Execucao de Estruturas

7/22/2019 Execucao de Estruturas

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DFA em Engenharia de Estruturas

2009/2010Disciplina de Opo Execuo de Estruturas

Jlio Appleton

1


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Disciplina Execuo de Estruturas

PROGRAMA

1. Estruturas de Beto. Fabrico, colocao e cura do beto Juntas de

betonagem. Cofragens e cimbres. Armaduras para beto armado e

armaduras de pr-esforo. Aplicao e controlo do pr-esforo

Aplicao de proteces superficiais (10,5h)

2

2. Estruturas Metlicas e Mistas. Execuo em fbrica de elementos

metlicos: corte, dobragem, soldadura; controlo da qualidade; tolerncia.

Transporte e montagem. Ligaes e conectores. Aplicao de

proteces contra a corroso e contra o fogo. (10,5h)


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HORRIO

3 Feira 5 Janeiro 201011h30m 13.00h Execuo de EstruturasEnquadramento geral ENV13670

4 Feira 6 Janeiro 201010h00m 13.00h

3

5 Feira 7 Janeiro 201011h30m 13.00h Execuo de Estruturas Met licasEnquadramento geral ENV13670


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3 Feira 12 Janeiro 201011h30m 13.00h Aditivos adjuvantes para betoDr Ndia Dias SIKA

4 Feira 13 Janeiro 201010.00h 11h30m

Execuo do Pr-EsforoEng Romo de Almeida VSL


HORRIO

4

13 Janeiro 201011h30m 13.00h

Revestimento da Proteco de EstruturasMetlicasDr Elsa Vaz Pereira e Dr Paula Rodrigues- LNEC

5 Feira 14 Janeiro 2010

11h30m 13.00h

Execuo de Estruturas Pr-Fabricadas

Eng Filipe Saraiva Pavicentro6 feira 15 Janeiro 2010

10.00h 12h00mCofragens e CimbresEng Peter John Doka


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3 Feira 19 Janeiro 201011h30m 13.00h Controlo da Qualidade de Execuo deEstruturas MetlicasEng Joo Braz Luis ISQ

4 Feira 20 Janeiro 2010 Visita Martifer


HORRIO

5

.

5 Feira 21 Janeiro 201011h30m 13.00h

Montagem e Execuo de EstruturasMetlicasProf. Francisco Virtuoso IST


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AVALIAO DE CONHECIMENTOS1. Monografia ( 25 pginas) sobre um tpico de execuo de estruturas:

Estruturas de Beto Estruturas Metlicas

- Cimbres - Sistemas de Proteco- Industrializao Armaduras - Ligaes, - Durabilidade de Sistemas de Pr-esforo - Montagem- -

6

- Beto Autocompactvel- Beto Colorido- Pr-fabricao de Pontes- Pr-fabricao de Edifcios- Custos

- Planeamento de Execuo

Ou um tema a propor pelos alunos

A monografia ser apresentada oralmente (fim de Fevereiro) e nessa ocasio

sero colocadas 2 questes sobre outros temas de execuo de estruturas.


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REFERNCIAS

1. Execuo de Estruturas de Beto

1.1 Gerais

ENV 13670-1: 2005 Execuo de estruturas em beto. Parte 1: Regras gerais

REBAP Regulamento de Estruturas de Beto Armado e Pr-Esforado Dec-Lei 348-C/83 de 30JulhoFIP Guide to Good Practice Practical Construction, 1975J. Calvarela Ruiz, et al Ejecucin y control de estruturas de hormingn, INTEMAC, 2004

7

.

fib Bul 48 (2009) Guide to Good Practice Formwork and falsework for heavy construction

1.3 Beto

EN 206 BetoMC 90 Appendix D Concrete Technology


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REFERNCIAS

1.4 Armaduras para Beto ArmadoprEN10080:1999 Steel for the Reinforcement of Concrete Weldable Reinforcing Steel General

Bul. 164-CEB Industrialization of Reinforced in Reinforced Concrete Structures, 1985

LNEC E449:1998 Vares de ao A400NR

E455:2002 Vares de ao A400NR de ductilidade especialE456:2000 Vares de ao A500ER para armaduras de beto armado Caracterstica, ensaiose marcao

E457:2002 Vares de ao A500EL para armaduras de beto armado Caracterstica, ensaiose marcao

8

,

ensaios e marcaoE460:2002 Vares de ao A500NR de ductilidade especial para armaduras de beto armado

Caracterstica, ensaios e marcao


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REFERNCIAS

1.5 Pr-Esforo

EN10138 Aos de Pr-EsforoFIP Guide to Good Practice Prestressed Concrete: safety precautions in post-tensioning, 1989FIP Guide to Good Practice Preparation of Specification for Post-Tensioning, 1992FIP Guide to Good Practice Quality Assurance and Quality Control for Post-Tensioned Concrete

Stuctures, 1986FIP Technical Report Tendons, 1995CEN SC2 N 46 Mechanical Tests and Requirements for Post-Tensioning Systems.EN 523 BainhasEN 446 Injeco

9

EN 447

LNEC E459 E452:2004 Fio de ao para pr-esforoE 453:2002 Cordes de ao para pr-esforo

fib Bul 7 (2000) Corrugated plastic ducts for internal bonded post-tensioningfib Bul 11 (2001) Factory applied corrosion protection of prestressing steel

fib Bul 15 (2001) Durability of post-tensioning tendonsfib Bul 20 (2002) Grouting of tendons in prestressed concrete

fib Bul 33 (2005) Durability of post-tensioning tendons


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REFERNCIAS

1.6 Pr-FabricaoFIP Manualfib Bul 6 (2000) Special design considerations for precast prestressed hollow core floorsfib Bul 19 (2001) Precast concrete in mixed constructionfib Bul 29 (2004) Precast concrete bridges

fib Bul 43 (2008) Structural connections for precast concrete buildings

1.7 Sites para consulta na internet

fib http://fib.epfl.ch/ERMCO www.ermco.eu

10


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REFERNCIAS

2. Execuo de Estruturas de Metlicas

2.1 Gerais

pr EN1090-1 Condies gerais de fornecimento de elementos de estruturas de ao e alumnio

pr EN1090-2 Condies gerais de fornecimento de elementos de estruturas de ao e alumnio

Curso CMM EN1090-2 Execuo de Estruturas de Ao e de Estruturas de Alumnio Novembro

11

2.2 Materiais

EN 10025 Hot rolled products of structural steels

2.3 Ligaes

2.4 Proteco

EN ISO 12944 Tintas e Vernizes. Proteco Anticorrosiva de Estruturas de Ao por Esquemas de

Pintura


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ENV13670-1 Execuo de Estruturas em Beto (2005)

1 Objectivo e Campo de Aplicao

2 Classificao das Aces

3 Definies

4 Documentao

5 Cimbres e cofragens

6 Armaduras

Anexo A Guia sobre documentao

Anexo B Guia sobre cimbres ecofragens

Anexo C Guia sobre armadurasAnexo D Guia sobre pr-esforo

Anexo E Guia sobre betonagem

12

7 Pr-Esforo

8 Betonagem

9 Execuo com produtos pr-

fabricados e com componentespr-moldados no estaleiro

10 Tolerncias Geomtricas

11 Inspeco

Anexo F Guia sobre tolernciasgeomtricas

Anexo G Guia sobre inspeco


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Cofragens, Cimbres e Andaimes

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Cofragem com painis de contraplacado martimo Moldes em beto vazado para aligeiramento da laje


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Tipos de Cofragem

Tradicional (madeira) Executado para cada caso especfico

Paineis Standard Doka, Peri,

Moldes perdidos, pr-lajes no colaborantes

Moldes trepantes (movimento com macacos hidrulicos ou gruas)

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Moldes deslizantes (torres, chamins, silos, ) 3 a 5m/dia


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Cofragens

Moldes Metlicos

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Cofragens de Madeira


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Cofragens

16Moldes Perdidos


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Requisitos dos moldes (cofragens)

Garantir a geometria definida (dentro das tolerncias admissveis) Definir a textura e qualidade da superfcie do beto Resistir s aces durante a construo (com reduzida deformao) Garantir a estanqueidade Permitir a fcil descofragem sem introduzir danos na estrutura

Projecto: A aco principal nas cofragens a correspondente ao impulso do beto no estado fresco O projecto deve ser realizado de acordo com a Regulamentao em vigor (Estrutura

metlica, de madeira, ...);


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Deve garantir a resistncia e uma reduzida deformabilidade (prever eventualmentecontraflechas).

Cuidados na Montagem e Escoramento A executar em conformidade com o projecto Deve realizar-se uma limpeza antes da betonagem Devem adoptar-se espaadores adequados para as armaduras, ou seja

em nmero suficiente,com a resistncia necessria ecom uma durabilidade semelhante requerida estrutura de beto

Devem adoptar-se esticadores adequados, evitando-se vares correntes

Devem adoptar-se janelas na face inferior para permitir a limpeza dos moldes.


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Inseres nas Cofragens


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DesmoldagemPara diminuir a aderncia beto/cofragem usual utilizarem-se leos descofrantes (leos deorigem mineral, ceras, ...), os quais no devem ser prejudiciais ao beto, s cofragens e s

armaduras. No devem ainda ter efeitos nocivos na qualidade da superfcie nem devem sernocivos ao ambiente.

(3)

Outros AspectosA utilizao de cofragens deslizantes requer cuidados adicionais.Para melhorar a qualidade da camada superficial do beto podero adoptar-se cofragens depermeabilidade controlada.


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Cimbres

Um cimbre uma estrutura provisria que tem como objectivo suportar o peso da estruturaenquanto o beto colocado e compactado, at que a estrutura de beto tenha aresistncia necessria para se autosuportar

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Apoio de cimbre ao solo Cimbre ao solo do tipo contnuo


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Cimbres

Cimbres para pavimentos em edifcios apoiados nos pisos j realizados

Apoiados no terreno (distribudo por muitos prumos ou com torres e asnas,)

Cimbres mveis para lajes ou tneis

para pontes a betonar tramo a tramoCimbre mvel superiorCimbre mvel inferior

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(3 a 5m por aduela)

Vigas de Lanamento (para Aduelas Pr-Fabricadas)


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Cimbres

Tipos

Actualmente parte significativa destas estruturas realizada com elementos desmontveis, doseguinte tipo

Perfis de ao ou elementos tubulares em geral pintados (e ou galvanizadas) que podemser unidos atravs de braadeiras metlicas e ligadas a chapas de apoio podendo serprovidas de sistemas de rosca que permitem regular o comprimento total. No topo podem

ser providos de forquilhas com ou sem rosca de nivelamento. Estes sistemas facilitam onivelamento e o descimbramento

ProjectoO projecto do cimbre deve ter em conta

21

O peso prprio do cimbre e cofragens O peso dos trabalhadores (sobrecargas de utilizao) A fora do vento O peso do beto Foras devidas a aces horizontais acidentais devidas a desvios de montagem

(imperfeies geomtricas)

As aces nos prumos devem ter em conta a deformao da estrutura do cimbre.

O travamento dos cimbres atravs de diagonais fundamental. Os travamentos deveroser ligados em todos os prumos e perto dos ns

Quando necessrio os cimbres devero ser atirantados


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Cimbres

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Cimbre com Torres e Vigas Metlicas


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Cimbres

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Cimbre Mvel Inferior


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Cimbres

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Cimbre Mvel Superior


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Cimbres

25Cimbre/Carro de Avanos para Aduelas em Consola


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CimbresMontagem

A montagem dos cimbres deve seguir desenhos detalhados, deve ser realizada por pessoalespecializado e objecto de controlo independente do montador.

As cargas devem ser transmitidas aos prumos evitando excentricidades, no topo e na base O apoio dos cimbres deve ser especialmente cuidado, sendo realizado atravs de solipas de

madeira e/ou lajes de beto, devendo assegurar-se a capacidade do solo existentes e sempre

que necessrio deve proceder-se ao seu saneamento. Quando necessrio podem utilizar-seestacas de madeira ou de beto para reforar a capacidade de carga do solo. Se o terreno forinclinado necessrio realizar banquetas ou introduzir dispositivos especiais de conteno dosolo.

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Descimbramento Garantir o necessrio perodo de permanncia das cofragens e do escoramento

O critrio para definir a idade do beto que permite o descimbramento o de verificar que aestrutura com as aces actuantes apresenta o necessrio coeficiente de segurana emrelao rotura e no fica sujeita a deformaes excessivas.


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Cimbres

Em estruturas pr-esforadas o escoramento pode ser removido aps o tensionamento doscabos, o qual ocorre usualmente entre os 3 e 7 dias.Em estruturas de beto armado os perodos necessrios para a manuteno dos moldes eprumos so a ttulo indicativo os seguintes:

Temperatura face do beto

24 16 8 2

Cogragens verticais 9 h 12 h 18 h 30 h

27

Lajescofragem da face inferior

prumos

Vigas

cofragem da face inferiorprumos

3 dias

7 dias

7 dias10 dias

4 dias

10 dias

10 dias14 dias

6 dias

15 dias

15 dias21 dias

10 dias

25 dias

25 dias36 dias


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Armaduras para Beto Armado

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As caractersticas das armaduras ordinrias esto definidas no EC2 EN1992-1-1- AnexoC, devendo ser indicado no Projecto o tipo de armaduras adoptadas


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Moldes para realizao das nervuras

29Malhas pr-fabricadas


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Pr-fabricao de armaduras

30


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ARMADURAS PARA BETO ARMADO

Marcao dos varesA geometria das nervuras permite identificar:

Classe de resistncia Classe de ductilidade Pas produtor Fabricante

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(classe B)

A400NR SD

(classe C)


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A500NR

(classe B)

A500NR SD

(classe C)

Marcao dos vares

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A500 ER(classe A)


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Identificao do pas e do fabricante

A400NR SD(classe C)

Marcao dos vares

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Transporte e armazenamento


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Exemplo de armazenamento do ao evitando o contacto com o solo

A d B A d


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Corte e dobragemUtilizao de meios mecnicos apropriadosNo permitida a dobragem com recurso ao aquecimento dos varesO dimetro de dobragem deve ser o requerido conforme especificado no EN1992-1-1A desdobragem de vares s poder se autorizado se for utilizado equipamento especial.

SoldadurasA soldadura aplicvel em aos com as necessrias caractersticas. As malhaselectrossoldadas tem a vantagem de a soldadura ser realizada em ambiente industrial comrigoroso controlo de qualidade.


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o eve ser ap ca a em o ras ou e ementos su e tos a a ga

Fabrico, montagem e colocaoAdoptar os espaadores/cadeiras necessrios para assegurar o recobrimento especificado(nominal)

A d B t A d


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Espaador plstico em pilar o qual pode rodarquando da colocao da cofragem de introduo

das armaduras no modelo

Exemplo de espaador pr-fabricado em beto

Deixar o espao para a passagem do vibradorGarantir que as malhas de armaduras so rgidas e estveis durante a betonagem. A ligaoentre armaduras dever ser efectuada com arame de atar ou soldadura por pontos.

A utilizao de acopladores permitida desde que comprovada a sua eficcia.

Montagem

Armaduras de Pr-Esforo


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Armaduras de Pr-EsforoRequisitos:

As caractersticas dos aos de pr-esforo esto definidas no EC2, EN1992-1-1 e na NormaEuropeia 10138.No projecto deve ser claramente definido quais os aos de pr-esforo adoptados. necessrio verificar que todas os componentes dos sistemas de pr-esforo (prtenso oupstenso aderente ou no aderente) esto conforme o sistema homologado ou aprovaotcnica europeia e devidamente Identificadas.

As bainhas de ao devem estar em conformidade com a EN523

Transporte e armazenamentoOs materiais sensveis corroso devem ser protegidos durante o transporte e

37Bobine de cordo de pr-esforo e dispositivo de desenrolamento



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Fabrico de armadurasO corte deve ser efectuado por disco.Devem ser colocados os tubos de purga necessrios.No permitida a soldadura ou corte a maarico de ao de pr-esforo ou de ancoragens.As bainhas e suas juntas devem ser seladas para proteco contra a penetrao de gua.


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Pormenor da fita de selagem na zona de emenda das banhas



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Colocao e Montagem

Armaduras de Pr Esforo

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Pormenor da montagem e apoio das banhas decabos de pr-esforo

Vista geral das armaduras ordinrias e dostubos de purga dos cabos de pr-esforo



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40

Pormenor da zona de ancoragem de cabos depr-esforo

Pormenor de fixao da ancoragem de ummonocordo cofragem

As armaduras de pr-esforo devem ser colocadas e fixadas de modo a conservarem a suaposio dentro das tolerncias admissveis

Devem ser previstas purgas, devidamente fixadas, nas extremidades das bainhas e nos pontos

onde se podem acumular gua ou ar.



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Proteco temporria(Anexo D da ENV 13670) recomendaoDeve procurar-se respeitar os seguintes perodos mximos:

- 12 semanas entre a data de fabrico dos cabos e a injeco

- 4 semanas entre a data de montagem dos cabos sobre as cofragens e a betonagem

- 2 semanas entre o pr-esforo e a injeco

Caso contrrio devem ser adoptadas medidas de proteco provisrias.

Aplicao do pr-esforo


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,

esteja calibrado e que tenham sido adoptadas as medidas de segurana do PSS.O plano de puxe deve ser detalhado e aprovado previamente

A aplicao ou a transferncia de pr-esforo a uma estrutura deve ser efectuadaprogressivamente e s permitida quando a resistncia do beto cumprir os requisitos daEN1992-1-1.

No deve ser permitida a aplicao de pr-esforo por postenso com temperaturas inferiores a10C.

O pr-esforo s pode ser aplicado aps verificar-se se a resistncia do beto atingiu o valornecessrio para cada problema especfico

Todas as operaes devem ser registadas



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Tolerncia para alongamentos

As seguintes tolerncias dos desvios entre os valores observados e os previstos no plano de puxeso admissveis:

< 10% para um cabo (postenso) e 5% para uma armadura de pretenso

< 5% para a totalidade dos cabos (postenso) de um elemento estrutural ou 3% para atotalidade das armaduras da pretenso.

Se no forem verificadas estas tolerncias devem ser tomadas medidas de acordo como especificado no projecto.


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As injeces dos cabos deve ser feita com calda de cimento apropriada (EN 446 e EN447) oulubrificantes ou ceras apropriadas

Antes da injeco dever verificar-se que os cabos e tubos de purga esto livres

A injeco pode ser efectuada por vcuo, devendo ser executada por empresa especializada

Aps a injeco proceder-se- selagem de ancoragens e aberturas, ...

Beto


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Beto

O beto deve ser especificado e produzido de acordo com a EN 206 e Especificaes do LNEC,integradas nesta norma.


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Beto

Transporte

Por camio autobetoneira (o tempo de transporte deve ser limitado nas situaes correntes a30 45 minutos)

Por bombagem (bombas com capacidade para transporte de 12 a 200 m3/hora, e beto comcomposio adequada e adoptada a este tipo de transporte)

Por tapete rolante Por balde (depsito aberto)

Betonagem, Colocao e Compactao

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A realizar apenas aps concludas todas as tarefas de inspeco e desde que as condies

climatricas o permitam (se necessrio a zona a betonar dever ser protegida contra aradiao solar, vento forte, congelao, gua, chuva e neve).

O beto deve ser colocado e compactado de modo a assegurar que todas as armaduras eelementos a integrar no beto ficam adequadamente embebidas de acordo com astolerncias do recobrimento e que se obtm a resistncia e durabilidade pretendidas, os

seguintes aspectos devero ser considerados:

Beto


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Beto

Minimizar a segregao Descarregar o beto na vertical, a baixa altura

Comear a betonagem pelas zonas mais baixas quando existe inclinao significativa dacofragem

Utilizar anteparas ou tubagens para colocar o beto

Vibrao/compactao

Manual

com vibrador ( 50m de dimetro),

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Pode ser:

Aps a vibrao no devem continuar a aparecer bolhas de ar superfcie.

Por cada camada no superior a 50 cm de espessura aplicar a vibrao.

Em seces muito espessas a recompactao da camada superficial recomendada

rgua vibrante ouvibrao da cofragem (para peas de pequena espessura)

ou com mesas vibrantes r-fabrica o

Beto


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Beto

46

Betonagem da laje de um edifcio

Beto


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Cura

O beto nas idades jovens deve ser objecto de cura e proteco:

para minimizar a retraco plstica

para assegurar uma resistncia superficial adequada

para assegurar uma durabilidade adequada na zona superficial

para assegurar resistncia congelao

para o proteger contra vibraes prejudiciais, impacto ou danos.

47

Os seguintes mtodos de cura so admissveis separadamente ou em sequncia:

Manter a cofragem

Cobrir a superfcie de beto com membrana impermeveis

Colocao de coberturas hmidas

Manter a humidade da superfcie visvel do beto.

Beto


48/75

48

Beto


49/75

49


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Deficincias de Execuo

50

D fi i i d E


51/75


Seleco dos Materiais

51

Reaces expansivas

fendilhao do beto

deteriorao

D fi i i d E


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Sada de finos acumulao de agregados

Deteriorao por corroso


Colocao Compactao do Beto

52

D fi i i d E


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Cofragens Deficientes

53

Deficiente colocao da cofragem



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Posicionamento das Armaduras

54

Armaduras sem recobrimento



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Cabos de pr-esforos mal posicionados alterao dos esforos fendilhao


Posicionamento das Armaduras

55

Deficiente posicionamento da armadura dificuldades de betonagem vazios corroso



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Posicionamento das Armaduras/Espaadores

56

Espaadores em material inadequado

Deficiente colocao dos espaadores



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Colocao Compactao do Beto - Juntas

57

Segregao do beto

Concentrao da deterioraonas zonas segregadas



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Vazios sob o varo


Colocao Compactao do Beto - Cura

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Assentamento do beto

Malha de armaduras marcada na superfcie



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Fendas horizontais provocadaspela restrio da cofragemao assentamento do beto


Colocao Compactao do Beto - Cura

59

Cura do beto

Falta de humedecimento da superfcie

Retraco plstica

Fendilhao do beto

Controlo de Qualidade


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Colocao Compactao doBeto - Juntas

60

Controlo de QualidadeClasses de Inspeco


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61



62/75

Inspeco de Materiais e Produto

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Inspeco da Execuo



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Inspeco da Execuo

63



64/75

Na EN13670 listam-se nos captulos 11.4 a 11.7 os aspectos principais que devem ser objecto

de inspeces nas seguintes tarefas:

Inspeco dos cimbres e das cofragens

Antes da betonagem

Depois da betonagem Inspeco das armaduras

Antes da betonagem

64

Depois da betonagem

Inspeco do pr-esforoConformidade com as especificaes

Antes da betonagem

Antes do pr-esforo

Antes da injeco

Inspeco das operaes de betonagem



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Tolerncias (EC2) define o mximo desvio aceitvel entre uma varivel geomtrica medida emobra e o correspondente valor nominal especificado no projecto

Generalidades

65



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Tolerncias na posio de fundaes

66

Tolerncias deverticalidade em pilares e



67/75

verticalidade em pilares e

paredes

67

Tolerncias na posio de pilares e paredes em planta



68/75

Tolerncias na posio de pilares e paredes em planta

68



69/75

Tolerncias de implantao em vigas e lajes

69

Tolerncias geomtricas



70/75

Tolerncias geomtricas

em vigas e lajes

70

Tolerncias dimensionais em seces



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71



72/75

Tolerncias dimensionaisem seces

72

Tolerncia do desempeno de superfcies e arestas



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p p

73



74/75

Tolerncias na localizao de aberturas e inseres

74



75/75

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Elevada qualidade do acabamento em estrutura debeto de geometria complexa

A garantia da qualidade de uma estrutura envolve todas as actividade e intervenientes doprocesso construtivo, destacando-se:

Controlo do Projecto Controlo da Produo e Execuo, de acordo com as classes de inspeco especificado

no projecto. Controlo da Qualidade da Estrutura Concluda

A garantia da qualidade deve ser verificada por controlo interno e externo

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