Já o projeto de fundação tem como parâmetros de entrada os produtos do projeto de estrutura, que são as cargas transmitidas em cada pilar e calcula-se como atingir a resistência necessária. Os recalques são previstos somente para a avaliação do desempenho da estrutura, cuidando para que não fiquem fora dos valores admissíveis para a conservação da funcionalidade, estética e segurança da edificação (GUSMÃO, 1990) conforme observa-se na (Figura 3.1). Figura 2.3 - Hipóteses básicas do projeto convencional de edificações (GUSMÃO, 1990). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 22 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Quando uma estrutura rígida, hiperestática sofre recalque em um de seus apoios, esse deslocamento gera um esforço que é transmitido não só para o elemento em contato com o apoio, mas para toda a estrutura, alterando os esforços previamente calculados. A divisão da obra em estrutura e fundação tem apenas caráter didático pois, na realidade, a obra é uma só, tendo uma parte acima do solo e outra abaixo. Por isso as reações estimadas pelo engenheiro de estruturas serão as ações usadas pelo engenheiro de fundações, que deverá verificar se os deslocamentos, sob ação dessas cargas, estão dentro da ordem de grandeza daqueles estimados pelo engenheiro de estruturas quando forneceu as respectivas cargas, resultando desse confronto, e eventual ajuste de valores, o que se denomina interação solo-estrutura. (ALONSO, 1989). Chamecki 3 em 1955, apud Gusmão (1990), publicou um trabalho no qual demonstrava uma metodologia para a análise da interação solo-estrutura (ISE), que é considerado uma das primeiras tentativas de se modelar o mecanismo em edificações. Segundo ele, a partir de reações de apoio da estrutura considerada com fundações de apoios indeslocáveis e dos coeficientes de transferência de carga (“que é a reação de apoio adicional devido a um recalque unitário de um apoio qualquer”), o método passa por iterações até que haja convergência entre os valores dos recalques e das reações de apoio. 3.1. A RIGIDEZ DA ESTRUTURA O princípio de sobreposição dos recalques nos indica que os elementos de fundação centrais recalcarão mais que os da borda. Com isso, faz-se uma previsão em que o recalque absoluto máximo seja maior que o real e que os recalques das estacas nas extremidades sejam menores do que são, isso porque a rigidez da estrutura interfere na forma como esses deslocamentos acontecem, pois cada estaca está engastada em um bloco de 3CHAMECKI, S. (1955), “Consideração da Rigidez da Estrutura no Cálculo dos Recalques da Fundação”, Boletim Técnico do Depto Nacional de Obras de Saneamento, Ministério da Viação e Obras Públicas, Agosto, pp. 05-29. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 23 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos fundação, que por sua vez está engastado na superestrutura. Pode-se considerar a superestrutura como uma viga de rigidez equivalente, como mostra a equação a seguir: ∑ ∑ (3.1) onde, EcI é a rigidez da viga equivalente, ΣEc.Ic é o somatório das rigidezes das vigas da superestrutura e ΣEa.Ia é o somatório da rigidez dos painéis de alvenaria. Essa fórmula foi proposta por Meyerhof 4 , que baseou sua análise na teoria da elasticidade tanto para o solo como para a estrutura (SAVARIS, 2008). A Figura 3.2 ilustra essa teoria. Figura 2.4 - Consideração da estrutura como uma viga de rigidez equivalente (MEYERHOF, 1953, apud SAVARIS, 2008). 3.1.1. Influência do número de pavimentos na rigidez Os recalques na estrutura acontecem desde o primeiro carregamento, desde a construção dos elementos da fundação, até depois do término da construção, quando o edifício 4 MEYERHOF, G. G. (1953) Some Recent Foundation Research and its Application to Design. Structural Engineer, Vol. 31, pp. 151-167. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 24 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos é ocupado (e continua ainda um pouco depois quando a carga se estabiliza). Pode-se ver pela equação 3.1 e pela figura 3.3 que quanto maior o número de pavimentos, maior é a rigidez equivalente do sistema. Por isso, os recalques iniciais (que acontecem quando o número de pavimentos concretados ainda é baixo) têm maiores diferença de valores entre os pilares centrais e os de fronteira, isto é, tem-se maiores recalques diferenciais. A fundação é dimensionada para a carga final e no início da construção, quando o número de pavimentos é pequeno, impele baixa tensão ao solo gerando pequenos recalques. Quando a estrutura já está mais avançada, a rigidez aumenta, e assim os recalques se tornam mais uniformes (a curva fica cada vez menos curva). Pode-se ilustrar esse fato pela Figura 3.3. Figura 2.5 - Influência da rigidez relativa estrutura solo na deformada de recalques (GUSMÃO, 1990). Como já foi dito, o aumento do número de pavimentos diminui o recalque diferencial. Mas é importante salientar que essa não é uma relação linear. Há uma maior influência dos primeiros pavimentos na uniformização dos recalques (GOSHY 5 1978, apud GUSMÃO, 1990), pois os painéis e outras estruturas abertas verticais se comportam de 5 GOSHY, B. (1978). “Soil-Foundation-Structure Interaction”, Journal of the Structural Division, ASCE, Vol. 104, No. ST5, pp. 749-761. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 25 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos maneira semelhante a uma viga parede. Assim, as partes mais baixas da estrutura estarão sujeitas a deformações apenas de flexão (Figura 3.4). A interação entre os elementos de fundação é analisada a luz de tudo o que foi explicado nesse capítulo. É da própria essência da interação solo-estrutura. Não só o solo interage com a estrutura, como a estrutura também interage consigo mesma. Os recalques e a redistribuição dos esforços (estacas menos carregadas se carregam mais e as mais carregadas carregam-se menos do que o esperado, de acordo com métodos comuns) estão fortemente ligados, assim como as outras hipóteses contribuem também para a análise solo-estrutura. Figura 2.6 - Modeloda analogia da viga parede (GOSHY, 1978, apud GUSMÃO, 1990). Outro conceito importante é o de fronteira rígida. A fronteira rígida é a camada onde o solo é verdadeiramente indeslocável, ou melhor dizendo, onde alcança-se a rocha sã. Nessa profundidade, o recalque não é mais transmitido para as camadas inferiores. Quanto maior a camada de solo sobre a rocha, maiores vão ser os recalques. Pode-se fazer uma Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 26 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos analogia com a dilatação térmica, que é função do coeficiente de expansão/retração térmica, com o tipo de solo, e o comprimento do material na dimensão analisada, que seria a espessura da camada. Os recalques são mais significativos quando a profundidade é bem maior que a largura da fundação. __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 4. MONITORAMENTO DE RECALQUE Durante a elaboração de projetos estruturais e de fundações alguns aspectos necessitam de uma análise mais profunda sobre seu comportamento futuro, não sendo possível, muitas vezes, chegar a uma resposta completamente verdadeira ou correspondente a realidade. Um destes aspectos é o comportamento do solo após, ou mesmo durante, sua sujeição às cargas da construção. Desta forma, manter um controle da interação solo-estrutura em edifícios é de fundamental importância para obras de grande porte. O monitoramento de recalque de uma edificação é o acompanhamento do desempenho da fundação, permitindo assim uma análise da interação do conjunto solo- estrutura. Avaliando a evolução dos valores de recalque ao longo do tempo, através de um adequado programa de monitoramento de recalques, pode-se acompanhar o aparecimento de recalques diferenciais que com o tempo possam vir a comprometer o desempenho da estrutura. Pode-se também obter uma melhor orientação no caso de reforços de fundações se já verificada a necessidade. Esse monitoramento também pode ser realizado a fim de checar algumas situações de vizinhança, como em descompressão para escavação do terreno vizinho, sobreposição de tensões, obras de infra-estrutura como metrô, etc. O acompanhamento de recalque é de reconhecida importância no meio técnico, entretanto seu emprego vem sendo limitado, na prática, a situações aonde problemas nas edificações, como trincas e rachaduras, já vem sendo observados. Desta forma as medidas de recalque tem caráter emergencial, buscando uma análise do comportamento da estrutura para tomada de providências, como escoramento do solo no caso de escavações adjacentes à obra, reforço da fundação em situação de sobrecarga não considerada em projeto, análise do comportamento da estrutura no caso de alagamento do solo, ou em último caso, desocupação da edificação. Os dados obtidos desta forma correspondem ao recalque da estrutura a partir da primeira campanha de medições, entretanto não se tem um conhecimento do comportamento das fundações até então. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 28 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Recomenda-se a divulgação dos resultados obtidos com a medição dos recalques independentemente de quais sejam. Este é um recurso importante no estudo da interação da estrutura com o solo. O controle de recalque permite a avaliação da segurança e do desempenho da interação dos elementos: superestrutura, fundação e solo. Os danos em construções que estão associados à movimentação da fundação estão diretamente relacionados com recalques que excederam os valores limites recomendados para recalques totais e diferenciais. Estes danos à estrutura são divididos em três grupos. O primeiro grupo inclui as trincas ou rachaduras que não proporcionam risco de qualquer natureza para a estrutura da edificação, apenas prejudicando a estética do edifício, sendo danos visuais. O segundo grupo é responsável por comprometer o uso e a funcionalidade do prédio, sendo que providências como reforço de fundação e escoramento do prédio passam a ser inevitáveis. Como grupo mais sério de danos estruturais estão aqueles que colocam em risco a segurança dos usuários. Fissuras nas estruturas de um edifício podem ser observadas já mesmo durante a construção. Estas fissuras podem até não prejudicar a estabilidade, mas é importante manter um acompanhamento sistemático, garantindo a segurança contra ruptura. A medição de recalque de uma edificação deve ser feito paralelamente a sua construção, avaliando a evolução do carregamento e sua influência no conjunto solo-estrutura. 4.1. GARANTIA DE QUALIDADE NAS FUNDAÇÕES A previsão do comportamento das fundações de uma construção é um problema antigo no qual o engenheiro geotécnico sempre buscou soluções para controlar. Segundo a International Standards Organization (ISO), haverá uma garantia da qualidade apenas quando houver uma confiança adequada de que os registros de qualidade desenvolvidos estão sendo usados devidamente para controlar produtos, processos e serviços a partir de um conjunto de ações planejadas e sistemáticas. Ou seja, uma avaliação da qualidade de um produto, processo e serviço envolve diretamente a habilidade de controlá-lo, aprovando, aceitando ou recusando este. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 29 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Velloso (1990) enfatiza que, principalmente no caso das fundações, formalismos, requisitos e procedimentos da qualidade cumpridos não são sinônimos de um bom desempenho. Uma das principais diferenças entre um projeto de estrutura e um projeto de fundação é que, no primeiro, o projetista tem a liberdade de definir as características dos materiais de construção, enquanto que no segundo se lida com o solo disponível no local, um material não fabricado pelo homem. O uso de modernos tipos de ensaios in situ podem fornecer parâmetros geomêcanicos do solo ou subsolo melhores que o SPT, que é o tipo de ensaio mais utilizado. Alonso (1991) afirma que “Uma boa fundação é aquela que tem como apoio um tripé harmonioso, constituído pelo projeto, pela execução e pelo controle.”. É durante a fase de projeto que pode-se definir o tipo de fundação em função de vários fatores, como as características geotécnicas do local (determinadas através de ensaios geotécnicos de campo, como as sondagens), as grandezas das cargas envolvidas (estipuladas pelo projetista da estrutura), a responsabilidade da obra e muitas outras. Durante a execução da fundação segue-se o método executivo definido na fase do projeto. É nessa fase que o controle da qualidade tem sua maior importância, para tentar evitar ao máximo que imprevistos de obra ocasionem uma diferenciação grande das propriedades da fundação executada e da projetada. A última fase do controle de uma fundação, após a de controle de materiais e a da carga admissível, é a de monitoramento dos recalques. É nesta que observa-se o comportamento de uma fundação durante o carregamento que ela sofre pela execução da estrutura. Infelizmente esta última etapa vem sendo negligenciada no processo de execução de obras correntes (edifícios e pontes), sendo que, nas poucas obras em que é realizada, é feita de forma incompleta. Os recalques medidos são baseados nas cargas de projeto, e não nas cargasreais que atuam na fundação. Nos próximos tópicos define-se as formas de desenvolver esta última etapa de monitoramento e de obter as cargas reais atuantes na fundação. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 30 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 4.2. MÉTODOS DE MEDIÇÃO DE RECALQUES DE EDIFÍCIOS A avaliação do comportamento de uma estrutura não pode ser feita completamente sem um monitoramento do efeito de suas cargas verticais sobre a fundação. Juntamente ao carregamento da estrutura do edifício é importante manter um acompanhamento da evolução do recalque. Gusmão (2006) destaca que o custo do monitoramento em uma obra é muito baixo se comparado ao custo total da obra, e até mesmo se comparado com custos de outros ensaios e controles. Deve-se adotar um sistema de monitoramento de recalque que seja compatível com a área da estrutura que se esteja controlando e com os resultados que se espera obter. A instalação de forma não apropriada de certos equipamentos, ou mesmo a utilização de equipamentos inadequados para a análise desejada, pode ser responsável por gerar resultados pouco confiáveis, sendo estes confusos e em muitos casos não aptos a serem empregados na análise da estrutura. Os níveis óticos de precisão e os medidores de nível d’água (baseado no princípio dos vasos comunicantes desenvolvido por Terzaghi) são os instrumentos normalmente utilizados para medir o recalque. 4.2.1. Medição de recalques através de nível d’água Neste tipo de medição é adotado o princípio dos vasos comunicantes, que afirma que quando uma tubulação com vários ramos, que comunicam-se entre si, for preenchida por um líquido (no caso água), o nível d’água nos diferentes ramos será o mesmo, quando comparado com uma linha horizontal imaginária de referência. Deve-se, porém manter as mesmas condições atmosféricas e de temperatura. Desta forma pode-se desde já observar as dificuldades que tornaram esta forma de medição pouco adotada para uso em campo. Quando utilizada para cálculo de recalque, uma tubulação é ligada ao pilar e à referência de nível e preenchida com água. Um sistema de medição é instalado para medir a diferença de nível do líquido junto aos pilares e junto ao marco de referência (RN). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 31 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Os pinos instalados na estrutura, neste caso, são, no início, nivelados com o marco de referência. Savaris (2008) detalha as leituras como podendo ser executadas de duas formas: através de escalas graduadas que podem ser instaladas junto de cada pino fixo na estrutura, ou através da instalação de manômetros que podem ser acoplados à mangueira, medindo desta forma a pressão da coluna d’água no sistema (Figura 4.1). (a) (b) Figura 2.7 – a) Sistema de medição de recalques com nível de mangueira (SAVARIS, 2008) b) Manômetro de Bourbon Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 32 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos A precisão da medição através de escalas graduadas, presas junto aos pinos, pode ser comprometida devido à formação de meniscos (Figura 4.2) na superfície do líquido, que são a curvatura formada pelo líquido quando este é contido em um tubo. Pode-se utilizar corante na água para evitar o erro na leitura do menisco. Figura 2.2 - Detalhe da precisão dos meniscos na superfície do líquido. Na medição a partir de manômetros pode-se converter a pressão em comprimento, de acordo com a lei de Stevin, que afirma que dividindo a pressão obtida pela densidade do líquido contido no tubo, a diferença de pressão equivale à diferença de cota entre os ramos. Além de os dados serem de fácil leitura, o equipamento do nível d’água é de custo baixo e sua instalação não prejudica a logística da obra, não havendo necessidade da interrupção de serviços para, por exemplo, tirar materiais e caminhões, como é necessário no caso de nivelamento usando equipamento topográfico. Mesmo com estas vantagens sobre os outros sistemas de medição de recalque, devem-se tomar algumas precauções quando do uso do nível d’água. O vazamento do líquido ou o congelamento deste em regiões de clima frio ( a densidade altera com a temperatura) deve ser previsto e evitado. Entre outras dificuldades que podem ser encontradas está a infestação dos tubos por insetos ou a proliferação de fungos dentro destes. As oscilações da temperatura e da pressão ambiente já influenciam diretamente na precisão devido à variação da densidade do líquido. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 33 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Medidor de nível d’água Terzaghi Os níveis de mangueira, também chamados de níveis d’água Terzaghi, são medidores de nível d’água geralmente utilizados para controle de recalques diferenciais de uma estrutura, desde que seja possível um controle preciso das condições operacionais. Este nível consiste na medição da diferença de altura dos níveis de água de duas buretas conectadas por um tudo fino preenchido por água. Estas buretas possuem geralmente 10 mm de diâmetro interno e são montadas sobre um par de pinos, nos quais as hastes dos micrômetros são ajustadas no ponto em que tocam a superfície da água. Pelos micrômetros pode-se medir uma diferença de leitura que vem a ser a diferença de altura dos dois pinos. Adota-se um dos extremos da mangueira como ponto de apoio nos pilares, sendo este extremo móvel, e o outro fixo em uma referência de nível. Como uma das extremidades deste nível pode ser instalada em vários pontos de apoio garante-se assim uma versatilidade do conjunto, sendo capaz de medir uma grande quantidade de pontos. Savaris (2008) afirma que os primeiros níveis d’água de Terzagui eram capazes de medir diferença de altura entre dois pinos com uma precisão de 0,12 mm (Figura 4.3). Figura 2.8 - Uma das primeira versões de nível de Terzaghi idealizadas (USACE6, 1987, apud SAVARIS, 2008). 6 USACE – United States Army Corps of Engineers (1987). Engineering and Design – Instrumentation for Concrete Structures. Washington, DC – 20314-1000, Department of the Army. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 34 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Há uma perda de precisão devido à medição depender diretamente da habilidade do observador, quando este necessita manter um alinhamento entre o olho e o nível d’água, e o fato do micrômetro necessitar tocar a água. 4.2.2. Medição de recalques através de equipamento de nível ótico O sistema de medição de recalque mais adotado é o nivelamento com nível ótico de precisão. Adota-se um referencial indeslocável e os pontos de referência são instalados na forma de pinos nos pilares da estrutura. O posicionamento global pode ser usado também como forma de análise do recalque de uma estrutura, técnica possibilitada nos equipamentos mais modernos. Entretanto, no caso de edifícios, as peças estruturaiscomo lajes e paredes acabam por formar uma barreira que influencia na precisão dos dados, gerando erros. 4.2.2.1. Instrumentação para medição dos recalques Os instrumentos utilizados em campo para monitoramento dos recalques da fundação de um edifício são simples e de custo muito baixo. Entretanto a maior parte das construções ainda não utiliza esse método prático de forma rotineira. De acordo com Neto (2005) os equipamentos necessários para acompanhar o recalque de uma obra estão dispostos na Figura 4.4. Figura 2.4 - Medida de recalques com nivelamento ótico (NETO, 2005). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 35 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 4.2.2.2. Pinos Os pontos de referência deverão ser nivelados em relação a um RN (referência fixa de nível). Segundo Alonso (1991) os pinos geralmente são constituídos de duas partes: a bucha, chamada de “fêmea”, que fica fixa à estrutura e o parafuso, chamado de “macho”, que geralmente se rosqueia apenas durante as leituras (Figura 4.5). Figura 2.5 - Detalhe do pino de leitura de recalque (ALONSO, 1991). Como pontos de referência geralmente são instalados pinos rosqueáveis nos pilares da estrutura, tomando o devido cuidado estrutural. Pode-se observar na Figura 4.6 um exemplo de pino composto de duas partes rosqueáveis: a parte com rosca (à direita da Figura 4.6 a) é fixa à estrutura enquanto a cilíndrica (à esquerda da Figura 4.6 a) é instalada em cada campanha de medições. A cravação dos pinos geralmente é feita com pistola especial, tendo como desvantagem danificar o local da cravação e não permitir uma horizontalidade perfeita do pino rosqueado. A área e a importância da obra influenciam diretamente na quantidade de pinos que devem ser instalados como pontos de referência. Caso a estrutura seja convencional, com pilares, é aconselhável colocar pinos em todos os pilares. Caso seja de alvenaria estrutural, o indicado é instalar o maior número possível de pinos, levando em consideração o custo baixíssimo desse material, e a facilidade com que podem ser danificados ou ficar impedidos de acesso por algum depósito provisório. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 36 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos (a) (b) Figura 2.6. a) Parte móvel e fixa do pino. b) Pino instalado. (Moretti Engenharia, 2011) 4.2.2.3. Mira Uma mira graduada, é apoiada sobre os pinos e, a partir do nível ótico de precisão, tendo como base a referência de nível, a posição da estrutura poderá ser medida e o recalque calculado com a diferença das medições ao longo do tempo. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 37 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Segundo Neto (2005) primeiro se busca a coincidência de traços entre o fio horizontal do nível ótico e a marca da mira, como se pode ver na Figura 4.7, e então é feita a leitura. A leitura complementar é feita logo após, no micrômetro no interior do aparelho. Figura 2.7 - Detalhe da visada, mostrando a coincidência de traços e o micrômetro interno (NETO, 2005). 4.2.2.4. Referência de nível Para o nivelamento dos pinos, instala-se a referência de nível de maneira engastada em camadas profundas, podendo-se admitir que o mesmo esteja indeslocável. Busca-se um mínimo de influência da obra, como uma instalação em local com pouco movimento. Recomenda-se que referências superficiais do tipo meio-fio, poste, etc. sejam evitadas, pois estas são sujeitas a deslocamentos que não são levados em consideração posteriormente por não serem percebidos. É mais comum a instalação de referências de nível profundas utilizando o próprio furo de sondagem do terreno. Uma barra de aço é fixada no terreno, dentro deste furo, protegida por um tubo que a separaria das influências de movimentação do terreno. Geralmente coloca-se graxa grafitada anticorrosiva entre o tubo de PVC e a barra metálica. Esta referência de nível profunda é chamada de “benchmark”. A referência de nível é o instrumento de maior custo. Entretanto deve-se instalar no local em análise mais de um RN, desta forma tem-se um elemento de reserva no caso de Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 38 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos acidentes ou eventuais imprevistos de obra. Pode-se também, a partir do segundo RN, aferir eventuais deslocamentos em comparação com o primeiro. Figura 2.8 - Representação esquemática da referência de nível (TAYLOR7, 1948, apud NETO, 2005). Neto (2005) reproduz, a título de resgate histórico, a figura apresentada em Taylor (1948), que é a representação em detalhes da referência de nível empregada em 1927 para monitoramento do recalque de um prédio do Massachusetts Institute of Technology (MIT) (Figura 4.8). 4.2.2.5. Placas de recalque (balizas) São geralmente compostas por placas de aço em que uma haste central é revestida por um tubo de PVC. São utilizadas para monitorar os recalques, servindo de orientação para 7 TAYLOR, D.W. (1948). Fundamentals of soil mechanics. John Wiley & Sons, New York. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 39 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos o RN, sendo que a placa é instalada na cota onde a estrutura será monitorada e sua haste central pode ser prolongada caso necessário. A placa é geralmente fixa no local, sendo a sua permanência lá vantajosa por diminuir a probabilidade de variação de resultado entre as campanhas de medição de recalque. A Figura 4.9 mostra uma placa de recalque. Figura 2.9 - Obra instrumentada com placas de recalque (REAGEO, 2009). 4.2.2.6. Nível ótico de precisão Normalmente, as medições de recalques de fundações são realizadas com equipamentos que alcançam uma precisão na ordem de 0,01 mm, como o nível de Terzagui (baseado no princípio dos vasos comunicantes), o nível ótico de precisão, ou ainda o nível eletrônico. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 40 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 2.90 - Nível ótico de precisão O nível ótico utilizado neste tipo de estudo deve ser dotado de placas plano- paralelas, e esta deve vir munida com um micrômetro. Geralmente emprega-se um dos seguintes modelos: Wild NA2, Wild NA3 ou Zeiss NI002 (Figura 4.12). Figura 2.1110 - Foto dos níveis Zeiss NI002 e Wild NA2 (NETO, 2005). 4.2.2.7. Quadros de controle de recalque Os valores medidos pela equipe de topografia são apresentados em tabelas juntamente com os recalques acumulados. São registrados também acidentes ocorridos com alguns pinos que os impossibilitem de continuar fazendo parte do estudo. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 41__________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 4.2.2.8. Estimativa de carga atuante Para desenvolvimento do controle de recalque deve-se obter, também, uma estimativa da carga atuante na estrutura. Dessa forma pode-se traçar a curva carga x recalque. Geralmente essas cargas são obtidas a partir do projeto do calculista, e a previsão feita por ele, visando uma diminuição dos custos deste controle, mas que podem comprometer todo estudo, dinheiro e tempo envolvido. Entretanto não é correto proceder desta forma, levando em consideração que esta carga não corresponde a real, e que ela varia juntamente com o progresso dos recalques diferenciais que a estrutura vai sofrendo, de acordo com a evolução do carregamento (interação solo-estrutura). Para uma medição direta das cargas reais da estrutura pode-se utilizar aparelhos que avaliam e medem inclusive o encurtamento elástico da peça estrutural, como os extensômetros, utilizados em pilares. __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 5. ESTUDO DE CASO O estudo de caso do presente trabalho foi desenvolvido na obra do Residencial Club Cheverny, sendo esta acompanhada desde a sua fundação. A obra está localizada no bairro Goiânia II, entre as avenidas Pedro Paulo de Souza e Frei Nazareno Canfalone, quadras 09/09A, na cidade de Goiânia, Goiás. Figura 5.1 - Perspectiva eletrônica de uma torre do Cheverny. O empreendimento é composto por oito torres idênticas, com 13 pavimentos cada, destinadas para habitação popular, totalizando 768 apartamentos. A superestrutura é composta por paredes em alvenaria de blocos de concreto vazados, reforçadas em pontos de maior concentração de esforços (alvenaria estrutural), as lajes são pré-moldadas e transportadas pela grua. A alvenaria estrutural foi executadas com juntas secas, ou seja, sem junta argamassada entre as lateriais dos blocos, o que confere aos edificios um comprtamento flexível. O foco deste trabalho são as torres 1 e 2. A obra ainda está em execução pela empresa Vega Construtora, sendo a incorporadora a Tenda. Existem duas gruas instaladas atualmente na Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 43 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos obra, tendo previsão para a instalação de outra no início de 2012. A implantação da obra pode ser vista por fotografia através da grua 1 na Figura 5.2., mostrando respectivamente de baixo para cima as torres 3, 4 e 5. Figura 5.2 – Imagem fotografada a partir da grua 1, perspectiva de parte da obra (torres 3, 4 e 5). A perspectiva do pavimento tipo da torre 4 é apresentada na Figura 5.3. Observa- se que a estrutura é bastante rígida, devido a forma em cruz que fornece uma considerável inércia no que diz a respeito aos esforços provocados pela ação do vento. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 44 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 5.3 – Fotografia captura da grua 1, perspectiva do segundo pavimento (primeiro tipo). Apesar de as torres do Residencial Club Cheverny serem de 12 pavimentos mais cobertura, nas torres 1 e 2, que são as que estão em um estágio mais avançado, foram executados apenas 9 e 8 pavimentos, respectivamente, correspondendo a um percentual de aproximadamente 30% do total do carregamento. O objetivo era fazer uma medição de recalque a cada 4 pavimentos, além da primeira que corresponde a um marco inicial que serve de base para as próximas. Após executada a estrutura de 13 pavimentos, seriam feitas mais três medições durante a execução do acabamento final. Como houve um atraso na execução da obra, e apenas os 9 primeiros pavimentos foram executados, foi feita uma medição final para verificar se os dados desta acompanhavam a evolução de recalque das anteriores. Desta forma foram feitas no total 4 medições e os resultados mostram como a estrutura das torres reagiu com a progressão do recalque. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 45 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Para o estudo do perfil geotécnico da obra foram feitos dois furos de sondagens do tipo SPT (“Standard Penetration Test”) no local de construção de cada torre, obtendo-se, desta forma, dois perfis geotécnicos para o solo abaixo de cada torre. Foram executados no total vinte furos de sondagem (alguns em áreas do terreno fora das áreas das torres), sendo estes perfurados com circulação de água. O número de furos de sondagem feitos é pequeno pela área que cada torre ocupada, e o método de sondagem utilizando circulação de água não oferece informações confiáveis a respeito da consistência e estrutura do solo. A localização dos furos de sondagem pode ser observada no projeto de implantação da obra no Anexo A, precedendo os laudos de sondagem (Anexo B). Nas primeiras camadas de solo pôde-se verificar a predominância de argila arenosa de consistência média a mole, o que pôde ser constatado durante a perfuração das estacas, a caracterização do solo foi tátil-visual. Em alguns furos de sondagem não foi encontrado nível d’ água até a profundidade de sondagem, devido a topografia do terreno, no restante o nível d’ água estava entre 14 e 19 metros. A fundação dos edifícios foi executada em estacas tipo escavada mecânicamente com cinco diâmetros diferentes: 25, 30, 35, 40 e 55 cm, como se pode observar no projeto de fundação no Anexo C. Cada torre teve um total de 193 estacas, sendo o projeto de fundação idêntico, com exceção da profundidade mínima definida em projeto. De acordo com o projeto foi definida uma profundidade, para todos os diâmetros de estacas, de 13 m para as torres 1, 5, 6, 7 e 8, de 12 m para a torre 2, e de 15 m para as torres 3 e 4. Durante a execução da fundação cada estaca teve sua profundidade acrescida de 0,5 m, definido pelo engenheiro coordenador da obra, a favor da segurança. 5.1. MONITORAMENTO DE RECALQUE NAS TORRES 5.1.1. Pinos Para uma medição do recalque foi necessário definir pontos de referência. Estes pontos foram dispostos na forma de pinos engastados na estrutura, tomando o devido cuidado estrutural. Na obra usada como estudo de caso a estrutura é de alvenaria estrutural, então os pinos foram engastados na argamassa de assentamento para evitar rompimento dos blocos Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 46 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos estruturais. Os pinos utilizados são diferentes dos apresentados anteriormente. Adaptou-se parafuso com 5mm de diâmetro. Pode-se ver na Figura 5.4 a posição dos pinos nas torres 1 e 2 e das refeências de nível (benchmark, BM). Figura 5. 4 - Implantação das Torres 1 e 2. Detalhe da posição dos pinos e referências de nível. Optou-se por deixar o parafuso preso à estrutura para aproveitar suas ranhuras (Figura 5.5 e Figura 5.6) no nivelamento em relação ao RN. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 47 __________________________________________________________________________________________L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 5.5 - Detalhe das ranhuras do parafuso. Figura 5.6 - Primeiro dos pontos de referência. Para cravação dos pinos a alvenaria foi perfurada com uma broca S5 (5mm), e foram usados parafusos nº 5 (diâmetro de 5mm). Os pinos foram colocados entre a quinta e a sexta fiada acima da viga baldrame. Como a estrutura da obra é de alvenaria estrutural foi instalado um número grande de pinos, levando em consideração o custo baixíssimo desse material, e a facilidade com que podem ser danificados ou ficar impedidos de acesso por algum depósito provisório. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 48 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 5.1.2. Mira A mira utilizada para apoiar no pino foi um escalímetro de plástico, número 1 (Figura 5.7). Sua verticalidade foi controlada pelo auxiliar utilizando um nível de bolha. Figura 5.7 - Auxiliar segurando “mira” durante o nivelamento. 6. Referência de nível Esse RN profundo, chamado de benchmark, é nada mais que um ponto de referência na topografia, servindo de marco isento de qualquer variação de recalque. Foi construído de forma indeslocável, evitando-se a influência externa, como movimentação de caminhões durante a execução da obra. É constituído por uma barra de aço de bitola 16 mm com comprimento de 12m cravada no solo. Para garantir a não-movimentação desta barra existe uma estrutura de proteção ao redor. Durante a execução da fundação da obra, que foi feita em estaca escavada, aproveitou-se para executar o furo da referência de nível. Dentro deste furo foram colocados Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 49 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos dois tubos de PVC de diâmetro 40mm e comprimento 5m acoplados um no outro pelas extremidades (Figura 5.8), envolvendo o tubo com terra solta (a da própria escavação), atentando sempre para sua verticalidade. Dentro deste tubo foi instalada a barra de aço, cravada por 2m no solo, abaixo dos dois tubos. A barra de aço, solta 10m dentro do tubo, está isenta de movimentação do solo ao redor (movimentação causada principalmente por tráfego de caminhões pesados) (Figuras 5.9 e 5.10). Figura 5.8 - Representação esquemática da referência de nível executada no terreno da obra do Res. Club Cheverny. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 50 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 5.9 - Fotos da referência de nível executada no Cheverny. Figura 5.10 - Fotos da referência de nível executada no Cheverny. 5.1.3. Balizas Uma régua metálica foi adaptada como baliza e utilizada em todos os RN profundos. Optou-se por levar a régua a campo somente durante as leituras, evitando desgaste na numeração ou dilatação. Ela é composta por uma régua metálica de 2m, com uma trena metálica colada em uma face e um parafuso colado em uma das extremidades (Figura 5.11). A verticalidade da régua é controlada pelo auxiliar, sendo garantida por um nível bolha (Figura 5.12). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 51 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 5.4 - Apoio da régua no RN3. Figura 5.5 - Verticalidade da régua. 5.1.4. Nível ótico de precisão Uma equipe de topografia experiente foi contratada para fazer o monitoramento de recalques no Residencial Club Cheverny. O nível utilizado foi o nível ótico Wild NA3 com placas plano-paralelas (Figura 5.13). A precisão nominal é de 0,04 mm com aproximação de 0,01 mm. Foi feita uma série de leituras para minimizar erros e o horário das leituras foi na medida do possível, aproximado, para ter menor variação devido à temperatura. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 52 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 5.6 - Medição do marco inicial na alvenaria com o nível ótico. __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 6. RESULTADOS Para a análise dos resultados considerou-se o carregamento da estrutura das torres 1 e 2 durante o período de execução da obra em que foi feito este estudo. Pode-se dividir esta análise em quatro etapas: Cálculo do carregamento da estrutura; Medição do recalque real; Comparação entre recalque real e recalque previsto; Estimativa da distorção angular. 6.1. ESTIMATIVA DE CARGA ATUANTE Neste estudo a medição das cargas foi feita de forma indireta, buscando o peso específico de cada material e seu volume em cada pavimento, para cada serviço executado. Esta carga calculada para cada serviço foi colocada em paralelo com o cronograma executado da obra, de forma que se pôde desenvolver visualmente a evolução do carregamento das torres. Dentre os serviços calculados para a estimativa da carga nas torres, os mais relevantes foram: armação e concretagem das lajes e escadas, levantamento da alvenaria estrutural, elevador de carga, esquadrias e revestimento interno. O detalhamento da forma de cálculo é apresentado no Apêndice III. Foi medido o estágio da obra em cada campanha de medições, e com base nele avaliado o carregamento no momento da medição de recalque. Conhecendo a carga parcial de cada torre obteve-se a porcentagem do carregamento em relação ao total de projeto. O total de carga final de projeto foi de 7.753.000 kg por torre. O detalhamento do total de carga de projeto de uma torre segue no Apêndice I. Vale ressaltar que a carga de projeto das torres é igual pois o projeto é idêntico. Nas Tabelas 6.1 e 6.2 pode-se ver em detalhes a carga Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 54 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos percentual em cada campanha de medição de recalques (essas medições continuarão após a conclusão deste trabalho). Tabela 6.1 – Porcentagem do carregamento na Torre 1. TORRE 1 Peso (t) % em relação ao peso total de projeto Variação de peso entre cada visita e o Marco Zero Medição 01 (Marco Zero) 30-03-2011 284,28 3,67 % - Medição 02 01-09-2011 1124,93 14,51 % 10,84 % Medição 03 10-11-2011 2261,70 29,17 % 25,51 % Medição 04 28-11-2011 2545,86 32,84% 29,17% Tabela 6.2 – Porcentagem do carregamento na Torre 2. TORRE 2 Peso (t) % em relação ao peso total de projeto Variação de peso entre cada visita e o Marco Zero Medição 01 (Marco Zero) 30-03-2011 267,43 3,45 % - Medição 02 01-09-2011 1141,77 14,73 % 11,28 % Medição 03 10-11-2011 1994,36 25,72 % 22,27 % Medição 04 28-11-2011 2278,52 29,39 % 25,94 % A partir do projeto estrutural obteve-se a carga total de projeto para cada estaca (Apêndice I), calculando-se a partir desta o percentual desta carga em relação à carga total do prédio (Apêndice II). Comparando com as Tabelas6.1 e 6.2 obteve-se a porcentagem da carga em cada estaca no momento das medições de recalque. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 55 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 6.2. MEDIÇÃO DO RECALQUE REAL O recalque foi monitorado por meio de uma equipe de topografia especializada, usando nível óptico de precisão, como foi descrito no capítulo 5. Os valores medidos pela equipe de topografia foram armazenados em tabelas, e estas convertidas em gráficos para análise da evolução do recalque. Alguns acidentes (estoque permanente de material, reboco interno sobre o pino, etc.) ocorreram com alguns pinos, sendo esta a razão de se adotar uma quantidade maior de pinos (em média de doze por torre). Os pinos foram colocados nas extremidades dos braços do edifício, no meio e no centro, não contornando totalmente as torres um e dois (cobriram aproximadamente 50% do perímetro delas). Os seguintes gráficos possibilitam uma visualização do comportamento do recalque das torres no início da construção destas: 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 ρ ( m m ) Evolução do carregamento (t) Gráfico 6.1 - Torre 1 - Pino 1 1 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 56 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 ρ ( m m ) Evolução do carregamento (t) Gráfico 6.2 - Torre 1 - Pino 5 5 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 ρ ( m m ) Evolução do carregamento (t) Gráfico 6.3 - Torre 1 - Pino 6 6 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 57 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos -3,50 -3,00 -2,50 -2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 ρ ( m m ) Evolução do carregamento (t) Gráfico 6.4 - Torre 1 - Pino 10 10 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 ρ ( m m ) Evolução do carregamento (t) Gráfico 6.5 - Torre 2 - Pino 12 12 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 58 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 ρ ( m m ) Evolução do carregamento (t) Gráfico 6.6 - Torre 2 - Pino 16 16 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 ρ ( m m ) Evolução do carregamento (t) Gráfico 6.7 - Torre 2 - Pino 18 18 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 59 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Como se pode observar nos Gráficos 6.4, 6.5, 6.8 e 6.9 (pinos 10, 12, 21 e 23), em alguns pontos a estrutura levantou alguns milímetros durante a aplicação destes 30% de carga iniciais, correspondentes à execução da estrutura dos primeiros 8 pavimentos. Observando a implantação da obra (Figura 5.4) pode-se notar que a localização destes pinos é exatamente no local oposto a instalação do elevador de carga e ao local de execução da escada. O local de instalação destes foi a parte que sofreu maior recalque das torres. O ponto 11, no qual também -7,00 -6,00 -5,00 -4,00 -3,00 -2,00 -1,00 0,00 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 ρ ( m m ) Evolução do carregamento (t) Gráfico 6.8 - Torre 2 - Pino 21 21 -2,50 -2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 ρ ( m m ) Evolução do carregamento (t) Gráfico 6.9 - Torre 2 - Pino 23 23 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 60 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos aconteceu levantamento, não foi apresentado nos resultados pela proximidade com o pino 10 e por apresentar resultados semelhantes ao desse pino. 6.3. COMPARAÇÃO ENTRE RECALQUE REAL E RECALQUE PREVISTO Nesta etapa fez-se uma comparação entre a previsão numérica do recalque da fundação desenvolvida a partir do programa GARP (SMALL; POULOS, 2007), em sua versão atual (versão 8.0), por Chagas & López (2011), e o monitoramento executado usando nível óptico de precisão. Figura 6.1 – Contornos de recalques no Bloco 1, em metros (adaptada). (CHAGAS & LÓPEZ, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 61 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Com a execução do programa, Chagas & López (2011) desenvolveram um gráfico de distribuição de recalque para análise das 8 torres. A partir da distribuição de recalques absolutos com o carregamento final da obra, como o exemplificado na Figura 6.1, pode-se obter uma projeção do recalque de cada estaca. A partir da porcentagem de carregamento da estrutura obtida anteriormente (Tabelas 6.1 e 6.2), multiplicando esta porcentagem pela projeção de recalque de cada estaca, obteve-se a projeção do recalque das torres com o exato carregamento nas datas de medição topográfica com nível óptico. Desta forma, tomando alguns pontos como exemplo, pode-se observar um paralelo entre a projeção de recalque e o recalque real das torres nos gráficos a seguir (são três colunas porque os valores são comparações da primeira medição com as seguintes). 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 1 2 3 ρ ( m m ) Diferença entre o marco 0 e as medições seguintes Gráfico 6.10 - Torre 1 - Pino 1 Real Previsto Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 62 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 1 2 3 ρ ( m m ) Diferença entre o marco 0 e as medições seguintes Gráfico 6.11 - Torre 1 - Pino 5 Real Previsto 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 1 2 3 ρ ( m m ) Diferença entre o marco 0 e as medições seguintes Gráfico 6.12 - Torre 1 - Pino 6 Real Previsto Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 63 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos -4,00 -3,00 -2,00 -1,00 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 1 2 3 ρ ( m m ) Diferença entre o marco 0 e as medições seguintes Gráfico 6.13 - Torre 1 - Pino 10 Real Previsto 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 1 2 3 ρ ( m m ) Diferença entre o marco 0 e as medições seguintes Gráfico 6.14 - Torre 2 - Pino 12 Real Previsto Monitoramento de Recalqueem Edificação Utilizando Nível Ótico 64 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Como se pode observar nos Gráficos 6.11, 6.12 e 6.15, não se pôde calcular a diferença de recalque entre a primeira e a segunda medições para os pinos 5, 6 e 16. Na época da segunda medição havia um estoque provisório de material impedindo a visualização dos pinos. Pode-se observar desta forma que a evolução do recalque não se desenvolve de forma linear, e que a estrutura vai primeiramente recalcando nos pontos onde a carga de execução é mais intensa (próximo ao elevador de carga, onde são carregados e distribuídos por perto os materiais utilizados). Posteriormente o peso próprio da estrutura e os serviços que intensificam o carregamento induzem o recalque cada vez mais próximo ao projetado, sendo 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 1 2 3 ρ ( m m ) Diferença entre o marco 0 e as medições seguintes Gráfico 6.15 - Torre 2 - Pino 16 Real Previsto -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 1 2 3 ρ ( m m ) Diferença entre o marco 0 e as medições seguintes Gráfico 6.16 - Torre 2 - Pino 18 Real Previsto Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 65 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos que o recalque de projeto corresponde apenas à carga final da obra já concluída. O gráfico do pino 18 é exemplo de uma situação em que a estrutura se elevou 0,100 mm e posteriormente recalcou 2,78 mm quando o carregamento do prédio chegou a 25,72% do projetado. Para se desenvolver um paralelo completo entre o recalque previsto por métodos computacionais e o recalque real na obra é necessário um acompanhamento da obra até o momento em que em que as torres estejam quase completamente carregadas. 6.4. DISTORÇÃO ANGULAR A análise da distorção angular define se haverá risco de um recalque diferencial no edifício causar danos à estrutura. Se o recalque de dois elementos for semelhante, o valor da distorção angular estará entre os limites de segurança discutidos no capítulo 2. Um edifício que apresenta dois elementos próximos recalcando de forma desigual gera um valor alto de distorção angular, sendo que um dos primeiros sintomas a surgir serão fissuras. Os edifícios em alvenaria estrutural são especialmente sensíveis a fissuras por serem estruturas rígidas. Mesmo não acarretando diretamente em comprometimento estrutural as fissuras podem ser uma oportunidade para surgimento de outras patologias que venham a comprometer a funcionalidade do edifício. Desta forma, para análise das duas torres deste residencial optou-se por manter como aceitável um limite de distorção angular de 1/750 (escolheu-se, na Figura 2.1, o “limite a partir do qual é de recear dificuldades com máquinas sensíveis, por imprimir uma maior exigência na construção de um edifício em alvenaria estrutural, no qual a tolerância com fissuras é menor). Como se observou que o recalque diferencial da fundação teve uma tendência a ser maior durante a execução dos primeiros pavimentos, se aproximando do recalque previsto apenas após uma maior influência do peso próprio da estrutura, optou-se por adotar os valores da 3ª medição para uma melhor análise da distorção angular. Foram analisadas aleatoriamente algumas estacas para verificação da distorção angular, estas estão indicadas nas Figuras 6.2 e 6.3, assim como as linhas de distância entre elas. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 66 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 6.2 – Localização dos pinos da Torre 1. Tabela 6.3 – Análise da distorção angular entre as estacas 31 e 6 na torre 1. Torre 1 Estacas Pinos Recalque Medição 3 (mm) Δρ (mm) ΔL (mm) distorção angular (θ) 31 5 1,70 0,70 12430,79 5,63E-05 1/17758 6 8 1,00 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 67 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Tabela 6.4 – Análise da distorção angular entre as estacas 38 e 31 na torre 1. Torre 1 Estacas Pinos Recalque Medição 3 (mm) Δρ (mm) ΔL (mm) distorção angular (θ) 38 1 1,70 0,00 14045,66 0,00E+00 0 31 5 1,70 Tabela 6.5 – Análise da distorção angular entre as estacas 31 e 39 na torre 1. Torre 1 Estacas Pinos Recalque Medição 3 (mm) Δρ (mm) ΔL (mm) distorção angular (θ) 31 5 1,70 3,70 9103,35 4,06E-04 1/2460 39 10 -2,00 Tabela 6.6 – Análise da distorção angular entre as estacas 39 e 57 na torre 1. Torre 1 Estacas Pinos Recalque Medição 3 (mm) Δρ (mm) ΔL (mm) distorção angular (θ) 39 10 -2,00 1,00 2818,44 3,55E-04 1/2818 57 11 -1,00 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 68 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Figura 6.3 – Localização dos pinos da Torre 2. Tabela 6.7 – Análise da distorção angular entre as estacas 110 e 145 na torre 2. Torre 2 Estacas Pinos Recalque Medição 3 (mm) Δρ (mm) ΔL (mm) distorção angular (θ) 110 12 2,70 1,00 15763,09 6,34E-05 1/15763 145 16 1,70 Tabela 6.8 – Análise da distorção angular entre as estacas 145 e 125 na torre 2. Torre 2 Estacas Pinos Recalque Medição 3 (mm) Δρ (mm) ΔL (mm) distorção angular (θ) 145 16 1,70 2,70 15308,67 1,76E-04 1/5670 125 23 -1,00 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 69 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Tabela 6.9 – Análise da distorção angular entre as estacas 125 e 154 na torre 2. Torre 2 Estacas Pinos Recalque Medição 3 (mm) Δρ (mm) ΔL (mm) distorção angular (θ) 125 23 -1,00 3,70 15912,43 2,33E-04 1/4301 154 18 2,70 Tabela 6.10 – Análise da distorção angular entre as estacas 145 e 154 na torre 2. Torre 2 Estacas Pinos Recalque Medição 3 (mm) Δρ (mm) ΔL (mm) distorção angular (θ) 145 16 1,70 1,00 6706,02 1,49E-04 1/6706 154 18 2,70 Constata-se que os valores de distorção angular obtidos foram muito baixos, sendo muito menores que o limite máximo estabelecido de 1/750. Desta forma pode-se dizer que, durante a execução da obra do Residencial Club Cheverny, não tem ocorrido problemas de recalque diferencial, estando os valores de distorção angular em uma faixa muito segura. Não se prevê, portanto, o surgimento de fissuras ocasionadas por recalque desigual da fundação. Como os recalques ainda irão crescer, pode-se projetar a distorção angular final (supondo o crescimento linear da carga) aplicando uma relação entre a porcentagem de carga aplicada no momento de nossa última medição com a carga total. Assim temos: Tabela 6.11 – Projeção das distorções angulares para a torre 1. Estacas Pinos θ p/ 32,84% θ p/ 100,00% 31 5 6 8 38 1 31 5 31 5 39 1039 10 57 11 Torre 1 5,63E-05 1/17758 1,71E-04 1/5832 0,00E+00 0 0,00E+00 0 4,06E-04 1/2460 3,55E-04 1/2818 1,24E-03 1,08E-03 1/808 1/926 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 70 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Tabela 6.12 – Projeção das distorções angulares para a torre 2. Os valores da projeção da distorção angular para a carga 100% aplicada também não ultrapassaram o limite proposto de 1/750. Estacas Pinos θ p/ 29,39% θ p/ 100,00% 110 12 145 16 145 16 125 23 125 23 154 18 145 16 154 18 Torre 2 1/5670 6,00E-041,76E-04 1/1666 1/157636,34E-05 0 5,07E-041,49E-04 1/1971 1/4301 7,91E-042,33E-04 1/1264 2,16E-04 1/4633 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos 7. CONCLUSÃO Este trabalho acompanhou o carregamento de uma obra em Goiânia, o Residencial Club Cheverny, durante seu primeiro ano de execução. Nesse período, foi feito o monitoramento de recalques diretamente dependentes do processo construtivo. Observou-se que, além da carga própria dos serviços executados, outras cargas de construção tem influência no comportamento da fundação de um edifício. Essas cargas provisórias ou desiguais tiveram sua influência acrescida quando: As torres tinham poucos pavimentos executados, cada um com poucos serviços finalizados, que no total equivaliam a uma pequena porcentagem do carregamento final; Havia um carregamento significativo, em relação à carga própria da torre, concentrado em apenas um lado do edifício, tomando como exemplo o elevador de carga e a concretagem da escada (que tem uma concentração de carga maior em relação às outras áreas do edifício). Pode-se observar, portanto, que mesmo que a obra, no final, obedeça aos recalques previstos no projeto, o processo construtivo influencia diretamente na evolução deste recalque, sendo que este irá se assemelhar cada vez mais com o previsto, à medida que o carregamento for se tornando uniforme. O projeto de monitoramento de recalque do Residencial Club Cheverny teve como objetivo o acompanhamento das 8 torres até o período de entrega da obra. O planejamento de execução das primeiras duas torres previa que, no final deste ano de 2011, a estrutura estaria quase completa, entre o 11º e o 12º pavimento, sendo que este trabalho corresponderia ao acompanhamento da estrutura até próximo a sua carga total de projeto. Entretanto, o planejamento foi alterado a pedido da incorporadora Tenda, desacelerando a execução da obra para que os gastos acompanhassem a venda imobiliária. Desta forma este trabalho constitui uma análise do acompanhamento de recalque da obra em seu primeiro ano de execução. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 72 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos Apesar das poucas medições feitas neste primeiro ano de execução, nota-se uma razoável proximidade entre os valores medidos e os previstos por Chagas & Lopéz (2011). Uma vez que se pôde fazer uma comparação entre o comportamento da fundação previsto no trabalho de Chagas & López (2011), e o comportamento real medido por uma equipe de topografia, pode-se concluir que uma análise da interação solo-estrutura é fundamental para haver uma maior precisão entre a previsão das solicitações que serão impostas na edificação e o que realmente ocorrerá após sua execução. Foi analisada também a distorção angular do recalque das fundações, verificando- se que ela se encontra em uma faixa muito segura, principalmente em comparação com os valores da Figura 2.1, que mostra os danos associados a determinadas distorções angulares. A partir de um controle de recalque como esse, paralelo à execução da obra, os projetistas tanto de fundação quanto estruturais poderiam adicionar aos próximos projetos considerações em relação ao comportamento da fundação com certas cargas de execução da obra, prevendo já a localização de equipamentos como elevadores de carga e mini-gruas. Como temas para novos projetos de pesquisas, poderiam ser desenvolvidos: Uma nova previsão do desempenho da fundação, levando em consideração seu comportamento durante a execução da obra; E o monitoramento dos recalques influenciados por diferentes estruturas provisórias próximas à edificação, como gruas. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 73 __________________________________________________________________________________________ L. U. N. Borges; N. M. Bueno; P. R. A. dos Santos REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122:2010 Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, 2010, 91 p. ALONSO, U. R. Dimensionamento de fundações profundas, Editora Edgard Blucher. Ltda. 1989. ALONSO, U. R. Previsão e controle de fundações, Editora Edgard Blucher. Ltda.São Paulo, 1991, 142p. ALVES, F.S. Análise do comportamento estrutural de um conjunto de edifícios construídos com alvenaria resistente submetidos à ação de recalques. 2006. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CHAGAS, J. V. & LÓPEZ, T. P. Previsão numérica de recalques de edifícios em alvenaria estrutural: um caso de obra em Goiânia. 2011. 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Data: 05/01/2010 http://www.inct-reageo.ufrj.br/producao.html Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 75 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE I APÊNDICE I – CARREGAMENTO DE PROJETO DE UMA TORRE Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 76 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE I PESO TOTAL TORRE Projeto Estacas Carga de Projeto (t) % do total 1 15 0,193 2 47 0,606 3 65 0,838 4 47 0,606 5 15 0,193 6 51 0,658 7 52 0,671 8 66 0,851 9 51 0,658 10 51 0,658 11 23 0,297 12 36 0,464 13 36 0,464 14 23 0,297 15 54 0,697 16 59 0,761 17 51 0,658 18 51 0,658 19 59 0,761 20 49 0,632 21 82 1,058 22 17 0,219 23 82 1,058 24 49 0,632 25 21 0,271 26 80 1,032 27 65 0,838 28 34 0,439 29 65 0,838 30 71 0,916 31 21 0,271 32 46 0,593 33 64 0,825 34 15 0,193 35 7 0,090 36 58 0,748 37 76 0,980 38 33 0,426 39 4 0,052 40 86 1,109 41 46 0,593 42 52 0,671 43 49 0,632 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 77 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE I PESO TOTAL TORRE Projeto Estacas Carga de Projeto (t) % do total 44 27 0,348 45 76 0,980 46 63 0,813 47 15 0,193 48 51 0,658 49 59 0,761 50 49 0,632 51 21 0,271 52 9 0,116 53 31 0,400 54 37 0,477 55 25 0,322 56 82 1,058 57 81 1,045 58 23 0,297 59 55 0,709 60 72 0,929 61 82 1,058 62 54 0,697 63 97 1,251 64 53 0,684 65 60 0,774 66 86 1,109 67 47 0,606 68 51 0,658 69 23 0,297 70 35 0,451 71 57 0,735 72 37 0,477 73 9 0,116 74 58 0,748 75 37 0,477 76 45 0,580 77 68 0,877 78 67 0,864 79 62 0,800 80 65 0,838 81 25 0,322 82 100 1,290 83 119 1,535 84 50 0,645 85 60 0,774 86 86 1,109 87 25 0,322 88 65 0,838 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 78 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE I PESO TOTAL TORRE Projeto Estacas Carga de Projeto (t) % do total 89 66 0,851 90 55 0,709 91 20 0,258 92 35 0,451 93 36 0,464 94 37 0,477 95 37 0,477 96 45 0,580 97 68 0,877 98 67 0,864 99 62 0,800 100 66 0,851 101 28 0,361 102 76 0,980 103 63 0,813 104 91 1,174 105 97 1,251 106 8 0,103 107 8 0,103 108 57 0,735 109 76 0,980 110 33 0,426 111 47 0,606 112 52 0,671 113 23 0,297 114 82 1,058 115 81 1,045 116 18 0,232 117 53 0,684 118 68 0,877 119 80 1,032 120 39 0,503 121 15 0,193 122 51 0,658 123 58 0,748 124 49 0,632 125 21 0,271 126 9 0,116 127 30 0,387 128 11 0,142 129 76 0,980 130 56 0,722 131 35 0,451 132 55 0,709 133 76 0,980 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 79 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE I PESO TOTAL TORRE Projeto Estacas Carga de Projeto (t) % do total 134 17 0,219 135 7 0,090 136 62 0,800 137 25 0,322 138 57 0,735 139 25 0,322 140 62 0,800 141 6 0,077 142 58 0,748 143 60 0,774 144 60 0,774 145 58 0,748 146 37 0,477 147 76 0,980 148 86 1,109 149 9 0,116 150 86 1,109 151 76 0,980 152 33 0,426 153 37 0,477 154 58 0,748 155 37 0,477 156 33 0,426 157 37 0,477 158 12 0,155 Total 7753 100% Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 80 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE II APÊNDICE II – CARGA DE PROJETO POR ESTACA PROPORCIONAL A CADA CAMPANHA DE MEDIÇÃO DE RECALQUE Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 81 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE II TORRE 1 Carga medida (t) Estacas Pinos Visita 01 Marco Zero 30-03-2011 Visita 02 01-09-2011 Visita 03 10-11-2011 Visita 04 28-11-2011 1 7 0,55 2,18 4,38 4,93 2 1,72 6,82 13,71 15,43 3 2,38 9,43 18,96 21,34 4 1,72 6,82 13,71 15,43 5 6 0,55 2,18 4,38 4,93 6 8 1,87 7,40 14,88 16,75 7 1,91 7,54 15,17 17,08 8 2,42 9,58 19,25 21,67 9 1,87 7,40 14,88 16,75 10 1,87 7,40 14,88 16,75 11 0,84 3,34 6,71 7,55 12 1,32 5,22 10,50 11,82 13 1,32 5,22 10,50 11,82 14 0,84 3,34 6,71 7,55 15 1,98 7,84 15,75 17,73 16 2,16 8,56 17,21 19,37 17 1,87 7,40 14,88 16,75 18 1,87 7,40 14,88 16,75 19 2,16 8,56 17,21 19,37 20 9 1,80 7,11 14,29 16,09 21 3,01 11,90 23,92 26,93 22 0,62 2,47 4,96 5,58 23 3,01 11,90 23,92 26,93 24 1,80 7,11 14,29 16,09 25 0,77 3,05 6,13 6,90 26 2,93 11,61 23,34 26,27 27 2,38 9,43 18,96 21,34 28 1,25 4,93 9,92 11,16 29 2,38 9,43 18,96 21,34 30 2,60 10,30 20,71 23,31 31 5 0,77 3,05 6,13 6,90 32 1,69 6,67 13,42 15,11 33 3 2,35 9,29 18,67 21,02 34 0,55 2,18 4,38 4,93 35 2 0,26 1,02 2,04 2,30 36 2,13 8,42 16,92 19,05 37 2,79 11,03 22,17 24,96 38 1 1,21 4,79 9,63 10,84 39 10 0,15 0,58 1,17 1,31 40 3,15 12,48 25,09 28,24 41 1,69 6,67 13,42 15,11 42 1,91 7,54 15,17 17,08 43 1,80 7,11 14,29 16,09 44 0,99 3,92 7,88 8,87 45 2,79 11,03 22,17 24,96 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 82 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE II TORRE 1 Carga medida (t) Estacas Pinos Visita 01 Marco Zero 30-03-2011 Visita 02 01-09-2011 Visita 03 10-11-2011 Visita 04 28-11-2011 46 2,31 9,14 18,38 20,69 47 0,55 2,18 4,38 4,93 48 1,87 7,40 14,88 16,75 49 2,16 8,56 17,21 19,37 50 1,80 7,11 14,29 16,09 51 0,77 3,05 6,13 6,90 52 0,33 1,31 2,63 2,96 53 1,14 4,50 9,04 10,18 54 1,36 5,37 10,79 12,15 55 0,92 3,63 7,29 8,21 56 3,01 11,90 23,92 26,93 57 11 2,97 11,75 23,63 26,60 58 0,84 3,34 6,71 7,55 59 2,02 7,98 16,04 18,06 60 2,64 10,45 21,00 23,64 61 4 3,01 11,90 23,92 26,93 62 1,98 7,84 15,75 17,73 63 3,56 14,07 28,30 31,85 64 1,94 7,69 15,46 17,40 65 2,20 8,71 17,50 19,70 66 3,15 12,48 25,09 28,24 67 1,72 6,82 13,71 15,43 68 1,87 7,40 14,88 16,75 69 0,84 3,34 6,71 7,55 70 1,28 5,08 10,21 11,4971 2,09 8,27 16,63 18,72 72 1,36 5,37 10,79 12,15 73 0,33 1,31 2,63 2,96 74 2,13 8,42 16,92 19,05 75 1,36 5,37 10,79 12,15 76 1,65 6,53 13,13 14,78 77 2,49 9,87 19,84 22,33 78 2,46 9,72 19,55 22,00 79 2,27 9,00 18,09 20,36 80 2,38 9,43 18,96 21,34 81 0,92 3,63 7,29 8,21 82 3,67 14,51 29,17 32,84 83 4,36 17,27 34,71 39,08 84 1,83 7,25 14,59 16,42 85 2,20 8,71 17,50 19,70 86 3,15 12,48 25,09 28,24 87 0,92 3,63 7,29 8,21 88 2,38 9,43 18,96 21,34 89 2,42 9,58 19,25 21,67 90 2,02 7,98 16,04 18,06 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 83 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE II TORRE 1 Carga medida (t) Estacas Pinos Visita 01 Marco Zero 30-03-2011 Visita 02 01-09-2011 Visita 03 10-11-2011 Visita 04 28-11-2011 91 0,73 2,90 5,83 6,57 92 1,28 5,08 10,21 11,49 93 1,32 5,22 10,50 11,82 94 1,36 5,37 10,79 12,15 95 1,36 5,37 10,79 12,15 96 1,65 6,53 13,13 14,78 97 2,49 9,87 19,84 22,33 98 2,46 9,72 19,55 22,00 99 2,27 9,00 18,09 20,36 100 2,42 9,58 19,25 21,67 101 1,03 4,06 8,17 9,19 102 2,79 11,03 22,17 24,96 103 2,31 9,14 18,38 20,69 104 3,34 13,20 26,55 29,88 105 3,56 14,07 28,30 31,85 106 0,29 1,16 2,33 2,63 107 0,29 1,16 2,33 2,63 108 2,09 8,27 16,63 18,72 109 2,79 11,03 22,17 24,96 110 1,21 4,79 9,63 10,84 111 1,72 6,82 13,71 15,43 112 1,91 7,54 15,17 17,08 113 0,84 3,34 6,71 7,55 114 3,01 11,90 23,92 26,93 115 2,97 11,75 23,63 26,60 116 0,66 2,61 5,25 5,91 117 1,94 7,69 15,46 17,40 118 2,49 9,87 19,84 22,33 119 2,93 11,61 23,34 26,27 120 1,43 5,66 11,38 12,81 121 0,55 2,18 4,38 4,93 122 1,87 7,40 14,88 16,75 123 2,13 8,42 16,92 19,05 124 1,80 7,11 14,29 16,09 125 0,77 3,05 6,13 6,90 126 0,33 1,31 2,63 2,96 127 1,10 4,35 8,75 9,85 128 0,40 1,60 3,21 3,61 129 2,79 11,03 22,17 24,96 130 2,05 8,13 16,34 18,39 131 1,28 5,08 10,21 11,49 132 2,02 7,98 16,04 18,06 133 2,79 11,03 22,17 24,96 134 0,62 2,47 4,96 5,58 135 0,26 1,02 2,04 2,30 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 84 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE II TORRE 1 Carga medida (t) Estacas Pinos Visita 01 Marco Zero 30-03-2011 Visita 02 01-09-2011 Visita 03 10-11-2011 Visita 04 28-11-2011 136 2,27 9,00 18,09 20,36 137 0,92 3,63 7,29 8,21 138 2,09 8,27 16,63 18,72 139 0,92 3,63 7,29 8,21 140 2,27 9,00 18,09 20,36 141 0,22 0,87 1,75 1,97 142 2,13 8,42 16,92 19,05 143 2,20 8,71 17,50 19,70 144 2,20 8,71 17,50 19,70 145 2,13 8,42 16,92 19,05 146 1,36 5,37 10,79 12,15 147 2,79 11,03 22,17 24,96 148 3,15 12,48 25,09 28,24 149 0,33 1,31 2,63 2,96 150 3,15 12,48 25,09 28,24 151 2,79 11,03 22,17 24,96 152 1,21 4,79 9,63 10,84 153 1,36 5,37 10,79 12,15 154 2,13 8,42 16,92 19,05 155 1,36 5,37 10,79 12,15 156 1,21 4,79 9,63 10,84 157 1,36 5,37 10,79 12,15 158 0,44 1,74 3,50 3,94 Total 11 284,28 1124,93 2261,70 2545,86 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 85 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE II TORRE 2 Carga medida (t) Estacas Pinos Visita 01 Marco Zero 30-03-2011 Visita 02 01-09-2011 Visita 03 10-11-2011 Visita 04 28-11-2011 1 0,52 2,21 3,86 4,41 2 1,62 6,92 12,09 13,81 3 2,24 9,57 16,72 19,10 4 1,62 6,92 12,09 13,81 5 0,52 2,21 3,86 4,41 6 1,76 7,51 13,12 14,99 7 1,79 7,66 13,38 15,28 8 2,28 9,72 16,98 19,40 9 1,76 7,51 13,12 14,99 10 1,76 7,51 13,12 14,99 11 0,79 3,39 5,92 6,76 12 1,24 5,30 9,26 10,58 13 1,24 5,30 9,26 10,58 14 0,79 3,39 5,92 6,76 15 1,86 7,95 13,89 15,87 16 2,04 8,69 15,18 17,34 17 1,76 7,51 13,12 14,99 18 1,76 7,51 13,12 14,99 19 2,04 8,69 15,18 17,34 20 1,69 7,22 12,60 14,40 21 2,83 12,08 21,09 24,10 22 0,59 2,50 4,37 5,00 23 2,83 12,08 21,09 24,10 24 1,69 7,22 12,60 14,40 25 0,72 3,09 5,40 6,17 26 2,76 11,78 20,58 23,51 27 2,24 9,57 16,72 19,10 28 1,17 5,01 8,75 9,99 29 2,24 9,57 16,72 19,10 30 2,45 10,46 18,26 20,87 31 0,72 3,09 5,40 6,17 32 1,59 6,77 11,83 13,52 33 2,21 9,43 16,46 18,81 34 0,52 2,21 3,86 4,41 35 0,24 1,03 1,80 2,06 36 2,00 8,54 14,92 17,05 37 2,62 11,19 19,55 22,34 38 1,14 4,86 8,49 9,70 39 0,14 0,59 1,03 1,18 40 2,97 12,67 22,12 25,27 41 1,59 6,77 11,83 13,52 42 1,79 7,66 13,38 15,28 43 1,69 7,22 12,60 14,40 44 0,93 3,98 6,95 7,94 45 2,62 11,19 19,55 22,34 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 86 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE II TORRE 2 Carga medida (t) Estacas Pinos Visita 01 Marco Zero 30-03-2011 Visita 02 01-09-2011 Visita 03 10-11-2011 Visita 04 28-11-2011 46 2,17 9,28 16,21 18,52 47 0,52 2,21 3,86 4,41 48 1,76 7,51 13,12 14,99 49 2,04 8,69 15,18 17,34 50 1,69 7,22 12,60 14,40 51 0,72 3,09 5,40 6,17 52 0,31 1,33 2,32 2,65 53 1,07 4,57 7,97 9,11 54 1,28 5,45 9,52 10,87 55 0,86 3,68 6,43 7,35 56 2,83 12,08 21,09 24,10 57 2,79 11,93 20,84 23,81 58 0,79 3,39 5,92 6,76 59 1,90 8,10 14,15 16,16 60 2,48 10,60 18,52 21,16 61 2,83 12,08 21,09 24,10 62 1,86 7,95 13,89 15,87 63 3,35 14,29 24,95 28,51 64 1,83 7,81 13,63 15,58 65 2,07 8,84 15,43 17,63 66 2,97 12,67 22,12 25,27 67 1,62 6,92 12,09 13,81 68 1,76 7,51 13,12 14,99 69 0,79 3,39 5,92 6,76 70 1,21 5,15 9,00 10,29 71 1,97 8,39 14,66 16,75 72 1,28 5,45 9,52 10,87 73 0,31 1,33 2,32 2,65 74 2,00 8,54 14,92 17,05 75 1,28 5,45 9,52 10,87 76 1,55 6,63 11,58 13,23 77 2,35 10,01 17,49 19,98 78 2,31 9,87 17,23 19,69 79 2,14 9,13 15,95 18,22 80 2,24 9,57 16,72 19,10 81 0,86 3,68 6,43 7,35 82 3,45 14,73 25,72 29,39 83 4,10 17,52 30,61 34,97 84 1,72 7,36 12,86 14,69 85 2,07 8,84 15,43 17,63 86 2,97 12,67 22,12 25,27 87 0,86 3,68 6,43 7,35 88 2,24 9,57 16,72 19,10 89 2,28 9,72 16,98 19,40 90 1,90 8,10 14,15 16,16 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 87 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE II TORRE 2 Carga medida (t) Estacas Pinos Visita 01 Marco Zero 30-03-2011 Visita 02 01-09-2011 Visita 03 10-11-2011 Visita 04 28-11-2011 91 0,69 2,95 5,14 5,88 92 1,21 5,15 9,00 10,29 93 22 1,24 5,30 9,26 10,58 94 1,28 5,45 9,52 10,87 95 1,28 5,45 9,52 10,87 96 1,55 6,63 11,58 13,23 97 2,35 10,01 17,49 19,98 98 2,31 9,87 17,23 19,69 99 2,14 9,13 15,95 18,22 100 2,28 9,72 16,98 19,40 101 0,97 4,12 7,20 8,23 102 13 2,62 11,19 19,55 22,34 103 2,17 9,28 16,21 18,52 104 3,14 13,40 23,41 26,74 105 14 3,35 14,29 24,95 28,51 106 0,28 1,18 2,06 2,35 107 0,28 1,18 2,06 2,35 108 1,97 8,39 14,66 16,75 109 2,62 11,19 19,55 22,34 110 12 1,14 4,86 8,49 9,70 111 1,62 6,92 12,09 13,81 112 1,79 7,66 13,38 15,28 113 0,79 3,39 5,92 6,76 114 2,83 12,08 21,09 24,10 115 2,79 11,93 20,84 23,81 116 0,62 2,65 4,63 5,29 117 1,83 7,81 13,6315,58 118 2,35 10,01 17,49 19,98 119 2,76 11,78 20,58 23,51 120 1,35 5,74 10,03 11,46 121 0,52 2,21 3,86 4,41 122 1,76 7,51 13,12 14,99 123 2,00 8,54 14,92 17,05 124 1,69 7,22 12,60 14,40 125 23 0,72 3,09 5,40 6,17 126 0,31 1,33 2,32 2,65 127 1,03 4,42 7,72 8,82 128 21 0,38 1,62 2,83 3,23 129 2,62 11,19 19,55 22,34 130 1,93 8,25 14,41 16,46 131 1,21 5,15 9,00 10,29 132 1,90 8,10 14,15 16,16 133 15 2,62 11,19 19,55 22,34 134 0,59 2,50 4,37 5,00 135 0,24 1,03 1,80 2,06 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 88 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE II TORRE 2 Carga medida (t) Estacas Pinos Visita 01 Marco Zero 30-03-2011 Visita 02 01-09-2011 Visita 03 10-11-2011 Visita 04 28-11-2011 136 2,14 9,13 15,95 18,22 137 0,86 3,68 6,43 7,35 138 1,97 8,39 14,66 16,75 139 0,86 3,68 6,43 7,35 140 2,14 9,13 15,95 18,22 141 0,21 0,88 1,54 1,76 142 2,00 8,54 14,92 17,05 143 2,07 8,84 15,43 17,63 144 2,07 8,84 15,43 17,63 145 16 2,00 8,54 14,92 17,05 146 1,28 5,45 9,52 10,87 147 20 2,62 11,19 19,55 22,34 148 2,97 12,67 22,12 25,27 149 0,31 1,33 2,32 2,65 150 2,97 12,67 22,12 25,27 151 2,62 11,19 19,55 22,34 152 19 1,14 4,86 8,49 9,70 153 1,28 5,45 9,52 10,87 154 18 2,00 8,54 14,92 17,05 155 1,28 5,45 9,52 10,87 156 17 1,14 4,86 8,49 9,70 157 1,28 5,45 9,52 10,87 158 0,41 1,77 3,09 3,53 Total 12 267,43 1141,77 1994,36 2278,52 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 89 __________________________________________________________________________________________ APÊNDICE III APÊNDICE III – CARREGAMENTO DETALHADO DOS SERVIÇOS EM CADA CAMPANHA DE MEDIÇÃO DOS RECALQUES Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 90 _________________________________________________________________________________________________________________________________________________ APÊNDICE III CARGA TOTAL DAS TORRES NO MOMENTO DAS MEDIÇÕES - TORRE 1 Medição 01 - Marco Zero Data: 30/03/2011 Armação (kg) Escada + Hall (kg) Lajes (kg) Alvenaria (kg) Gesso Corrido (kg) Elevador de Carga (kg) Esquadrias (kg) Total (kg) Térreo 8.002,04 170.208,00 16.843,50 89.222,80 - - - 284.276,34 Total 8.002,04 170.208,00 16.843,50 89.222,80 0,00 0,00 0,00 284.276,34 Medição 02 Data: 01/09/2011 Armação (kg) Escada + Hall (kg) Lajes (kg) Alvenaria (kg) Gesso Corrido (kg) Elevador de Carga (kg) Esquadrias (kg) Total (kg) Térreo 8.002,04 170.208,00 16.843,50 89.222,80 - 1.300,00 1.974,05 287.550,40 1º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 - 1.974,05 285.399,01 2º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 - 1.974,05 285.399,01 3º pavimento 7.150,65 170.208,00 89.222,80 - 266.581,45 Total 29.453,99 680.832,00 50.530,50 356.891,21 0,00 1.300,00 5.922,16 1.124.929,86 Medição 03 Data: 10/11/2011 Armação (kg) Escada + Hall (kg) Lajes (kg) Alvenaria (kg) Gesso Corrido (kg) Elevador de Carga (kg) Esquadrias (kg) Total (kg) Térreo 8.002,04 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.300,00 1.974,05 287.570,16 1º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 285.418,77 2º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 285.418,77 3º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 285.418,77 4º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 284.182,29 5º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 284.182,29 6º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 1.974,05 284.162,53 7º pavimento 5.914,17 170.208,00 89.222,80 265.344,97 Total 53.110,67 1.361.664,00 117.904,50 713.782,42 118,61 1.300,00 13.818,38 2.261.698,58 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 91 _________________________________________________________________________________________________________________________________________________ APÊNDICE III Medição 04 Data: 28/11/2011 Armação (kg) Escada + Hall (kg) Lajes (kg) Alvenaria (kg) Gesso Corrido (kg) Elevador de Carga (kg) Esquadrias (kg) Total (kg) Térreo 8.002,04 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1300,00 1974,05 287570,16 1º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1974,05 285418,77 2º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1974,05 285418,77 3º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1974,05 285418,77 4º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1974,05 284182,29 5º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1974,05 284182,29 6º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 1974,05 284162,53 7º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 1974,05 284162,53 8º pavimento 5914,17 170.208,00 89.222,80 265344,97 Total 59024,84 1.531.872,00 134.748,00 803.005,22 118,61 1.300,00 15792,44 2545861,10 Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 92 _________________________________________________________________________________________________________________________________________________ APÊNDICE III CARGA TOTAL DAS TORRES NO MOMENTO DAS MEDIÇÕES - TORRE 2 Medição 01 - Marco Zero Data: 30/03/2011 Armação (Kg) Escada + Hall (Kg) Lajes (Kg) Alvenaria (Kg) Gesso Corrido (Kg) Elevador de Carga (Kg) Esquadrias (Kg) Total (Kg) Térreo 8002,04 170208,00 0,00 89222,80 - - 267432,84 Total 8002,04 170208,00 0,00 89222,80 0,00 0,00 0,00 267432,84 Medição 02 Data: 01/09/2011 Armação (Kg) Escada + Hall (Kg) Lajes (Kg) Alvenaria (Kg) Gesso Corrido (Kg) Elevador de Carga (Kg) Esquadrias (Kg) Total (Kg) Térreo 8.002,04 170.208,00 16.843,50 89.222,80 - 1.300,00 1.974,05 287.550,40 1º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 - 1.974,05 285.399,01 2º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 - 1.974,05 285.399,01 3º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 - 283.424,95 Total 29.453,99 680.832,00 67.374,00 356.891,21 0,00 1.300,00 5.922,16 1.141.773,36 Medição 03 Data: 10/11/2011 Armação (Kg) Escada + Hall (Kg) Lajes (Kg) Alvenaria (Kg) Gesso Corrido (Kg) Elevador de Carga (Kg) Esquadrias (Kg) Total (Kg) Térreo 8.002,04 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.300,00 1.974,05 287.570,16 1º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 285.418,77 2º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 285.418,77 3º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 285.418,77 4º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 284.182,29 5º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 1.974,05 284.162,53 6º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 282.188,47 Total 47.196,50 1.191.456,00 117.904,50 624.559,61 98,84 1.300,00 11.844,33 1.994.359,78 Monitoramentode Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 93 _________________________________________________________________________________________________________________________________________________ APÊNDICE III Medição 04 Data: 28/11/2011 Armação (Kg) Escada + Hall (Kg) Lajes (Kg) Alvenaria (Kg) Gesso Corrido (Kg) Elevador de Carga (Kg) Esquadrias (Kg) Total (Kg) Térreo 8.002,04 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.300,00 1.974,05 287.570,16 1º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 285.418,77 2º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 285.418,77 3º pavimento 7.150,65 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 285.418,77 4º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 19,77 1.974,05 284.182,29 5º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 1.974,05 284.162,53 6º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 1.974,05 284.162,53 7º pavimento 5.914,17 170.208,00 16.843,50 89.222,80 282.188,47 Total 53.110,67 1.361.664,00 134.748,00 713.782,42 98,84 1.300,00 13.818,38 2.278.522,31 Observações: O peso das armações inclui laje, escada e alvenaria; O peso específico do concreto usado, de 25 MPa é de 2.400 kg/m3; O peso específico da argamassa é de 2.100 kg/m3; As esquadrias de ferro, madeira e alumínio tem respectivamente 7.800, 925 e 2.550 kg/m3. Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 0 __________________________________________________________________________________________ ANEXO A ANEXO A _ MAPA DE LOCALIZAÇÃO SPT (STANDARD PENETRATION TEST) Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 1 __________________________________________________________________________________________ ANEXO A Figura A. 1 - Mapa de localização SPT (CHAGAS & LÓPEZ, 2011) Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 2 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B ANEXO B _ LAUDOS DE SONDAGEM SPT (STANDARD PENETRATION TEST) Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 3 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B Figura B. 1 – Laudo SPT 14 (ENGESOL, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 4 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B Figura B. 2 - Laudo SPT 14’ (ENGESOL, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 5 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B . Figura B. 3 – Laudo SPT 15 (ENGESOL, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 6 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B Figura B. 4 - Laudo SPT 16 (ENGESOL, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 7 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B Figura B. 5 - Laudo SPT 17 (ENGESOL, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 8 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B Figura B. 6 - Laudo SPT 18 (ENGESOL, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 9 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B Figura B. 7 - Laudo SPT 18' (ENGESOL, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 10 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B Figura B. 8 - Laudo SPT 19 (ENGESOL, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 11 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B Figura B. 9 - Laudo SPT 19' (ENGESOL, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 12 __________________________________________________________________________________________ ANEXO B Figura B. 10 - Laudo SPT 20 (ENGESOL, 2011). Monitoramento de Recalque em Edificação Utilizando Nível Ótico 13 __________________________________________________________________________________________ ANEXO C ANEXO C - PROJETO DE FUNDAÇÃO DE UMA TORRE DO RESIDENCIAL CLUB CHEVERNY