12-Patologia das construções - Reforço

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12. Patologia das construções - Reforços Eng. José Eduardo Granato 
 
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12. Reforços estruturais 
 
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12. Reforços estruturais 
 
 
12.1 Introdução 
 
Quando uma estrutura ou parte da mesma exibe força inadequada (comportamento ou 
estabilidade), pode ser possível modificar a estrutura usando várias técnicas de 
estabilização e reforço. 
 
O âmbito desta apostila fornece discussão conceitual com intenção de promover o 
desenvolvimento de idéias para soluções possíveis, mas não adota procedimentos 
relativos a estudos de cálculo e técnicas mais aprofundadas. 
As diferenças entre "estabilização" e "reforço" estão um pouco tênues e, em alguns casos, 
são usados sinonimicamente. 
A estabilização é o processo de deter uma situação não desejada de progredir. A 
determinação de que uma da estrutura pode ser estabilizada é buscar deter movimento 
adicional. 
 
O reforço é o processo de somar capacidade de resistência para uma estrutura ou parte 
dela. Por exemplo o reforço de um pilar existente somará resistência à compressão, 
aumentando sua capacidade. 
 
Em alguns casos, o processo envolve uma combinação de deter uma situação não 
desejada e, ao mesmo tempo, reforçar sua capacidade de carga. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Avaliação
Análise do reforço 
Tração Torção Flexão Compressão Estabilidade 
Reforçar Estabilizar 
Estratégia 
Carga 
passiva 
Carga 
ativa 
Alargamento 
& 
recobrimento 
Compósitos 
(fibra de 
carbono) 
 
Protensão 
Alívio de 
carga 
Grauteamento 
interno ou 
externo 
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12.2 Técnicas de reforço 
Na escolha da técnica de reforço devemos levar em consideração as particularidades de 
cada método, dentre os quais salientamos: 
 
Alargamento: Alargamento 
da estrutura com adição de 
uma nova camada de 
concreto e armadura 
solidarizada ou não à 
estrutura existente é um 
método adotado em pilares, 
vigas, lajes, paredes. 
 
Pilar Vista Superior 
 
 
Pilar – Vista Superior 
 
 
Pilar – Vista Superior 
 
Viga - Corte 
 
 
Viga - Corte Viga - Corte 
Fonte: Concrete Repair and Maintenance Illustrated – Peter H. Emmons 
 
 
 
 
 
 
 
 
• • •
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Compósito: Utilização de material diferente do 
existente na estrutura, como chapas metálicas, 
compósitos de fibra de carbono. 
Fonte: MBT Masterbuilders Technologies 
 
 
 
 
 
Pós-tensionado: Técnica de 
introduzir um elemento que, após 
tensionado, absorve parte das 
cargas atuando sobre a estrutura. 
Este elemento, pode ser introduzido 
no interior da estrutura existente ou 
utilizado externamente. É um método 
utilizado para aliviar tensões de 
flechas, torção, flexão, etc. 
Fonte: Concrete Repair and Maintenance 
Illustrated – Peter H. Emmons 
 
 
 
Alívio de tensões: Método que 
reduz as tensões na estrutura 
ou em parte da mesma. Um 
dos métodos mais utilizados é 
do alívio de tensões com a 
criação de novas juntas, alívio 
de cargas, etc. 
Fonte: Concrete Repair and 
Maintenance Illustrated – Peter H. 
Emmons 
 
 
 
 
 
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Reforço passivo: Técnica em que 
o reforço não participa dos 
esforços até que as cargas 
adicionais (passivas ou ativas) são 
aplicadas e / ou até que a 
deformação adicional aconteça. 
 
 
Não existe esforço na chapa metaliza, até que cargas 
novas sejam introduzidas. 
 
Reforço ativo: Técnica que 
permite que o reforço 
imediatamente atue no suporte 
das cargas (ativas ou passivas). 
 
 
 
O tensionamento do tirante permite imediatamente o 
suporte de cargas. 
 
 
 
Transferência de 
carga: Técnica de 
transferir a carga para 
outra parte da 
estrutura. 
Ex.: piso industrial 
Vista superior – barras de transição 
Corte: colocação de barras de transição 
 
 
 
 
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12.2 Técnicas de reforço com fibra de carbono 
 
A fibra de carbono é uma técnica moderna de reforço de estruturas, tendo uma série de 
vantagens em relação aos sistemas convencionais. 
 
A fibra de carbono foi inicialmente utilizada na indústria aeronáutica, passando depois 
para a área esportiva (Fórmula 1, esquis, raquete de tênis, etc.) e já é utilizado há mais de 
10 anos na construção civil. Inicialmente estudado em universidades, sua utilização 
ganhou grande desenvolvimento a partir do terremoto ocorrido na cidade de Kobo – 
Japão. 
 
A fibra de carbono é um subproduto de materiais à base de poliacrilonitril, oxidado a partir 
de 15000C. O material, em forma de fibras, tem seus átomos perfeitamente alinhados. 
Este alinhamento é que dá a elevada resistência à tração do material. 
 
 
Fibra de carbono e resina polimérica Ampliação em microscópio eletrônico 
Fonte: MBT Master Builders Technologies 
 
A fibra de carbono possui em torno de 7,5 mais resistência que o aço CA 50. 
 
 
Peso 
 
300 g/m2 
 
Espessura 
 
0,165 mm 
 
Resistência à tração 
 
35.500 kgf/cm2 
 
Módulo de elasticidade 
 
2.350.000 kgf/cm2 
 
Densidade 
 
1,82 g/cm3 
 
 
Alongamento máximo 
 
1,5 % 
 
 
 
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O campo de aplicação das fibras de carbono é: 
 
420 toneladas 
 
Mudança de uso da estrutura ou cargas Mudança das normas técnicas 
 
Erro de projeto ou construção Cortes de estruturas para instalações 
 
Incendios 
 
Abalos sísmicos 
 
 
 
 
 
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Tipos de fibra de carbono: 
 
Mantas 
L
Lâminas 
 
Barras 
 
Protendido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fibra de Carbono
versus 
Reforços Convencionais
Chapa de aço colada
chapa de 3/16”
112 kg. peso morto
Colocado c/guincho
Alargamento peça
2 ferros 1”, 10 cm. concreto
1130 kg. peso morto
Aço, formas, concreto
e cura
Fibra de Carbono
1 camada
2,7 kg peso morto
Aplicação manual
Viga simplesmente apoiada; 35% de acréscimo de carga acidental
 
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Técnica de aplicação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inicialmente recuperar as falhas e 
outros problemas de patologia 
 
Injetar resina epóxi nas trincas e fissuras 
existentes, para impedir infiltrações 
r = 1 cm.r = 1 cm.
 
Arrendondar os cantos vivos 
 
Efetuar uma limpeza rigorosa e abrir a 
porosidade do substrato de concreto 
 
 
 
 
Aplicar o primer de resina epóxi especial
 
Aplicar a massa epóxi de regularização 
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Fonte: S&P Clever Reinforcement Company 
 
 
 
Aplicar a resina epóxi de saturação 
 
Aplicar a manta também pré saturada 
com resina saturante 
 
Aplicar sobre a manta mais uma 
camada de resina saturante Fazer teste de aderência por percussão 
e arrancamento
 
Aplicação de lâmina em laje
Aplicação de manta em pilar