A técnica de reforço por pregagens consiste na introdução de barras (ou varões) metálicas (com tratamento anti-corrosão) ou outro tipo de material, como varões de materiais compósitos (FRPs), em furos de pequeno diâmetro, previamente executados. Posteriormente, os furos podem ser selados, através da injecção de uma calda apropriada, com objectivo de, apenas, proteger as armaduras ou então com uma função
de transmissão das tensões da parede para os varões, funcionando por atrito (Figura 2.8b). Caso contrário, para promover a ligação entre as pregagens e a alvenaria,
os varões podem ser fixos com elementos de ancoragem colocados nas extremidades.
(a) (b)
Figura 2.8 – Pregagens de paredes de alvenaria antiga (Hill et al., 1995): (a) execução dos furos; (b) selagem da pregagem através da injecção.
Os furos são executados com equipamento adequado, podendo apresentar vários diâmetros e extensões, que dependem da zona da alvenaria a reforçar, da qual também depende a distribuição e direcção dos furos (Figura 2.8a).
Esta solução de reforço pode apresentar uma aplicação local ou generalizada à estrutura, da qual resultou um vasto campo de aplicações e variantes desta técnica.
Pregagens Generalizadas
A utilização de pregagens, em intervenções extensas, pode modificar, substancialmente, as propriedades mecânicas da alvenaria, tornando-a num material com resistência à tracção e ao corte, para além de aumentar significativamente a resistência à compressão (Roque, 2002). Este conceito pode ser aplicado directamente nos elementos estruturais (paredes, arcos, etc.) das construções antigas de alvenaria constituindo o reforço generalizado por pregagens de elementos estruturais de alvenaria (ver Figura 2.9).
Neste caso, os reforços, tradicionalmente barras de aço inoxidável, são dispostos em direcções cruzadas, numa autêntica malha tridimensional interior à alvenaria. A selagem dos orifícios da furação complementa o efeito das pregagens, ao preencher os vazios da alvenaria adjacentes aos furos (Roque, 2002).
(a) (b) (c)
Figura 2.9 – Exemplos de aplicação de pregagens generalizadas em elementos estruturais de alvenaria (Roque, 2002): (a) e (b) arco de uma ponte; (c) reforço de paredes-mestras.
Pregagens de “Costura”
As pregagens também podem servir para reforçar zonas críticas das construções de alvenaria antiga que exijam resistência à tracção, tal como as ligações de paredes concorrentes entre si (Figura 2.10 e Figura 2.11). A aplicação das pregagens nestas assemelha-se a uma autêntica operação de costura, dai surgir a designação de pregagens de “costura”. Esta é, portanto, uma técnica de reforço da ligação entre paredes por excelência, o que do ponto de vista do reforço anti-sísmico a torna uma das técnicas mais comuns (ver Roque, 2002).
Figura 2.10 – Exemplos de aplicação de pregagens com direcções cruzadas para o reforço de ligações entre paredes (Meli, 1998).
Figura 2.11 – Exemplos de aplicação de pregagens com direcções ortogonais para o reforço de ligações entre paredes (Giuffrè, 1993).
Pregagens Transversais
As pregagens transversais são, geralmente, utilizadas para o reforço de paredes de panos múltiplos. São aplicadas transversalmente à secção de uma parede, com o objectivo de confiná-la e de promover a ligação entre os panos, ver Figura 2.12. Assim, a sua presença reduz significativamente a possibilidade de instabilização sob acção de cargas verticais (efeitos de segunda ordem) dos panos das paredes, pelo que, obviamente, reduz e controla a dilatação transversal das paredes onde são aplicadas. Esta técnica pode,
ainda, ser utilizada em conjunto com rebocos armados ou encamisamento, servindo as pergagens de elementos de fixação das armaduras às paredes.
Figura 2.12 – Aplicação de pregagens transversais a uma parede (Piccirilli, 1996).
A aplicação das pregagens é realizada a partir de furos com 4 a 10 mm de diâmetro, previamente executados com um berbequim, onde as barras de aço ou de material compósito são colocadas e fixas por aderência (injecção de uma calda) e/ou através da ancoragem das suas extremidades nas faces expostas da parede com sistemas desenvolvidos especificamente para desempenhar essa função. A distribuição das pregagens deve fazer-se em quincôncio (ver Figura 2.12) e os furos devem ser realizados através das juntas evitando-se furar as unidades, o que muitas das vezes se torna complicado, devido à irregularidade da alvenaria, tradicionalmente encontrada, ou à não correspondência de juntas entre os panos externos. De facto, a influência da irregularidade da alvenaria na localização das pregagens conduz a uma dificuldade na distribuição das pregagens (ou a uma distribuição irregular, função da própria irregularidade da alvenaria da parede) e uma consequente perca de eficácia da técnica de reforço. Para evitar furar as unidades (geralmente pedra) em panos que não apresentem correspondência de juntas, sempre se pode optar por selar as pregagens que não atravessem a totalidade da secção, contudo a sua eficácia é comprometida. Alternativamente, poder-se-á remover a pedra no caminho do furo da pregagem, e após colocado o tirante, a pedra é restituída mas dividida em duas, na zona da pregagem, constituindo uma nova junta, onde é fixado, posteriormente, o tirante.
A injecção de uma pregagem pode ter uma dupla função, a de protecção das armaduras e a de fixação dos tirantes das pregagens através do atrito desenvolvido entre
Pregagem
a calda e o tirante, pelo que este último deverá receber um tratamento superficial para promover uma maior aderência e garantir o atrito necessário à pregagem. Quanto aos sistemas de fixação, os mais comuns são os gatos metálicos (ver Figura 2.13) e as ancoragens de anilha e porca de aperto (ver Figura 2.14).
No caso de pregagens transversais com gatos metálicos, os tirantes são colocados nos furos com uma das extremidades já dobradas sobre uma ranhura previamente aberta na parede. Em seguida, já com o tirante colocado, é realizada a dobra na outra extremidade. No caso das ancoragens pelo sistema de anilha e porca, a fixação é realizada sobres as pedras da alvenaria, possibilitando um importante efeito activo da pregagem após ser aplicado uma ligeira pós-tensão no tirante, com o aperto das porcas.
Figura 2.13 – Tipos de gatos metálicos mais usados em pregagens transversais (Roque, 2002): (a) gato remendo; (b) gato 180º; (c) gato recto; (d) gato 90º; (e) gato prisão.
Figura 2.14 – Sistema de ancoragem de anilha e porca de uma pregagem (Piccirilli, 1996).
No caso de serem utilizados como tirantes materiais compósitos, a dobragem e o sistema de ancoragem por anilha e porca, está fora de questão, devido á fragilidade destes materiais à realização de dobras e à dificuldade execução de roscas, que
permitam absorver os esforços aplicados na pregagem. Assim, nos últimos anos, têm sido desenvolvidos sistemas específicos para estes materiais.
Sistemas de Ancoragem
Como vem sendo referido, o funcionamento das pregagens poderá ser unicamente por atrito, exigindo-se tirantes com uma superfície com aderência melhorada (por exemplo nervuras em tirantes metálicos ou um tratamento superficial com jacto de areia no caso de materiais compósitos) e um especial cuidado durante a injecção. Todavia, quando são exigidos, para as pregagens, capacidade de absorver grandes forças, torna-se necessário recorrer, em combinação ou isoladamente, a sistemas de ancoragem. Estes sistemas permitem efectuar um ajuste de confinamento à alvenaria, através de um efeito activo por pós-tensão na pregagem. Contudo, para a aplicação dessa pós-tensão na alvenaria são necessárias grandes áreas para o apoio das chapas da ancoragem, uma vez que, a resistência da alvenaria ao punçoamento é, normalmente, muito baixa, o que as torna bastante visíveis na estrutura e portanto, inestéticas, sendo uma desvantagem desta forma de reforço. Na Figura 2.15 são apresentados alguns exemplos de ancoragens, tipicamente utilizadas no reforço de paredes de alvenaria.