Fissuras estruturais em concreto (um estudo detalhado)

Fissuras estruturais no concreto podem resultar de um defeito de projeto ou de outras causas. Vamos ver como isso acontece.

As estruturas são projetadas para suportar as cargas que lhes são impostas e servir a finalidade para a qual foram construídas.

Os projetos baseiam-se nas cargas de projeto especificadas nas diretrizes relevantes. Em casos especiais, se não houver especificações, as cargas reais devem ser levadas em consideração com os fatores de modificação apropriados para levar em conta as diferentes ações, como choques repentinos, cargas móveis, etc.

A falha de uma estrutura pode ser devido à carga aplicada excedendo a carga de projeto, práticas construtivas inadequadas, erros em detalhes estruturais, erros de projeto, etc.

Além disso, podem ocorrer interrupções repentinas ou avisos de evacuação. Isso pode depender do tipo de construção.

Em resumo, se existe a possibilidade de aumento da tensão do concreto ou se o concreto dos elementos estruturais ainda não atingiu sua tensão de ruptura (0,0035 de acordo com BS), a falha não pode ocorrer repentinamente à medida que a carga na estrutura aumenta. Avisos suficientes são emitidos antes da falha.

Os avisos vêm na forma de deflexão excessiva ou aumento na largura da fissura.

Um aumento na largura da fissura é sempre uma indicação de defeito. Nesses casos, a causa deve ser cuidadosamente investigada e as medidas necessárias tomadas.

As fissuras estruturais podem ser examinadas em três áreas diferentes.

• Rachaduras devido a sobrecarga não intencional
• Formação de fissuras devido a efeitos de fluência
• Rachaduras devido a cargas de projeto

Rachaduras devido a sobrecarga não intencional

Podemos considerá-los como fissuras estruturais?

Para determinar as cargas de projeto, os projetistas seguem as diretrizes ou consideram as cargas reais para o projeto, caso não existam padrões específicos para avaliação de carga.

Porém, após a construção, a maioria das pessoas não pensa na capacidade de carga nem sabe quais cargas serão aplicadas.

Por exemplo, a concepção da área de armazenamento pode basear-se nas especificações do proprietário, uma vez que esta informação específica pode não estar disponível.

Em alguns casos, os proprietários fornecem informações incorretas aos planejadores para conseguir uma estrutura de custos pior, o que não é uma boa prática. Com base nas informações fornecidas ou nos detalhes disponíveis, as plantas são criadas e a construção pode seguir o desenho do projeto.

Ao operar estes tipos de edifícios, a carga é superior ao esperado durante a construção e podem ocorrer fissuras e falhas estruturais.

A falha é avisada na forma de fissuras e quando isso é percebido, medidas imediatas devem ser tomadas dependendo da extensão do dano. Em casos graves, a carga deve ser reduzida ou removida e os trabalhos corretivos devem ser realizados conforme recomendado por um engenheiro civil com experiência e conhecimento adequados.

Em muitos casos, a carga sobre uma estrutura pode ser maior que a carga de projeto.

O problema pode ser causado por planejamento otimista, reduções de carga de projeto, erros de cálculo de carga de projeto, etc. Além disso, o cliente pode adicionar cargas superiores às especificadas ao projetista em seus cálculos.

Formação de fissuras devido a efeitos de fluência

Quando o concreto é submetido a tensões de compressão, ele deforma-se instantaneamente.

Se a carga sobre o concreto for mantida por um longo período de tempo, o concreto sofrerá deformação adicional mesmo sem aumentar a carga. Essa expansão dependente do tempo é chamada de fluência.

Em outras palavras, fluência é o aumento dependente do tempo na deformação em um sólido sob tensão constante ou controlada. A figura a seguir mostra a variação da deformação sob tensão constante.

Além disso, a deformação dos elementos estruturais sob carregamento contínuo é chamada de fluência, que gradativamente gera tensões excessivas devido às deformações. O aumento da tensão faz com que o concreto rache.

Os seguintes fatores são considerados a principal causa da fluência

• Quantidade de tensão aplicada
• Duração do carregamento
• Tipo de tensão (axial, torcional, tensão de flexão, etc.)
• Relação água-cimento
• Influência do agregado
• Condições de cura
• temperatura
• Humidade relativa
• Composição do título
• Aditivos químicos

Fissuras devido a cargas estruturais

As fissuras devido às cargas de projeto podem ser consideradas como fissuras estruturais e podem ser evitadas com a devida atenção ao projeto na fase de projeto.

Para obter uma estrutura segura e econômica, o cálculo das cargas de projeto deve ser realizado corretamente.

A superestimação aumenta a estrutura de segurança.

No entanto, haverá um aumento nos custos de construção, que nenhum dos financiadores espera.

No passado, grandes falhas estruturais ocorreram repetidamente em todo o mundo devido a erros na estimativa das cargas de projeto. Existem diretrizes para esse fim, mas elas não são aplicáveis ​​em todos os casos. As cargas especificadas nas normas são consideradas típicas. O projetista deve revisar os requisitos e selecionar as cargas de projeto apropriadas.

Aumentar as cargas além do esperado pelo projetista fará com que a estrutura falhe.

O aumento da carga faz com que avisos sejam emitidos nos estágios iniciais.

O sinal de alerta de falha mais comumente observado é a formação de fissuras nos elementos estruturais.

Se as cargas forem excedidas, formam-se fissuras na superfície, por ex. B. em uma viga na parte inferior da viga, e a largura da fissura aumenta continuamente. À medida que a carga aumenta gradualmente, a largura da fissura também aumenta.

Com um aumento repentino da carga, também ocorrem fissuras repentinas nos elementos estruturais. Neste caso, devem ser tomadas imediatamente as medidas necessárias para fazer face às cargas adicionais que actuam sobre a estrutura.

Após a retirada de todas as cargas, as fissuras deverão ser reparadas conforme recomendação do engenheiro estrutural, desde que não haja comprometimento da capacidade portante da estrutura devido ao carregamento excessivo.

Além disso, há casos em que o projetista não levou em consideração determinadas cargas por negligência ou por não ter previsto tais cargas.

Por exemplo, a carga do vento deve ser tida em conta quando se projecta numa área onde cargas de vento muito elevadas podem afectar as estruturas. Caso contrário, poderá ocorrer um erro.

Se o projetista não antecipar um acidente devido à natureza da estrutura, ele poderá não levar isso em consideração no seu planejamento.

Todas as causas acima podem inicialmente levar à fissuração nos elementos estruturais antes que ocorra a falha.

Uma vez que o problema seja visível/observado, as ações necessárias devem ser tomadas e resolvidas seguindo os procedimentos adequados.

Os projetistas devem tomar cuidado especial para evitar tais erros em seus projetos. A tabela a seguir mostra os tipos de fissuras estruturais que podem ocorrer em diversos elementos estruturais.

A tabela a seguir lista as diversas causas de fissuras e a extensão das fissuras (profundidade/largura).