Avaliações de integridade estrutural em ativos sem informações de projeto exigem uma abordagem que combine planejamento criterioso, conhecimento técnico atualizado e atuação integrada de equipes especializadas.
Esse conjunto de competências foi fundamental na verificação de uma torre pertencente a um dos clientes da HRD, uma estrutura autoportante de 100 metros de altura, representando um caso de sucesso da empresa.
Inicialmente, foi realizada uma inspeção visual in loco, com o objetivo de avaliar as condições gerais do ativo. Durante a execução dos trabalhos, o desafio inicial residiu na inexistência de documentação técnica original, o que demandou inspeções e ensaios de investigação para a caracterização do ativo.
Durante o levantamento de campo, identificou-se uma não conformidade crítica entre a placa de identificação, que indicava fundação do tipo radier, e a realidade constatada após a escavação, que revelou fustes circulares de 90 cm de diâmetro, conforme apresentado na Figura 1. Essa situação evidenciou a necessidade de propor soluções de engenharia para identificar a fundação existente, de modo a viabilizar sua avaliação estrutural.
Em função da ausência de documentação original,
a caracterização da infraestrutura iniciou-se pela investigação da tipologia da fundação, visando distinguir entre estacas escavadas e tubulões.
Inicialmente, foram executadas perfurações adjacentes aos elementos estruturais (esquematizado na Figura 2) para verificar a existência de base alargada. Após o avanço da perfuração até profundidades de 20 metros, não foi constatada a geometria característica de um tubulão, conforme os critérios normativos vigentes, permitindo, em um primeiro momento, classificar a fundação como estacas de seção constante.
Posteriormente, foi necessário obter a informação da profundidade de implantação da fundação existente.
Para esse processo, foi utilizado o ensaio de paralelismo sísmico, que utiliza a velocidade de propagação das ondas sísmicas nos materiais para determinar a profundidade das fundações, com mínimo impacto na estrutura.
Iniciou-se o ensaio com a execução de um furo de sondagem vertical, paralelo ao fuste da fundação existente, atingindo uma profundidade que ultrapassasse a cota estimada da ponta da estaca, de modo a permitir a leitura comparativa. Essa profundidade foi estimada em 30 metros.
Após a preparação desse furo auxiliar, preenchido com água, o sensor hidrofone foi imerso em intervalos regulares, a cada metro, para registrar a velocidade e o tempo das ondas compressivas geradas por impactos mecânicos aplicados no topo da estrutura. Essa técnica permitiu identificar a transição do meio de propagação, cruzando dados de velocidade da onda no concreto e no solo, de modo a confirmar a geometria real do ativo de engenharia.
A Figura 3 ilustra o procedimento de ensaio e a Figura 4 apresenta o registro fotográfico do ensaio realizado em campo, respectivamente.
Diante dos resultados dos ensaios, foi possível constatar que a fundação da torre era formada por estacas escavadas com 7 metros de profundidade.
A Figura 5 apresenta os resultados obtidos, nos quais é possível observar a alteração na velocidade de propagação da onda sísmica a partir dos 7 metros de profundidade, indicando o final da estrutura em concreto.
Na etapa subsequente, com as informações obtidas em campo, procedeu-se com a avaliação estrutural por meio do desenvolvimento de um modelo em elementos finitos no software SAP2000®, no qual foram considerados: a condição atual do ativo, obtida a partir do levantamento as built; os carregamentos máximos atuantes; as condições de contorno representativas do comportamento real da estrutura; e os critérios de análise estabelecidos pelas normas técnicas vigentes e aplicáveis.
Os resultados indicaram não conformidades tanto em parte dos elementos estruturais metálicos quanto na análise geotécnica da fundação existente, mesmo considerando a possibilidade de um pequeno alargamento na base.
Diante das falhas geotécnicas e estruturais identificadas, a HRD projetou uma solução:
a implementação de reforços internos e braços metálicos externos vinculados à torre existente, de forma a redistribuir os esforços para as novas fundações e limitar a solicitação nas fundações existentes ao valor admissível calculado.
Após a simulação de três modelos distintos de braços laterais, em modelos planos, conforme ilustrado na Figura 6, a solução otimizada do tipo 2 adotou uma fixação no terceiro módulo, com inclinação de 69° em relação ao solo. Essa configuração permitiu a redistribuição necessária dos esforços, direcionando as cargas para três novas fundações auxiliares, similares às originais para garantir rigidez equivalente no sistema estaca-solo.
A Figura 7 apresenta os resultados das análises antes e após a aplicação dos reforços/modificações estruturais, enquanto a Figura 8 ilustra as modificações recomendadas.
A partir dos ensaios realizados em campo para obtenção do as built da superestrutura e da fundação, foi possível avaliar detalhadamente a torre por meio do método dos elementos finitos, utilizando o software SAP2000®.
Os resultados obtidos evidenciaram a necessidade de adequações estruturais às normas vigentes, com maior nível de criticidade concentrado nos módulos inferiores e na capacidade geotécnica da fundação original.
Ao final da atividade, foram orientadas, de forma objetiva, as soluções de reforço e a implementação de braços metálicos externos, por meio de documentos detalhados da solução proposta.
Nesta atividade, busca-se demonstrar que a solução de problemas de engenharia pode envolver o trabalho conjunto entre campo e escritório, elevando a confiabilidade e a segurança da estrutura. Nesse contexto, a HRD consolida-se como parceira estratégica de seus clientes, oferecendo soluções de engenharia alinhadas às normas técnicas aplicáveis e focadas na mitigação eficiente de riscos.
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