Reforço e Reabilitação Sísmica de Edifício Escolar

Visão Geral do Projeto

Este projeto é um programa abrangente de reforço estrutural de um edifício escolar existente — um pórtico de betão armado com vãos amplos para salas de aula e áreas de atividade. Após avaliação estrutural, verificou-se que o pórtico original já não cumpria os requisitos regulamentares atuais para edifícios educativos. Como as escolas têm importância elevada no dimensionamento sísmico — acolhem crianças durante o dia letivo e servem frequentemente de abrigo comunitário após catástrofes — a meta de reforço foi fixada acima da de edifícios correntes, e todo o pórtico teve de ser levado ao pleno cumprimento.

Problemas

Vigas: capacidade à flexão e ao corte inferior à exigida pela verificação regulamentar atual, sobretudo nos vãos amplos que servem os pisos letivos;

Lajes: capacidade e rigidez insuficientes para as cargas atuais e para as exigências da ação sísmica regulamentar;

Pilares: os pilares do piso inferior e os pilares críticos exigiam um ganho substancial de capacidade axial e ductilidade para satisfazer o desempenho sísmico global do pórtico.

Esquema de Reforço

1. Vigas do pórtico — reforço com chapas de aço coladas

As vigas do pórtico foram reforçadas com chapas de aço coladas exteriormente na alma e na face inferior, fixadas com adesivo estrutural e complementadas com ancoragem mecânica onde o dimensionamento das ligações o exigiu. As chapas repõem a capacidade à flexão ao longo do vão e acrescentam resistência ao corte nas zonas de extremidade — uma solução direta e de elevada rigidez, adequada às grandes secções de viga e à altura livre de trabalho disponível neste edifício. Nas ligações viga-pilar, a disposição das chapas foi coordenada com as camisas dos pilares, para que os elementos reforçados formem um caminho de carga contínuo e fiável.

2. Lajes — reforço com manta de CFRP

As faces inferiores das lajes foram reforçadas em toda a área com manta de CFRP colada em malha, visível nas fotografias de obra como a grelha escura sobre toda a laje. A manta em toda a área trabalha com a laje como membrana de tração: aumenta a capacidade e a rigidez das lajes acrescentando menos de dois milímetros de espessura — decisivo em salas de aula, onde cada centímetro de pé-direito é preservado para instalações e acabamentos. O sistema wet lay-up pôde avançar vão a vão, acompanhando o trabalho de aço nas vigas e pilares sem o interferir.

3. Pilares do pórtico — encamisamento em aço colado exteriormente

Os pilares do pórtico receberam camisas de aço coladas exteriormente: perfis verticais ao longo das faces dos pilares ligados entre si por travessas transversais, tudo colado ao betão com adesivo estrutural. A camisa funciona como uma gaiola externa contínua em torno do pilar original — confinando o núcleo de betão, complementando a armadura longitudinal e proporcionando o ganho de capacidade axial e ductilidade exigido pela verificação sísmica global. As fotografias de obra mostram as camisas a toda a altura, com os trabalhos executados a partir de plataformas elevatórias para manter o interior alto livre de andaimes.

O programa concluído levou o pórtico da escola ao pleno cumprimento dos requisitos estruturais e sísmicos atuais:

Capacidade das vigas reposta com chapas de aço coladas, com as ligações coordenadas com as camisas dos pilares;

Rigidez e capacidade das lajes melhoradas com CFRP em toda a área, sem perda mensurável de espaço interior;

Capacidade axial e ductilidade dos pilares garantidas por camisas de aço contínuas;

Todo o âmbito executado dentro da janela do projeto, com equipas em paralelo e acesso por plataformas, sem interrupção prolongada do funcionamento da escola.

Horse Construction (horseen.com), fabricante de manta de CFRP, adesivos estruturais e sistemas epóxi de colagem de aço para projetos de reforço em todo o mundo.