A decisão de reforçar uma estrutura de betão armado é, sobretudo uma decisão económica. Na generalidade, a decisão de reparar ou reforçar uma estrutura depende da inspecção à estrutura danificada e da análise da relação custo/benefício. Não há um critério consensual para o dimensionamento do reforço de estruturas de betão armado. A escolha da técnica de reforço a adoptar depende dos objectivos que se pretende atingir. As técnicas de reforço de estruturas de betão armado dividem-se basicamente na adição de novos elementos e no reforço de elementos existentes.
Os objectivos do reforço consistem em aumentar a resistência em relação a novas acções laterais ou verticais, em aumentar a ductilidade ou na combinação dos dois objectivos anteriores. São várias as técnicas de reforço de estruturas de betão armado.
Técnica de reforço por adição de paredes resistentes
Tem sido uma das técnicas mais usadas no caso de reforço sísmico. A principal vantagem deste método é o aumento significativo da resistência a cargas laterais e da rigidez. O principal inconveniente prende-se com o facto do aumento da rigidez introduzida ser localizada, pelo que pode ser necessário reforçar a ligação da parede ao pórtico no qual é inserido. Outro factor importante é o reforço da base dos pilares do pórtico no qual se pretende inserir a parede, por ser geralmente uma zona de emenda de varões e por ficar sujeita a cargas axiais elevadas devido à acção pórtico-parede.
Técnica de reforço por adição de contraventamento metálico
É usada sobretudo como reforço sísmico. Apresenta como principais vantagens a rapidez de execução e a não perturbação do funcionamento habitual do edifício. Os inconvenientes normalmente apontados são a eventual necessidade de novas fundações ou de reforço das fundações dos pórticos aos quais é adicionado o contraventamento, a alteração da estética do edifício, do comportamento dinâmico fortemente influenciado pelos elementos de contraventamento e pelos pormenores de ligação e a ausência de prática de execução do método.
Devido à interacção entre o contraventamento metálico e o pórtico existente ao qual é ligado, surgem nos pilares de betão esforços axiais e momentos flectores consideráveis.
Técnica de reforço por aplicação de perfis metálicos
É usada principalmente em pilares de edifícios quando há necessidade de efectuar reforço sísmico ou por qualquer outra das razões anteriormente enumeradas. A vantagem desta técnica é o facto do aumento da rigidez ser uniformemente distribuída, não havendo necessidade por vezes de reforçar as fundações. Os inconvenientes apontados prendem-se com o facto do processo ser trabalhoso, exigir mão-de-obra especializada e necessitar de protecção contra incêndio sobretudo devido à perda de resistência das resinas epóxidas, geralmente usadas para realizar a ligação das cantoneiras ao pilar, para temperaturas elevadas.
Técnicas de reforço por encamisamento metálico
É geralmente usada para reforçar pilares de pontes, devido ao agravamento de requisitos regulamentares. Também é usada em pilares de pórticos, para reforçar a região junto à base, por ser geralmente a zona de emenda dos varões da armadura longitudinal. A vantagem do método é a obtenção de um confinamento lateral eficaz e aumento de resistência ao corte com um insignificante aumento da secção transversal. Os inconvenientes prendem-se com o facto da operação exigir mão-de-obra especializada e, no caso de aplicação da técnica em edifícios, a necessidade de prever a protecção contra incêndios. Existem alguns trabalhos publicados que abordam diversos aspectos desta técnica de reforço, nomeadamente, confinamento e resistência ao corte, ductilidade e resistência e efeito da colagem.
Técnica de reforço por encamisamento de betão armado
É utilizada principalmente em pilares por qualquer uma das razões enumeradas nos pontos anteriores. Como vantagens desta técnica pode-se referir a simplicidade de execução, não necessitando de mão-de-obra especializada uma vez que apenas é necessário o conhecimento das técnicas de construção de estruturas novas, a distribuição uniforme do aumento da rigidez da estrutura não sendo em geral necessário o reforço das fundações e o aumento de durabilidade do pilar, em contraponto com a necessidade de protecção contra a corrosão ou incêndio das técnicas em que o aço fica exposto e em que são usadas resinas epóxidas. O principal inconveniente é o facto de, no caso de se pretender obter continuidade do reforço entre pisos, haver necessidade da armadura longitudinal de reforço atravessar a laje. Isso obriga a furar a laje e, no caso de esta ser vigada, a posição dos varões da armadura longitudinal de reforço fica condicionada.
Técnica de reforço por colagem de chapas de aço
Tem sido usada sobretudo em vigas de pontes. Normalmente a necessidade de reforçar esses elementos não se deve aos sismos mas antes a situações de alteração das exigências de serviço das estruturas, como sejam os casos de alargamento da faixa de rodagem ou condições mais exigentes de tráfego à qual correspondem sobrecargas superiores às previstas no projecto. De entre as vantagens desta técnica destacam-se a possibilidade da operação de reforço ser realizada sem interrupção do trânsito e o facto de não alterar a geometria da estrutura. 0 principal problema desta técnica é a durabilidade das juntas coladas expostas às influências atmosféricas. A descolagem das chapas é muitas vezes provocada pela corrosão do aço e por variações locais de temperatura, representando como tal um ponto fraco. A utilização desta técnica em vigas de edifícios apresenta um inconveniente adicional que é a necessidade de protecção contra incêndio das chapas de aço e principalmente da resina epóxida, usada habitualmente como agente ligante, que perde características para temperaturas não muito elevadas.
Técnica de reforço por colagem de materiais compósitos de FRP
Esta técnica surge como uma evolução da técnica de reforço por colagem de chapas de aço, sobretudo, no sentido de eliminar os problemas resultantes da corrosão do aço. A substituição do aço por um material resistente à corrosão é pois um progresso lógico. No entanto, os novos materiais de FRP apresentam grandes vantagens comparativamente ao aço por serem leves, duráveis, fáceis de transportar e de colocar em obra, podem ainda ser colocados sem a introdução de juntas. A transposição desta técnica para o reforço de edifícios implica, tal como no caso de chapas de aço, a sua protecção contra incêndios. Vários aspectos desta técnica inovadora são objecto de estudo por parte de alguns investigadores em Portugal, nomeadamente, a nível da resistência, da ductilidade e dos efeitos de extremidade.
Autor: Américo Ocua Dimande
Excerto Adaptado
Imagens: FBAS Structural Repair, Montecino, Columbia University in the City of New York
FONTE:
http://www.engenhariacivil.com/tecnicas-reforco-estruturas-betao#more-9553
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