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ENGENHARIA CIVIL
PROF: MIKE DA SILVA PEREIRA
DISCIPLINA: SISTEMAS ESTRUTURAIS DE CONCRETO ARMADO I
TURMA: 7 ENN1
Equipe:
1. Enio Cardoso Leite
2. Gionanni Giordano
3. Hellen Pereira
4. Ivan Sulzbach
5. José silveira
6. Marcel Vasconcelos
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
Belém/Pa
2015
7. Marcos Santana
8. Rafael Silva
9. Ricardo Vogado
10. Rodrigo Brígido
11. Ruberval Oliveira
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
1.1 MOTIVAÇÃO
1.2 OBJETIVOS
 Caracterizar em detalhes a Concepção, Cálculo e Execução
 Caracterizar a Estrutura do Monumento, sua história, concepção,
projeto estrutural e tecnologia construtiva;
 Avaliar sua situação física atual e propor as bases de um programa de
recuperação e manutenção preventiva para estrutura.
1. INTRODUÇÃO
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
1. INTRODUÇÃO
1.3 DESCRIÇÃO DOS CAPÍTULOS
 Capítulo 2 cadastramento de informações históricas;
 Capítulo 3 software SAP 2000;
 Capítulo 4 dimensionamento e comparar as armaduras desta peças
estruturais com as do projeto original.
 Capítulo 5 objetivo avaliar a durabilidade da estrutura;
 Capítulo 6 Tem por finalidade desenvolver uma proposta de recuperação
estrutural.
 Capítulo Final
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2.1 PESQUISA HISTÓRICA
 Instituições procuradas:
INSTITUIÇÃO ENDEREÇO
Novacap - Companhia Urbanizadora
da Nova Capital do Brasil
SAP - Lote B - Ed. Sede - Tel.: (61)
361-7316
IPDF - Instituto de Planejamento e
desenvolvimento de DF
Praça do buriti - Palácio do Buriti
ArPDF - Arquivo público do Distrito
Federal
SAP - Lote 41 da Novacap - Bloco B -
Tel.: (61) 361-1454
Administração de Brasília
SCN Quadra 4 - Lote 1 - Ed. Sede -
Tel.: (61) 327-5014
IPHAN - Instituto do Patrimônio
Histórico e Artístico Nacional
SBN Quadra 2 - Bloco F - 1º/6º andar
- Tel.: (61) 326-0955
Sarq - Serviço de Arquitetura e
Engenharia do Palácio do Itamaraty
esplanada dos Ministérios -Palácio
dp Itamaraty - Anexo I - 8º Andar -
Tel.: (61) 411-6347
Fundação Oscar Niemeyer
Praça dos 3 Poderes, sem número -
Tel.: (61) 224-3255
• Arq. Milton Ramos – Resp. Téc. Pela obra do P.I;
• Eng. Armando Lima – Resp. Téc. da empresa Tecnosolo;
• Eng. Hiderval Teixeira – Eng. Chefe da Novacap;
• Eng. Moacy Bruzzy – Eng. Téc. Pela obra do P.I;
• Arq. José Carlos Grillo – Resp., atual do SARQ do P.I
2.1.1 INSTITUIÇÕES E ENTREVISTAS
 Entrevistas realizadas:
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2.1.2 PROJETOS E CONSTRUTORAS
• Projeto Arquitetônico: Arq. Oscar Niemeyer
• Construtora: Pederneiras (06/11/62)
• Calculista: Joaquim Cardozo
• Obra Avaliada: U$ 5.959.520,00
• Fundação: Estacas Franki
2.2 HISTÓRICO DA CONSTRUÇÃO
CONCEPÇÃO PROJETO EXECUÇÃO
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2.2 HISTÓRICO DA CONSTRUÇÃO
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2.3 ARQUITETURA DO PALÁCIO
 84x84 m²;
 Altura de 17,56m, sendo 4,27m no sub solo (CA);
 15 linhas de pilares na sua fachada (L/O);
 Vão entre pilares de 6m, os pilares dos arcos
distantes entre si a cada 6m e com 5 linhas na
fachada (N/S), com vãos variando de 6m a 36m.
 4 Fachadas.
PALÁCIO
ITAMARATY
N
OL
S• 75.000 m²
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2.3 ARQUITETURA DO PALÁCIO
 Escada Helicoidal, com engastamento
em forma de raiz de arvore aberta para
suportar a espiral;
 Constituída por 1 viga central, onde se
apóiam os pisos dos degraus.
5 continentes
 ANEXO I – 9 andares: térreo, sobreloja, 5 andares padronizados e 2
subsolos, é ligado ao palácio por 2 passarelas na altura do segundo andar.
Espelhos d'água
 ANEXO II – prédio circular onde se situam a biblioteca, os arquivos e a
Fundação Alexandre Gusmão e o setor de comunicação.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2.4 EXECUÇÃO • Todas as formas foram produzidas em madeira;
• Foi produzido uma maquete em tamanho real, das formas dos pilares e
arcos da fachada;
• Foram selecionadas ripas de 5 cm cada, usadas nas forma dos pilares e
arcos das fachadas (para não visualizar a junta de concretagem);
• Nas vigas foram usadas formas convencionais retangulares;
• O escoramento foi todo em estruturas metálicas convencionais.
CAT – 50: 1/8” – 3/16” – 1/4” - 1/2” – 5/8” – 3/4” – 7/8” – 1”
2.4.1 - Formas e
Escoramentos
2.4.2 – Aço
construção
do palácio
CAT – 58: 1”
CAT – 37: 3/16” – 5/16” – 3/8” – 1/2”
Obs: Todos já corrugados
O presente estudo foi limitado somente cujos projeto foi encontrado.
Nos pilares dos arcos, fora o da extremidade, foi utilizado aço CAT – 50, corrugado:
1/8” – 3/16” – 1/2”
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY
2.4 EXECUÇÃO
• Segundo declaração o valor da tensão de ruptura do concreto
aos 28 dias era algo em torno de 30 MPA, para todas as peças
exceto na biblioteca onde chegou a 40 MPA.
2.4.3. Concreto
2.4.4. Aditivo
• Este aditivo aumenta a resistência mecânica (pela
redução da quantidade da água), a trabalhabilidade,
a densidade e a uniformidade do concreto.
 reduz a fissuração e absorção.
2.4.5. Cimento
e agregados
• Dosagem do concreto - Foram realizados vários testes para que se
chegasse a uma tonalidade e resistência desejada.
• Cimento utilizado era do da marca Campeão;
• O agregado grosso era seixo rolado;
• O agregado fino era areia grossa;
• Para cura do concreto se empregou molhagem diária.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3.1 CONCEPÇÃO ESTRUTURAL
• Foi utilizado o software comercial SAP 2000
• Objetivo: é obter as reações que ocorrem em uma estrutura, para se
chegar numa análise criteriosa do projeto.
• Idealizou-se um modelo estrutural a partir do projeto estrutural original
do P.I., utilizando elementos finitos Frame, que representa barras
unidimensionais (vigas e pilares).
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3.1.1 CONCEPÇÃO DE VIGAS E PILARES
Fig.3.1- Modelo esquemático em
pespectiva da estrutura do P.I
(programa Acad 2000)
Fig.3.2- Modelo Estrut.
da cobertura do P.I.
(SAP 2000/95)
3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3.1.1 CONCEPÇÃO DE VIGAS E PILARES
Fig.3.4 - Modelo
Estrutural do 2º PAV do
P.I. (SAP 2000/95)
Fig.3.3 - Detalhes dos Arcos do
pilares do P.I
3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3.1.1 CONCEPÇÃO DE VIGAS E PILARES
Fig.3.5 - Modelo Estrutural
do 2º PAV e PAV de
cobertura
Fig.3.6 a) Modelo Estrutural do pórtico A:
direção Leste-Oeste (SAP200)
Fig.3.6 b) Modelo Estrutural do pórtico B
(vigas faixa): direção Norte-Sul
(SAP 2000)
3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3.1.1 CONCEPÇÃO DE VIGAS E PILARES Fig.3.7 – Detalhe da variação de
largura nas vigas (SAP 2000)
Fig.3.8 a) Seções das vigas de 36m de vão livre
adotadas no SAP 2000
3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
Seção
Principal
20x120cm
Seção
Variável
22x120cm
Seção
Variável
24x120cm
Seção
Variável
26x120cm
Seção
Variável
28x120cm
Seção
Variável
30x120cm
Seção
Principal
20x120cm
Seção
Variável
22x120cm
Seção
Variável
24x120cm
Seção
Variável
26x120cm
Seção
Variável
28x120cm
Seção
Variável
30x120cm
Fig.3.8 b) Seções das vigas de 30m de vão livre
adotadas no SAP 2000
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3.1.1.1 CONCEPÇÃO DE VIGAS
As unidades usadas foram KN e m
3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
Fig.3.9 a) Seção transversal do pilar do arco
Seção
Idealizada II
Seção
Idealizada I
Seção Original
Fig.3.9 b) Encontro das
vigas no pilar da fachada
(arco)
Tabela 3.1: Comparação das grandezas e momentos entre
os modelos idealizados e o Proj. Original
Seção
Idealizada
A
(m²)
Constante
Torsional Ix IY rx rY
M
pilar
Mmax
viga
Mmin
viga
I 0,336 0,007 0,002 0,049 0,08 0,34 257 688 770
II 0,337 0,008 0,002 0,04 0,12 0,24 304 661 787
Original 0,337 0,008 0,002 0,04 - - -
Fig.3.10 Configurações dos pilares do palácio (SAP 2000)
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3.2 CONDIÇÕES DE CONTORNO E CARREGAMENTOS
3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3.3 ANÁLISE DOS RESULTADOS
3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
• O concreto foi idealizado como material isotrópico, fck=30MPa;
• O Valor do módulo de elasticidade é de aprox. 26x10³MPa;
• O aço utilizado foi o CAT 37 (fy= 370MPa) e o CAT 50 (fy= 500MPa)
3.3.1 DESLOCAMENTOS
Fig.3.15 Estrutura deformada dos pórticos A e B do palácio do Itamaraty no SAP 2000
Estrutura deformada
Estrutura deformada
Estrutura Indeformada
Estrutura Indeformada
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3.3.1 ANÁLISE DOS RESULTADOS
3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
3.3.2. ESFORÇOS E REAÇÕES
M +
M -
Esforços -
Cortante +
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
Fig.3.16: Diagrama de momento fletor no
Pórtico A e B (SAP 2000)
Fig.3.17: Diagrama de esforço cortante no pórtico
A e B (SAP 2000)
Tabela 3.3: Comparação das
cargas de fundação
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
• Objetivo: apresentar o dimensionamento, comparar as áreas do aço com o
projeto original.
4.1 ESFORÇOS CONSIDERADOS NO CÁLCULO
 Este modelo gerou 3 esforços distintos momento fletor e forças normal e
cortante.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.1.1 OBTENÇÃO DOS ESFORÇOS PARA O DIMENSIONAMENTO
4.1.1.1 PILARES
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4.1.1.2 VIGAS
Tabela 4.1: Esforços de
serviço nas seções dos
pilares do P.I (modelo
SAP 2000)
SEÇÃO N(KN)
N ACUMUL.
(KN)
Q
(KN)
M +
(KN.m)
M -
(KN.m)
P2 25X120 SEC. 1 1475 1475 -10,3 24,4 31,6
P2 25X120 SEC. 2 1246 2721 -10,3 47,7 46,2
P2 25X120 SEC. 3 1234 3955 -22 50,4 48,1
P2 25X120 SEC. 4 1235 5190 -27,4 30,2 21,3
PILAR ARCO 813 813 -20 304,8 0
SEÇÃO
Q-
(KN)
Q+
(KN)
M +
(KN.m)
M1 -
(KN.m)
M2 -
(KN.m)
V4 SEC1 30 10,3 27,5 39,5 -19,5
V4 SEC2 25,3 101,9 66,5 19,5 619
V4 SEC3 166,1 166,1 854,5 619 619
V4 SEC4 101,9 25,3 66,5 619 -19,5
V4 SEC5 10,3 30 27,5 -19,5 39,5
V5 SEC1 41,7 89,6 64 56,5 475
V5 SEC2 109,6 108,4 334 475 478
V5 SEC3 89,2 -55,8 - 478,33 73
V5 SEC4 59,8 75,1 135 72,89 256
Tabela 4.1: Esforços de
serviço nas seções das
vigas do P.I (modelo
SAP 2000)
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4.1.2 COMBINAÇÕES E COEFICIENTE DE MAJORAÇÃO DE ESFORÇOS
SEÇÃO
Q -
(kN)
Q +
(kN)
M +
(kN)
M -
(kN)
M -
(kN)
N -
(kN)
P2 25X120 sec.1 - 14,5 34,1 - 44,3 2064
P2 25X120 sec.2 - 14,5 66,8 - 64,7 1744
P2 25X120 sec.3 - 30,8 70,6 - 67,3 1728
P2 25X120 sec.4 - 38,3 42,3 - 29,8 1730
Pilar arco - 28 426,8 - 0 1139
V4 sec.1 42 14,5 38,5 55,2 -27,3 -
V4 sec.2 35,5 142,6 93,4 -27,3 866,6 -
V4 sec.3 232,5 232,5 1196,2 866,6 866,6 -
V4 sec.4 142,6 35,5 93,4 866,6 -27,3 -
V4 sec.5 14,5 42 38,5 -27,3 55,3 -
V5 sec.1 58,5 125,5 89,33 79,2 664,8 -
V5 sec.2 153,5 151,8 467,6 664,8 669,6 -
V5 sec.3 124,9 -76,7 - 669,6 102 -
V5 sec.4 83,7 105,2 1889 102 358,1 -
Tabela 4.3: Esforços de cálculo nas seções de pilares e vigas do P.I
(Programa SAP 2000)
O coeficiente
de majoração,
γf , para cargas
permanentes
varáveis = 1,4
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4.2 DIMENSIONAMENTO DOS PILARES DO P.I SEGUNDO A NBR 6118/2003
4.2.1 CARACTERIZAÇÃO DAS SEÇÕES DOS PILARES
Fig 4.1: Comparação entre seção idealizada e a original e seção dos demais pilares do prédio
• Os pilares dos arcos apresentam seção transversal trapezoidal. Para facilitar o
cálculo propôs um modelo idealiza II de 28x120cm, com 2/3 da altura e mesma área
da seção original.
Fig.4.3: Detalhe da viga faixa no
pilar do arco (planta de forma)
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.2.2 CÁLCULO DAS SEÇÕES DOS PILARES DO P.I
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
Fig.4.2: Comprimento de
flambagem para o pilar do P.I
NT
L=14,60
Nível da cobertura
Le=0,71
SEÇÃO le (m) ix(m) iy(m) λx λy
P interno sec.1 4,7 0,07 0,35 67,1 13,4
P interno sec.2 3,8 0,07 0,35 54,3 10,8
P interno sec.3 3,15 0,07 0,35 45 9
P interno sec.4 3,8 0,07 0,35 54,3 10,8
Pilar arco modelo I 10,2 0,24 0,12 42,5 85
Pilar arco modelo I 10,2 0,35 0,08 29,1 127,5
Fig.4.4: Valores do índice de esbeltez dos pilares do
Itamaraty.
 Pilar interno: seção constante 25x120cm
 Direção X e Y: Figuras 4.1 e 4.3
Lf = comprimento de flambagem (m)
i = raio de giração (m)
Na direção X:
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.2.3 ANÁLISE DO PILAR DO ARCO
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
• Excentricidade de 1º ordem devido momento transmitido pelo vão
extremo da viga e devido à carga excêntrica da viga do arco(e1);
• Excentricidade de 2º ordem, pois x = 42,5>40(e2);
• Como 40< x = 42,5 < 90, não é obrigatório considerar a excentricidade
devido afluência (ecc); porém, por se tratar de um monumento histórico,
jogou-se conveniente fazer essa consideração neste dimensionamento,
numa situação mais desfavorável.
Na direção Y:
• Excentricidade de 2º (e2), pois y > 40 (ambos os modelos I e II, y = 85
e 127,5 respec.);
• Nos casos em que > 90, é obrigatória a consideração da excentricid.
devido à fluência(e∞). Essa parcela será adicionada nos cálculos segundo
os dois modelos, conforme explanação anterior.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.2.4 ANÁLISE DO PILAR INTERNO
 A resultante das FN estão localizadas no centro da gravidade da seção.
Na direção X
• Excentricidade de 1ª ordem (e1), devido ao momento da viga faixa;
• Excentricidade de 2ª ordem (e2), pois λx>40(λx=45 a 67,1: tabela 4.4);
• Excentricidade devido à fluência (ecc), neste caso é obrigatória a
consideração desta parcela, pela características do monumento será
considerada no dimensionamento.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.2.5 MÓDULO DE ELASTICIDADE
 Para concreto com fck=30 MPA é de aprox. 26x10³ MPA.
4.2.6 EXCENTRICIDADE DE 1ª ORDEM
e1 = M/N; onde:
 É a distância da FNR N ao centro de gravidade da seção
e1 = excentricidade de 1ª ordem; M/N;
M = momento fletor de serviço;
N = esforço normal de serviço
Fig.4.5 – Momento total máximo e excentricidade devido aos efeitos de 2ª ordem (e2), segundo NBR 6118/03
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.2.7 CONSIDERAÇÃO DO EFEITO DE 2ª ORDEM
 Segundo a NBR devem ser levadas em conta as imperfeições globais
e locais nos elementos estruturais.
Para o modelo II do pilar do arco da fachada λy > 90, a NBR estabelece esforços de
2ª ordem em pilares com λ ≤ 140.
 método do pilar-padrão ou pilar-padrão melhorado.
Obs: O momento total
máximo no pilar deve ser
calculado pela expressão:
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.2.8 CONSIDERAÇÃO DO EFEITO DE 2ª ORDEM
 Para pilares com λ > 90, pode ser efetuada de maneira aproximada, considerando
a excentricidade ecc:
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.2.8 CONSIDERAÇÃO DO EFEITO DE 2ª ORDEM
 Vigas e pilares deve ser considerada a tração decorrente do desaprumo do pilar
contraventado ou da falta de retilineidade do eixo do pilar. (fig. 4.4)
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.3 DIMENSIONAMENTO DOS PILARES
 O et representa a soma de excentricidade de 1ª ordem (e1) com a excentricidade
acidental
Fig.4.6 – Modelo do dimensionamento do pilar
v
v
v
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.3 DIMENSIONAMENTO DOS PILARES
 A tabela 4.12 – Mostra o quantitativo
das armaduras calculadas, comparadas
com as mínimas exigidas e as do
projeto original.
 Na tabela 4.11 – Valores de µsd para cada
seção dos pilares.
Como os valores de cálculo foram menores que
os valores limites, pode-se afirmar que não há
necessidade de armadura dupla.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.3.1 COMENTÁRIOS
 Os valores encontrados para armaduras dos pilares mostram que o cálculo de Joaquim
Cardozo atende as exigências da NBR 6118:2003, tanto para fck=30 Mpa como para o de
22,5 Mpa, pois todas a áreas de aço ficaram abaixo das seções originais.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.3.2 DIMENSIONAMENTO DOS PILARES AO ESFORÇO CORTANTE
 O modelo I supõe as forças de compressão inclinadas θ= 45º em relação ao eixo
longitudinal da peça.
 O modelo II admite diagonais de compressão inclinadas de em relação ao eixo
longitudinal da peça, com θ variando entre 30º e 45º.
Obs: Os valores encontrados para os estribos dos pilares internos foram bem próximos dos
valores do projeto original.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.4 DIMENSIONAMENTO DE VIGAS DO P.I SEGUNDO NBR 6118/2003
4.4.1 – Seções das vigas estudadas no P.I
 As dimensões das vigas foram retiradas do projeto original, conforme
figura:
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I.
4.4 DIMENSIONAMENTO DE VIGAS DO P.I SEGUNDO NBR 6118/2003
4.4.2 – Dimensionamento das Vigas
 As diferenças maior das armaduras no projeto
original, podem ser explicadas pelos valores mais
altos provavelmente, utilizados nos coeficientes de
segurança, pois na época não se dispunha das
ferramentas computacionais atuais, além da natural
preocupação com a importância da obra.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
Fig. 4.8: Comparação de Armadura fck=22,5MPa (em escala)
Quadro: Cálculo da flecha imediata (cm) para o P.I
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA
5.1 PROGRAMA DE INSPEÇÃO
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
• As estruturas de concreto eram tidas, até pouco tempo, como imunes a
deterioração. Eram consideradas de grande durabilidade e com
manutenção e conservação praticamente nulas.
• Imaginava-se que o concreto armado conservava suas características
iniciais por toda sua vida útil, conservando assim suas propriedades
físicas, químicas e mecânicas inalteradas.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5.1.1 CONCEITO DE DURABILIDADE E VIDA ÚTIL DAS ESTRUTURAS
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA
• A durabilidade da estrutura pode ser
representada pela relação entre o
tempo e desempenho.
• A medida que a estrutura começa a
perder sua funcionalidade devido
alguma deterioração, faz-se
necessário algum reparo ou reforço.
Manutenção
Pequenos reparos
Grande reparos
Reforços
Custo
De Correção
Desempenho
Mínimo
Desempenho da
estrutura
Vida Útil
Fig.5.1: Fase do desempenho de uma estrutura
durante a sua vida útil (CEB, 1992, adaptado
por Andrade, 1997 e citado por Boldo, 2002)
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5.1 .1 CONCEITO DE DURABILIDADE E VIDA ÚTIL DAS ESTRUTURAS
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA
Estabelece parâmetros para repercussão
econômica de todos os custos
envolvidos nas diversas fases que
podem ser previstas durante a vida útil
de uma estrutura.
FASE A – Projeto e construção
FASE B – Início do processo deterioração
FASE C – Início da propagação dos danos
FASE D – Estado avançado da propagação
dos danos com deterioração avançada.
Fig.5.2: Lei dos cinco (Sitter, 1983 –
modificado, citado por Boldo, 2002)
Deterioração
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA
5.1.2 METODOLOGIA DE CLASSIFICAÇÃO DE DANOS EM ESTRUTURAS DE
CONCRETO ( BOLDO, 2002)
Fig.5.3: Fluxograma para avaliação
quantitativa da estrutura (castro, 1994;
citado por Boldo, 2002)
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA
5.2 AVALIAÇÃO DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
 Para a avaliação, foi dividida em 3 segmentos;
Houve diversas dificuldades para a
análise de tal estrutura, pois as
estruturas são cobertas por elementos
arquitetônicos, dificultando assim a sua
avaliação. Limitando-se verificações
através de alguns pontos de luminárias
espalhadas pelo prédio.
Estrutura interna Estrutura de fachada Rampas de acesso
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA
5.2 DETALHAMENTO
Estrutura interna
protegida pela
fachada de vidro
Estrutura
da fachada
Rampa de
acesso
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA
PROPOSTA DE MÉTODO DE INTERVENÇÃO
• Recuperação das vigas com armaduras expostas, com a
utilização de concreto convencional e aditivos expansores,
ou grout expansivos para minimizar a retração dos concreto
evitando assim fissuras
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA ESTRUTURA DA FACHADA
PATOLOGIAS ENCONTRADAS
 Aparecimento de fissuras;
 Aparecimentos de fungos;
 Carbonatação do concreto ou
eflorescências.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA PROPOSTA DE MÉTODO DE INTERVENÇÃO
 Sugere-se a limpeza dos pilares com
água sanitária para a eliminação dos
fungos e em seguida a aplicação de
hidrofugantes para dificultar a
penetração de água.
 Para as fissuras, após análise, sugere-
se o tratamento com nata de cimento,
de modo a não alterar as características
superficiais do concreto.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA ESTRUTURAS DE RAMPAS DE ACESSO
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
5. VISTORIA
PROPOSTA DE MÉTODO DE INTERVENÇÃO
• Reconstituição do concreto com aditivos expansores e polímeros, para
que seja minimizado o problema da retração.
• Faz-se necessário a limpeza das barras que se encontram em processo
de corrosão impedindo assim que esse processo evolua.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
6. PROPOSTA DE RECUPERAÇÃO
6.1 PROPOSTA DE RECUPERAÇÃO
 Propor um plano de recuperação
6.1.1 EQUIPE DE MANUTENÇÃO DO PALÁCIO DO ITAMARATY
 Profissionais de Arquitetura e Engenharia, trabalhando no SARQ, chefiados pelo
Arq. José Carlos Grillo (responsável pela manutenção e conservação do palácio)
1. Cadastramento;
2. Inspeção periódicas;
3. Serviços de limpeza
6.1.2 MANUTENÇÃO DA ESTRUTURA
4. Reparos de pequena monta;
5. reparos de grande monta;
6. reforços.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
7. CONCLUSÕES
7.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS
 Objetivo: Avaliação do P.I., visando propor um programa de manutenção preventiva.
 Houve dificuldades para obter informações sobre a obra, todas as informações
foram conseguidas por entrevistas feitas com pessoas que trabalharam na
construção do P.I.;
 Foi analisada a estrutura de um pórtico do P.I. através de um software SAP 2000;
 Usando a metodologia descrita por BOLDO (2002) realizou-se vistoria da estrutura
do P.I, caracterizando-se a situação de cada componente, indicando um prazo
máximo para respectivas intervenções;
 Sugeriu-se um programa de recuperação estrutural visando o monitoramento e
recuperação do monumento.
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
7.2 DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS DO P.I
 Verifica-se que o modelo utilizado no presente trabalho indica uma coerência com o
do eng. Joaquim Cardozo;
 Observa-se que as taxas de armaduras obtidas nos dimensionamentos de seções
dos pilares e vigas, são menores que às do projeto original, diferenças aceitáveis;
7.3 AVALIAÇÃO E PROPOSTA DE RECUPERAÇÃO
 Após avaliação percebeu-se que a estrutura do P.I. está em estado de conservação
aceitável, recomendando-se algumas intervenções;
 Apenas alguns problemas localizados na rampa de acesso e nas fachadas Oeste e
Norte, onde a umidade é bem elevada
7. CONCLUSÕES
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
7.4 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
 Catalogar e divulgar as obras mais importantes do patrimônio histórico do Brasil;
 Para que se possa preservar o patrimônio de engenharia brasileira;
 Temos em nosso país uma gama de monumentos que necessitam de programas de
manutenção, para que se possam ser preservados posteriormente.
7. CONCLUSÕES
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
AGRADECIMENTO
A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY

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A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY

  • 1. ENGENHARIA CIVIL PROF: MIKE DA SILVA PEREIRA DISCIPLINA: SISTEMAS ESTRUTURAIS DE CONCRETO ARMADO I TURMA: 7 ENN1 Equipe: 1. Enio Cardoso Leite 2. Gionanni Giordano 3. Hellen Pereira 4. Ivan Sulzbach 5. José silveira 6. Marcel Vasconcelos A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY Belém/Pa 2015 7. Marcos Santana 8. Rafael Silva 9. Ricardo Vogado 10. Rodrigo Brígido 11. Ruberval Oliveira
  • 2. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 1.1 MOTIVAÇÃO 1.2 OBJETIVOS  Caracterizar em detalhes a Concepção, Cálculo e Execução  Caracterizar a Estrutura do Monumento, sua história, concepção, projeto estrutural e tecnologia construtiva;  Avaliar sua situação física atual e propor as bases de um programa de recuperação e manutenção preventiva para estrutura. 1. INTRODUÇÃO
  • 3. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 1. INTRODUÇÃO 1.3 DESCRIÇÃO DOS CAPÍTULOS  Capítulo 2 cadastramento de informações históricas;  Capítulo 3 software SAP 2000;  Capítulo 4 dimensionamento e comparar as armaduras desta peças estruturais com as do projeto original.  Capítulo 5 objetivo avaliar a durabilidade da estrutura;  Capítulo 6 Tem por finalidade desenvolver uma proposta de recuperação estrutural.  Capítulo Final
  • 4. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2.1 PESQUISA HISTÓRICA  Instituições procuradas: INSTITUIÇÃO ENDEREÇO Novacap - Companhia Urbanizadora da Nova Capital do Brasil SAP - Lote B - Ed. Sede - Tel.: (61) 361-7316 IPDF - Instituto de Planejamento e desenvolvimento de DF Praça do buriti - Palácio do Buriti ArPDF - Arquivo público do Distrito Federal SAP - Lote 41 da Novacap - Bloco B - Tel.: (61) 361-1454 Administração de Brasília SCN Quadra 4 - Lote 1 - Ed. Sede - Tel.: (61) 327-5014 IPHAN - Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional SBN Quadra 2 - Bloco F - 1º/6º andar - Tel.: (61) 326-0955 Sarq - Serviço de Arquitetura e Engenharia do Palácio do Itamaraty esplanada dos Ministérios -Palácio dp Itamaraty - Anexo I - 8º Andar - Tel.: (61) 411-6347 Fundação Oscar Niemeyer Praça dos 3 Poderes, sem número - Tel.: (61) 224-3255 • Arq. Milton Ramos – Resp. Téc. Pela obra do P.I; • Eng. Armando Lima – Resp. Téc. da empresa Tecnosolo; • Eng. Hiderval Teixeira – Eng. Chefe da Novacap; • Eng. Moacy Bruzzy – Eng. Téc. Pela obra do P.I; • Arq. José Carlos Grillo – Resp., atual do SARQ do P.I 2.1.1 INSTITUIÇÕES E ENTREVISTAS  Entrevistas realizadas:
  • 5. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2.1.2 PROJETOS E CONSTRUTORAS • Projeto Arquitetônico: Arq. Oscar Niemeyer • Construtora: Pederneiras (06/11/62) • Calculista: Joaquim Cardozo • Obra Avaliada: U$ 5.959.520,00 • Fundação: Estacas Franki 2.2 HISTÓRICO DA CONSTRUÇÃO CONCEPÇÃO PROJETO EXECUÇÃO
  • 6. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2.2 HISTÓRICO DA CONSTRUÇÃO
  • 7. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2.3 ARQUITETURA DO PALÁCIO  84x84 m²;  Altura de 17,56m, sendo 4,27m no sub solo (CA);  15 linhas de pilares na sua fachada (L/O);  Vão entre pilares de 6m, os pilares dos arcos distantes entre si a cada 6m e com 5 linhas na fachada (N/S), com vãos variando de 6m a 36m.  4 Fachadas. PALÁCIO ITAMARATY N OL S• 75.000 m²
  • 8. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2.3 ARQUITETURA DO PALÁCIO  Escada Helicoidal, com engastamento em forma de raiz de arvore aberta para suportar a espiral;  Constituída por 1 viga central, onde se apóiam os pisos dos degraus. 5 continentes  ANEXO I – 9 andares: térreo, sobreloja, 5 andares padronizados e 2 subsolos, é ligado ao palácio por 2 passarelas na altura do segundo andar. Espelhos d'água  ANEXO II – prédio circular onde se situam a biblioteca, os arquivos e a Fundação Alexandre Gusmão e o setor de comunicação.
  • 9. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2.4 EXECUÇÃO • Todas as formas foram produzidas em madeira; • Foi produzido uma maquete em tamanho real, das formas dos pilares e arcos da fachada; • Foram selecionadas ripas de 5 cm cada, usadas nas forma dos pilares e arcos das fachadas (para não visualizar a junta de concretagem); • Nas vigas foram usadas formas convencionais retangulares; • O escoramento foi todo em estruturas metálicas convencionais. CAT – 50: 1/8” – 3/16” – 1/4” - 1/2” – 5/8” – 3/4” – 7/8” – 1” 2.4.1 - Formas e Escoramentos 2.4.2 – Aço construção do palácio CAT – 58: 1” CAT – 37: 3/16” – 5/16” – 3/8” – 1/2” Obs: Todos já corrugados O presente estudo foi limitado somente cujos projeto foi encontrado. Nos pilares dos arcos, fora o da extremidade, foi utilizado aço CAT – 50, corrugado: 1/8” – 3/16” – 1/2”
  • 10. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2. HISTÓRICO DO PALÁCIO DO ITAMARATY 2.4 EXECUÇÃO • Segundo declaração o valor da tensão de ruptura do concreto aos 28 dias era algo em torno de 30 MPA, para todas as peças exceto na biblioteca onde chegou a 40 MPA. 2.4.3. Concreto 2.4.4. Aditivo • Este aditivo aumenta a resistência mecânica (pela redução da quantidade da água), a trabalhabilidade, a densidade e a uniformidade do concreto.  reduz a fissuração e absorção. 2.4.5. Cimento e agregados • Dosagem do concreto - Foram realizados vários testes para que se chegasse a uma tonalidade e resistência desejada. • Cimento utilizado era do da marca Campeão; • O agregado grosso era seixo rolado; • O agregado fino era areia grossa; • Para cura do concreto se empregou molhagem diária.
  • 11. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3.1 CONCEPÇÃO ESTRUTURAL • Foi utilizado o software comercial SAP 2000 • Objetivo: é obter as reações que ocorrem em uma estrutura, para se chegar numa análise criteriosa do projeto. • Idealizou-se um modelo estrutural a partir do projeto estrutural original do P.I., utilizando elementos finitos Frame, que representa barras unidimensionais (vigas e pilares).
  • 12. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3.1.1 CONCEPÇÃO DE VIGAS E PILARES Fig.3.1- Modelo esquemático em pespectiva da estrutura do P.I (programa Acad 2000) Fig.3.2- Modelo Estrut. da cobertura do P.I. (SAP 2000/95) 3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 13. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3.1.1 CONCEPÇÃO DE VIGAS E PILARES Fig.3.4 - Modelo Estrutural do 2º PAV do P.I. (SAP 2000/95) Fig.3.3 - Detalhes dos Arcos do pilares do P.I 3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 14. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3.1.1 CONCEPÇÃO DE VIGAS E PILARES Fig.3.5 - Modelo Estrutural do 2º PAV e PAV de cobertura Fig.3.6 a) Modelo Estrutural do pórtico A: direção Leste-Oeste (SAP200) Fig.3.6 b) Modelo Estrutural do pórtico B (vigas faixa): direção Norte-Sul (SAP 2000) 3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 15. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3.1.1 CONCEPÇÃO DE VIGAS E PILARES Fig.3.7 – Detalhe da variação de largura nas vigas (SAP 2000) Fig.3.8 a) Seções das vigas de 36m de vão livre adotadas no SAP 2000 3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY Seção Principal 20x120cm Seção Variável 22x120cm Seção Variável 24x120cm Seção Variável 26x120cm Seção Variável 28x120cm Seção Variável 30x120cm Seção Principal 20x120cm Seção Variável 22x120cm Seção Variável 24x120cm Seção Variável 26x120cm Seção Variável 28x120cm Seção Variável 30x120cm Fig.3.8 b) Seções das vigas de 30m de vão livre adotadas no SAP 2000
  • 16. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3.1.1.1 CONCEPÇÃO DE VIGAS As unidades usadas foram KN e m 3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY Fig.3.9 a) Seção transversal do pilar do arco Seção Idealizada II Seção Idealizada I Seção Original Fig.3.9 b) Encontro das vigas no pilar da fachada (arco) Tabela 3.1: Comparação das grandezas e momentos entre os modelos idealizados e o Proj. Original Seção Idealizada A (m²) Constante Torsional Ix IY rx rY M pilar Mmax viga Mmin viga I 0,336 0,007 0,002 0,049 0,08 0,34 257 688 770 II 0,337 0,008 0,002 0,04 0,12 0,24 304 661 787 Original 0,337 0,008 0,002 0,04 - - - Fig.3.10 Configurações dos pilares do palácio (SAP 2000) A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 17. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3.2 CONDIÇÕES DE CONTORNO E CARREGAMENTOS 3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 18. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3.3 ANÁLISE DOS RESULTADOS 3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY • O concreto foi idealizado como material isotrópico, fck=30MPa; • O Valor do módulo de elasticidade é de aprox. 26x10³MPa; • O aço utilizado foi o CAT 37 (fy= 370MPa) e o CAT 50 (fy= 500MPa) 3.3.1 DESLOCAMENTOS Fig.3.15 Estrutura deformada dos pórticos A e B do palácio do Itamaraty no SAP 2000 Estrutura deformada Estrutura deformada Estrutura Indeformada Estrutura Indeformada A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 19. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3.3.1 ANÁLISE DOS RESULTADOS 3. ANÁLISE DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 20. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 3.3.2. ESFORÇOS E REAÇÕES M + M - Esforços - Cortante + A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY Fig.3.16: Diagrama de momento fletor no Pórtico A e B (SAP 2000) Fig.3.17: Diagrama de esforço cortante no pórtico A e B (SAP 2000) Tabela 3.3: Comparação das cargas de fundação
  • 21. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. • Objetivo: apresentar o dimensionamento, comparar as áreas do aço com o projeto original. 4.1 ESFORÇOS CONSIDERADOS NO CÁLCULO  Este modelo gerou 3 esforços distintos momento fletor e forças normal e cortante. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 22. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.1.1 OBTENÇÃO DOS ESFORÇOS PARA O DIMENSIONAMENTO 4.1.1.1 PILARES A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4.1.1.2 VIGAS Tabela 4.1: Esforços de serviço nas seções dos pilares do P.I (modelo SAP 2000) SEÇÃO N(KN) N ACUMUL. (KN) Q (KN) M + (KN.m) M - (KN.m) P2 25X120 SEC. 1 1475 1475 -10,3 24,4 31,6 P2 25X120 SEC. 2 1246 2721 -10,3 47,7 46,2 P2 25X120 SEC. 3 1234 3955 -22 50,4 48,1 P2 25X120 SEC. 4 1235 5190 -27,4 30,2 21,3 PILAR ARCO 813 813 -20 304,8 0 SEÇÃO Q- (KN) Q+ (KN) M + (KN.m) M1 - (KN.m) M2 - (KN.m) V4 SEC1 30 10,3 27,5 39,5 -19,5 V4 SEC2 25,3 101,9 66,5 19,5 619 V4 SEC3 166,1 166,1 854,5 619 619 V4 SEC4 101,9 25,3 66,5 619 -19,5 V4 SEC5 10,3 30 27,5 -19,5 39,5 V5 SEC1 41,7 89,6 64 56,5 475 V5 SEC2 109,6 108,4 334 475 478 V5 SEC3 89,2 -55,8 - 478,33 73 V5 SEC4 59,8 75,1 135 72,89 256 Tabela 4.1: Esforços de serviço nas seções das vigas do P.I (modelo SAP 2000)
  • 23. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4.1.2 COMBINAÇÕES E COEFICIENTE DE MAJORAÇÃO DE ESFORÇOS SEÇÃO Q - (kN) Q + (kN) M + (kN) M - (kN) M - (kN) N - (kN) P2 25X120 sec.1 - 14,5 34,1 - 44,3 2064 P2 25X120 sec.2 - 14,5 66,8 - 64,7 1744 P2 25X120 sec.3 - 30,8 70,6 - 67,3 1728 P2 25X120 sec.4 - 38,3 42,3 - 29,8 1730 Pilar arco - 28 426,8 - 0 1139 V4 sec.1 42 14,5 38,5 55,2 -27,3 - V4 sec.2 35,5 142,6 93,4 -27,3 866,6 - V4 sec.3 232,5 232,5 1196,2 866,6 866,6 - V4 sec.4 142,6 35,5 93,4 866,6 -27,3 - V4 sec.5 14,5 42 38,5 -27,3 55,3 - V5 sec.1 58,5 125,5 89,33 79,2 664,8 - V5 sec.2 153,5 151,8 467,6 664,8 669,6 - V5 sec.3 124,9 -76,7 - 669,6 102 - V5 sec.4 83,7 105,2 1889 102 358,1 - Tabela 4.3: Esforços de cálculo nas seções de pilares e vigas do P.I (Programa SAP 2000) O coeficiente de majoração, γf , para cargas permanentes varáveis = 1,4
  • 24. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4.2 DIMENSIONAMENTO DOS PILARES DO P.I SEGUNDO A NBR 6118/2003 4.2.1 CARACTERIZAÇÃO DAS SEÇÕES DOS PILARES Fig 4.1: Comparação entre seção idealizada e a original e seção dos demais pilares do prédio • Os pilares dos arcos apresentam seção transversal trapezoidal. Para facilitar o cálculo propôs um modelo idealiza II de 28x120cm, com 2/3 da altura e mesma área da seção original.
  • 25. Fig.4.3: Detalhe da viga faixa no pilar do arco (planta de forma) A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.2.2 CÁLCULO DAS SEÇÕES DOS PILARES DO P.I A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY Fig.4.2: Comprimento de flambagem para o pilar do P.I NT L=14,60 Nível da cobertura Le=0,71 SEÇÃO le (m) ix(m) iy(m) λx λy P interno sec.1 4,7 0,07 0,35 67,1 13,4 P interno sec.2 3,8 0,07 0,35 54,3 10,8 P interno sec.3 3,15 0,07 0,35 45 9 P interno sec.4 3,8 0,07 0,35 54,3 10,8 Pilar arco modelo I 10,2 0,24 0,12 42,5 85 Pilar arco modelo I 10,2 0,35 0,08 29,1 127,5 Fig.4.4: Valores do índice de esbeltez dos pilares do Itamaraty.  Pilar interno: seção constante 25x120cm  Direção X e Y: Figuras 4.1 e 4.3 Lf = comprimento de flambagem (m) i = raio de giração (m)
  • 26. Na direção X: A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.2.3 ANÁLISE DO PILAR DO ARCO A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY • Excentricidade de 1º ordem devido momento transmitido pelo vão extremo da viga e devido à carga excêntrica da viga do arco(e1); • Excentricidade de 2º ordem, pois x = 42,5>40(e2); • Como 40< x = 42,5 < 90, não é obrigatório considerar a excentricidade devido afluência (ecc); porém, por se tratar de um monumento histórico, jogou-se conveniente fazer essa consideração neste dimensionamento, numa situação mais desfavorável. Na direção Y: • Excentricidade de 2º (e2), pois y > 40 (ambos os modelos I e II, y = 85 e 127,5 respec.); • Nos casos em que > 90, é obrigatória a consideração da excentricid. devido à fluência(e∞). Essa parcela será adicionada nos cálculos segundo os dois modelos, conforme explanação anterior.
  • 27. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.2.4 ANÁLISE DO PILAR INTERNO  A resultante das FN estão localizadas no centro da gravidade da seção. Na direção X • Excentricidade de 1ª ordem (e1), devido ao momento da viga faixa; • Excentricidade de 2ª ordem (e2), pois λx>40(λx=45 a 67,1: tabela 4.4); • Excentricidade devido à fluência (ecc), neste caso é obrigatória a consideração desta parcela, pela características do monumento será considerada no dimensionamento.
  • 28. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.2.5 MÓDULO DE ELASTICIDADE  Para concreto com fck=30 MPA é de aprox. 26x10³ MPA. 4.2.6 EXCENTRICIDADE DE 1ª ORDEM e1 = M/N; onde:  É a distância da FNR N ao centro de gravidade da seção e1 = excentricidade de 1ª ordem; M/N; M = momento fletor de serviço; N = esforço normal de serviço
  • 29. Fig.4.5 – Momento total máximo e excentricidade devido aos efeitos de 2ª ordem (e2), segundo NBR 6118/03 A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.2.7 CONSIDERAÇÃO DO EFEITO DE 2ª ORDEM  Segundo a NBR devem ser levadas em conta as imperfeições globais e locais nos elementos estruturais. Para o modelo II do pilar do arco da fachada λy > 90, a NBR estabelece esforços de 2ª ordem em pilares com λ ≤ 140.  método do pilar-padrão ou pilar-padrão melhorado. Obs: O momento total máximo no pilar deve ser calculado pela expressão:
  • 30. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.2.8 CONSIDERAÇÃO DO EFEITO DE 2ª ORDEM  Para pilares com λ > 90, pode ser efetuada de maneira aproximada, considerando a excentricidade ecc:
  • 31. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.2.8 CONSIDERAÇÃO DO EFEITO DE 2ª ORDEM  Vigas e pilares deve ser considerada a tração decorrente do desaprumo do pilar contraventado ou da falta de retilineidade do eixo do pilar. (fig. 4.4)
  • 32. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.3 DIMENSIONAMENTO DOS PILARES  O et representa a soma de excentricidade de 1ª ordem (e1) com a excentricidade acidental Fig.4.6 – Modelo do dimensionamento do pilar v v v
  • 33. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.3 DIMENSIONAMENTO DOS PILARES  A tabela 4.12 – Mostra o quantitativo das armaduras calculadas, comparadas com as mínimas exigidas e as do projeto original.  Na tabela 4.11 – Valores de µsd para cada seção dos pilares. Como os valores de cálculo foram menores que os valores limites, pode-se afirmar que não há necessidade de armadura dupla. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 34. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.3.1 COMENTÁRIOS  Os valores encontrados para armaduras dos pilares mostram que o cálculo de Joaquim Cardozo atende as exigências da NBR 6118:2003, tanto para fck=30 Mpa como para o de 22,5 Mpa, pois todas a áreas de aço ficaram abaixo das seções originais. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 35. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.3.2 DIMENSIONAMENTO DOS PILARES AO ESFORÇO CORTANTE  O modelo I supõe as forças de compressão inclinadas θ= 45º em relação ao eixo longitudinal da peça.  O modelo II admite diagonais de compressão inclinadas de em relação ao eixo longitudinal da peça, com θ variando entre 30º e 45º. Obs: Os valores encontrados para os estribos dos pilares internos foram bem próximos dos valores do projeto original. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 36. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.4 DIMENSIONAMENTO DE VIGAS DO P.I SEGUNDO NBR 6118/2003 4.4.1 – Seções das vigas estudadas no P.I  As dimensões das vigas foram retiradas do projeto original, conforme figura: A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 37. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 4. DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS TÍPICAS DO P.I. 4.4 DIMENSIONAMENTO DE VIGAS DO P.I SEGUNDO NBR 6118/2003 4.4.2 – Dimensionamento das Vigas  As diferenças maior das armaduras no projeto original, podem ser explicadas pelos valores mais altos provavelmente, utilizados nos coeficientes de segurança, pois na época não se dispunha das ferramentas computacionais atuais, além da natural preocupação com a importância da obra. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY Fig. 4.8: Comparação de Armadura fck=22,5MPa (em escala) Quadro: Cálculo da flecha imediata (cm) para o P.I
  • 38. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA 5.1 PROGRAMA DE INSPEÇÃO A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY • As estruturas de concreto eram tidas, até pouco tempo, como imunes a deterioração. Eram consideradas de grande durabilidade e com manutenção e conservação praticamente nulas. • Imaginava-se que o concreto armado conservava suas características iniciais por toda sua vida útil, conservando assim suas propriedades físicas, químicas e mecânicas inalteradas.
  • 39. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5.1.1 CONCEITO DE DURABILIDADE E VIDA ÚTIL DAS ESTRUTURAS A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA • A durabilidade da estrutura pode ser representada pela relação entre o tempo e desempenho. • A medida que a estrutura começa a perder sua funcionalidade devido alguma deterioração, faz-se necessário algum reparo ou reforço. Manutenção Pequenos reparos Grande reparos Reforços Custo De Correção Desempenho Mínimo Desempenho da estrutura Vida Útil Fig.5.1: Fase do desempenho de uma estrutura durante a sua vida útil (CEB, 1992, adaptado por Andrade, 1997 e citado por Boldo, 2002)
  • 40. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5.1 .1 CONCEITO DE DURABILIDADE E VIDA ÚTIL DAS ESTRUTURAS A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA Estabelece parâmetros para repercussão econômica de todos os custos envolvidos nas diversas fases que podem ser previstas durante a vida útil de uma estrutura. FASE A – Projeto e construção FASE B – Início do processo deterioração FASE C – Início da propagação dos danos FASE D – Estado avançado da propagação dos danos com deterioração avançada. Fig.5.2: Lei dos cinco (Sitter, 1983 – modificado, citado por Boldo, 2002) Deterioração
  • 41. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA 5.1.2 METODOLOGIA DE CLASSIFICAÇÃO DE DANOS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ( BOLDO, 2002) Fig.5.3: Fluxograma para avaliação quantitativa da estrutura (castro, 1994; citado por Boldo, 2002)
  • 42. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA 5.2 AVALIAÇÃO DA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY  Para a avaliação, foi dividida em 3 segmentos; Houve diversas dificuldades para a análise de tal estrutura, pois as estruturas são cobertas por elementos arquitetônicos, dificultando assim a sua avaliação. Limitando-se verificações através de alguns pontos de luminárias espalhadas pelo prédio. Estrutura interna Estrutura de fachada Rampas de acesso
  • 43. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA 5.2 DETALHAMENTO Estrutura interna protegida pela fachada de vidro Estrutura da fachada Rampa de acesso
  • 44. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA
  • 45. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA
  • 46. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATYA ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA PROPOSTA DE MÉTODO DE INTERVENÇÃO • Recuperação das vigas com armaduras expostas, com a utilização de concreto convencional e aditivos expansores, ou grout expansivos para minimizar a retração dos concreto evitando assim fissuras
  • 47. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA ESTRUTURA DA FACHADA PATOLOGIAS ENCONTRADAS  Aparecimento de fissuras;  Aparecimentos de fungos;  Carbonatação do concreto ou eflorescências.
  • 48. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA PROPOSTA DE MÉTODO DE INTERVENÇÃO  Sugere-se a limpeza dos pilares com água sanitária para a eliminação dos fungos e em seguida a aplicação de hidrofugantes para dificultar a penetração de água.  Para as fissuras, após análise, sugere- se o tratamento com nata de cimento, de modo a não alterar as características superficiais do concreto.
  • 49. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA ESTRUTURAS DE RAMPAS DE ACESSO
  • 50. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 5. VISTORIA PROPOSTA DE MÉTODO DE INTERVENÇÃO • Reconstituição do concreto com aditivos expansores e polímeros, para que seja minimizado o problema da retração. • Faz-se necessário a limpeza das barras que se encontram em processo de corrosão impedindo assim que esse processo evolua. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 51. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 6. PROPOSTA DE RECUPERAÇÃO 6.1 PROPOSTA DE RECUPERAÇÃO  Propor um plano de recuperação 6.1.1 EQUIPE DE MANUTENÇÃO DO PALÁCIO DO ITAMARATY  Profissionais de Arquitetura e Engenharia, trabalhando no SARQ, chefiados pelo Arq. José Carlos Grillo (responsável pela manutenção e conservação do palácio) 1. Cadastramento; 2. Inspeção periódicas; 3. Serviços de limpeza 6.1.2 MANUTENÇÃO DA ESTRUTURA 4. Reparos de pequena monta; 5. reparos de grande monta; 6. reforços. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 52. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 7. CONCLUSÕES 7.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS  Objetivo: Avaliação do P.I., visando propor um programa de manutenção preventiva.  Houve dificuldades para obter informações sobre a obra, todas as informações foram conseguidas por entrevistas feitas com pessoas que trabalharam na construção do P.I.;  Foi analisada a estrutura de um pórtico do P.I. através de um software SAP 2000;  Usando a metodologia descrita por BOLDO (2002) realizou-se vistoria da estrutura do P.I, caracterizando-se a situação de cada componente, indicando um prazo máximo para respectivas intervenções;  Sugeriu-se um programa de recuperação estrutural visando o monitoramento e recuperação do monumento. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 53. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 7.2 DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS ESTRUTURAIS DO P.I  Verifica-se que o modelo utilizado no presente trabalho indica uma coerência com o do eng. Joaquim Cardozo;  Observa-se que as taxas de armaduras obtidas nos dimensionamentos de seções dos pilares e vigas, são menores que às do projeto original, diferenças aceitáveis; 7.3 AVALIAÇÃO E PROPOSTA DE RECUPERAÇÃO  Após avaliação percebeu-se que a estrutura do P.I. está em estado de conservação aceitável, recomendando-se algumas intervenções;  Apenas alguns problemas localizados na rampa de acesso e nas fachadas Oeste e Norte, onde a umidade é bem elevada 7. CONCLUSÕES A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 54. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY 7.4 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS  Catalogar e divulgar as obras mais importantes do patrimônio histórico do Brasil;  Para que se possa preservar o patrimônio de engenharia brasileira;  Temos em nosso país uma gama de monumentos que necessitam de programas de manutenção, para que se possam ser preservados posteriormente. 7. CONCLUSÕES A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY
  • 55. A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY AGRADECIMENTO A ESTRUTURA DO PALÁCIO DO ITAMARATY