Prev - Agrupamento de Escolas de Padrão da Légua

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FACULOAOE Df ENC'::ENHAII14
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NÚCLEOS GEQUAL TEC/LESE
Rua Dr. Roberto
Frias,
Edf. G, 4200-465
Tel: 22 508 1856/
Porto
Fax: 22 508 1940
NIF: 502 164654
Parque Escolar, E.P.E.
Escola Secundária do Padrão da Légua
Patologias existentes nos edifícios O, E e F
Análise das condições de segurança
Parecer técnico
I·
Ref. a GC 30/2013
Este documento é constituído por esta folha de rosto e 18 páginas. A sua circulação e divul2.cação dependem da autorização expressa da Parque Escolar, E.P.E.
e limitar-se-á as acções relacionadas com o âmbito que presidiu à sua elaboração.
IC • Abril 2013
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IC/Gequaltec/LESE
do Padrão da Légua / Patologias
dos edifícios
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I Análise
das condições
de segurança
de utilização
Índice
1.
INTRODUÇÃO
1
2.
INFORMAÇÃO DE BASE
1
3.
DESCRiÇÃO SUCINTA DA OBRA
1
3.1. Enquadramento
1
3.2. Edifícios
4
4.
D,E e F
PATOLOGIAS OBSERVADAS
E POSSíVEIS CAUSAS
10
4.1. Edifício D
10
4.2. Edifícios
11
Ee F
4.3. Análise das causas
14
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5.1. Segurança
Estrutural
15
5.2. Segurança
na Utilização
15
6.
CONCLUSÕES
16
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dos edifícios / Análise das condições
de segurança
de utilização
1. INTRODUÇÃO
O presente relatório vem na sequência da solicitação da Parque Escolar, E.P.E., ao Instituto da
Construção (IC) da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), para realizar um parecer
técnico relativo às patologias existentes, designadamente fissurações e movimentos atípicos nas juntas de
dilatação, dos edifícios D, E e F da Escola Secundária do Padrão de Légua e avaliação das condições de
segurança de utilização.
O parecer fundamenta-se em informação de base existente no processo de empreitada de
requalificação da ES do Padrão da Légua, disponibilizado no ProNIC - Protocolo para a Normalização da
Informação Técnica na Construção e em testemunhos recolhidos pelo IC em 2 visitas realizadas nos dias
6 de Março e 10 de Abril de 2013, nomeadamente através de registo fotográfico.
Nestas visitas deslocaram-se ao local os representantes do IC (la visita - Eng.Ps Rui Sousa e Pedro
Mêda, 2a visita - Prof.s António Arêde e Nelsou Vila Pouca) que foram acompanhados por elementos do
conselho diretivo da escola e por um funcionário.
O IC analisou as condições de segurança existentes nos referidos edifícios. Tendo como base os
elementos existentes, os elementos recolhidos e o carácter da obra é apresentada uma análise das
condições de segurança estrutural e de utilização, bem como recomendações a implementar durante o
período transitório até se dar início à segunda ~~~ps trabalhos.
2. INFORMAÇÃO DE BASE
Foram consultados na aplicação ProNIC, os elementos constantes do processo de requalificação da
referida escola, designadamente:
•
Peritagem do existente e avaliação estrutural
•
Ficha de caracterização da obra
•
Planta de localização
•
Planta topográfica e levantamento fotográfico do existente
•
Estudo geológico e geotécnico
•
Faseamento construtivo
•
Peças desenhadas
Foi ainda realizada uma reportagem fotográfica que incidi~ sobre as patologias existentes e sobre o
estado geral de conservação dos edifícios.
3. DESCRIÇÃO SUCINTA DA OBRA
3.1. Enquadramento
A obra corresponde a um empreendimento escolar inserido no terceiro período das construções
escolares, tendo sido inaugurado em 1981. Encontra-se implantado num lote com 22.624,00 m2, com uma
área de implantação de 4.252,00 m2 e uma área bruta total aproximada de 7.720,00 m2.
Este empreendimento,
antes da intervenção, era composto por seis edifícios. Um edifício
administrativo localizado junto à entrada da escola e à cota mais baixa (Edifício A), dois edifícios
destinados a funções letivas com 2 pisos, situados à cota mais alta (Edifícios F e E), um pavilhão
desportivo (Edifício D) e dois edifícios destinados a oficinas (Edifícios B e C) situados a uma cota
intermédia. Neste nível localizam-se ainda dois espaços destinados a campo de jogos. A Figura 1 ilustra a
situação descrita.
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S"''''a"ía, ars::çâq Po!val!!rt~liefe.'i6!io
B
C
D
E
F
Fig.1 - Planta geral do empreendimento escolar antes da intervenção
A requalificação do empreendimento será objeto de intervenções faseadas, prevendo-se 2 fases
distintas.
A primeira fase prevê a demolição dos edifícios administrativo e oficinas (A, B e C) e a realização de
uma escavação do nível intermédio do terreno colocando-o ao nível da cota mais baixa. Esta escavação
desenvolve-se até à periferia dos edificios destinados às funções letivas e do pavilhão desportivo
(Edifícios D, E e F), sendo realizada uma cortina de estacas com ancoragem para sustentação terreno. No
espaço livre será construído um novo edifício que interligará com os existentes a remodelar (Edifícios D,
E e F).
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Planto cercr oe teccvccõc e ccnteoçõc Peritêrrco
Fig.2 - Planta da obra com indicação aproximada dos limites da zona escavada e localização da
cortina de estacas ancorada
A segunda fase prevê a intervenção nos edifícios D, E e F. Está definida uma remodelação das
instalações existentes caracterizada pelo reordenamento dos espaços, beneficiação dos revestimentos
interiores e exteriores, manutenção das condições estruturais, ou seja a manutenção da estrutura existente
com algumas alterações pontuais, e remodelação
integral das infraestruturas
elétricas, de
telecomunicações e de águas e esgotos.
A intervenção encontra-se na fase 1. Foram realizados os trabalhos de demolição dos edifícios A,B e
C, de escavação e de construção da parede de contenção. À data das visitas, o novo edifício encontra-se
em construção, estando a realizar-se a estrutura de betão armado (Fig.3).
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Fig.3 - Vista parcial da construção em curso numa zona adjacente ao edifício E
3.2. Edifícios D,E e F
Estes edifícios são constituídos maioritariamente por salas de aula, casas de banho, arrumos, zonas de
circulação nos pisos e um pátio interior no piso térreo. Os edifícios E e F possuem uma forma e
volumetria semelhantes, tendo um contorno aproximadamente quadrada com 30 metros de lado,
possuindo um piso térreo e 2 pisos elevados.
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IC{Geo.ualtec{lESE
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I Análise
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de segurança
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Fig.4 e 5 - Vista parcial do exterior e do interior do edifício F
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De acordo com a informação de base, a estrutura é constituída por pórticos e lajes de betão armado.
Os pilares apresentam dimensões próximas dos 0.25xO.50 m2 e as vigas dimensões variáveis, em função
da localização no edifício (interior/fachada), vencendo vãos da ordem dos 2,00 m a 2, 50 m.
Estas últimas dão apoio a lajes com espessuras variáveis da ordem dos 0,25 a 0,30 m. Não foi possível
averiguar se as lajes dos pisos são maciças ou aligeiradas, ou se existem ambas soluções. Os
revestimentos de piso interiores são realizados com ladrilhos cerâmicas colados.
Existem duas juntas de movimento em todo o desenvolvimento dos edifícios, subdividindo-os em três
corpos, sendo estas juntas visíveis ao nível das lajes (Fig.5 e Fig.6).
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Fig.6 - Planta genérica com indicação da localização aproximada das juntas de movimento existentes nos
edifícios E e F
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Fig.7 - Pormenor de uma junta de movimento visível ao nível das lajes
o
edifício destinado a pavilhão desportivo (Edifício D) possui geometria retangular com
desenvolvimento de aproximadamente 40x22m. Numa das zonas laterais tem um anexo (a demolir)
destinado aos balneários.
Fig.8 - Vista parcial do exterior e interior do edifício D
o
pavilhão é constituído uma estrutura porticada de betão armado preenchida por paredes de
alvenaria. De acordo com a informação de base, os pilares possuem secções com dimensões próximas dos
0.32x0.47m e as vigas têm dimensões variáveis, vencendo vãos da ordem dos 5,00 m. Verifica-se um
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aumento da altura das vigas na proximidade dos pilares. A cobertura é inclinada (duas águas) e é
constituída por asnas metálicas cobertas por chapas de fibrocimento.
De acordo com os elementos existentes é suposto os edifícios (D,E,F) estarem assentes sobre
fundações diretas em betão armado. No entanto, apesar de não terem sido obtidos dados escritos
adicionais, aquando da 2a vista ao local pelos técnicos do IC, Prof. António Arêde e Prof. Nelson VilaPouca, foi transmitida verbalmente, pela senhora vice-diretora da escola e pelo funcionário que a
acompanhava, que durante a execução da obra (inicial) teria sido despendida uma grande verba na
execução das fundações dos edifícios E e F devido a problemas encontrados com o solo. Esta informação
faz suspeitar que se tenha recorrido a fundações profundas, face ao tipo de solo realmente presente.
Esta hipótese parece coerente com a caraterização atualmente disponível do solo de fundação nestes
locais, que, de acordo com o relatório geológico-geotécnico que consta do processo (ensaio SPT S 11 e
SI0), é constituído por várias camadas de solo d~enatureza diversa (Fig.9 e Fig.lO) mas pouco adequadas
para fundações superficiais. De facto, a admitir que as fundações dos edifícios E e F fossem superficiais,
e embora não tenha sido possível confirmar a respetiva cota de fundação, é razoável considerar-se que as
fundações estariam assentes a uma profundidade entre os 2 a 3 m onde o número de pancadas do ensaio
SPT (NSPT) varia entre 8 e 21. Embora o 2° estrato (areia média a grosseira) apresente um NSPT
razoável para os edifícios em causa, não deve ~l'lb.enosprezada a presença de um estrato subjacente com
menor resistência e em presença do nível freátict5:··ri~mazona situada entre os edifícios E e F.
Assim sendo, é de admitir que, aquando da construção, se tenha encontrado deficientes condições de
fundação e se tenha avançado para a realização de estacas. Este é um aspeto que, não tendo podido ser
confirmado com os dados fornecidos, seria conveniente clarificar a fim de melhor suportar as
considerações aqui tecidas.
GE@-FUM0 ®
Perfuração: Rotação
Inclinação: Vertical
Amostrador:
T286mm
Obra 267
Escola Sec.Padrão da Légua
A400,Lda
Cota da boca do furo: 103.35m
Cota nível de água: 98.35m
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oos:ervad:l de &-m.}.
Data Início: 12-06-2010
Data Fim: 12-06-2010
Sondador: Sr.Dolbin
Ensaio de SPT
Numero de
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Fig.9 - Caraterização do solo numa zona próxima dos Edifícios E e F
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I'arecer técnico K/Gequa\tec!LESE - Ret. Gc. 30/2013
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I
Patologias dos edifícios
I Análise
das condições de segurança
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Cota da boca do furo: 100.03m
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Data Início: 14-06-2010
Data Fim: 1.4-06-2010
Soridador: Sr.Dolbin
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de utilização
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Fig.l0 - Caraterização do solo numa zona próxima do Edifício D
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4. PATOLOGIAS OBSERVADAS E POSSÍVEIS CAUSAS
4.1. Edifício D
O edifício apresenta no interior algumas fissuras de dimensão
desenvolvendo-se transversalmente a este elementos (Fig.ll e 12).
reduzida,
sobretudo
nas vigas,
Fig.ll e 12 - Exemplo de fissuras observadas em algumas vigas do edifício D
a fachada oltada a Nordeste, na zona de intersecção dos pilares com uma cale ira em betão para a
nagem de águas pluviais observaram-se sinais de fissuração da caleira (Fig.13).
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Fig.13 - Fissuração da cale ira exterior na proximidade dos pilares
4.2. Edifícios E e F
As patologias identificadas são semelhantes em ambos os edifícios, observando-se uma maior
incidência no edifício E. Foram identificados sinais de destacamento dos revestimentos nas zonas
interiores de circulação dos pisos elevados, e sinais de fissuração em algumas paredes interiores e
exteriores de alvenaria. Pelo que foi possível observar, não foram detetados sinais de fissuração nos
elementos estruturais.
Relativamente aos revestimentos de piso, os sinais de destacamento ocorrem nas zonas próximas das
juntas de movimento e em zona corrente (Fig.15) e (Fig.16). Nas paredes as fissuras ocorrem em locais
próximas das juntas de movimento, não sendo contudo uma anomalia generalizada (Fig.14).
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Fig.14 - Exemplos de fissuras em paredes interiores e exteriores
Fig.15 e 16 - Exemplos de sinais de destacamento nos revestimentos existentes nos pisos elevados
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Por outro lado, observou-se sinais percetíveis de deslocamentos na zona das juntas de movimento que
embora não sejam muito expressivos, provocaram alguns danos localizados nos elementos construtivos
adjacentes (Fig.l7 a 20).
Fig.17, 18 e 19 - Sinais de deslocamentos nas juntas de movimentos e exemplos de alguns danos
observados nos elementos adjacentes
Foram colocados dois testemunhos (um em cada junta) no último piso dos dois edifícios (total de 4
testemunhos) para monitorização dos deslocamentos das juntas de movimento, durante a execução do
novo edifício adjacente. Na altura da visita, observou-se deslocamentos nas direções paralela e
perpendicular às juntas de movimento da ordem dos 3 a 5 mm.
Fig. 20 - Exemplo dum testemunho colocado nas juntas de movimentos
Por outro lado, de acordo com os relatos dos representantes da escola estes deslocamentos foram mais
expressivos na fase inicial dos trabalhos (sensivelmente correspondente na altura execução da escavação e
cortina de estacas).
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de segurança
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Nos pavimentos das zonas exteriores limítrofes aos edifícios D, E e F observaram-se sinais de
fissuração nos revestimentos existentes, nomeadamente nas zonas mais próximas da cortina de estacas.
Estas fissuras desenvolvem-se paralelamente ao desenvolvimento da referida obra de contenção (Fig.21).
Embora os sinais sejam evidentes, contudo a largura das fissuras é pouco expressiva. De acordo com os
relatos dos representantes da escola estas fissuras não existiam, surgindo durante o início dos trabalhos da
fase 1.
Fig.21 - Exemplo de fissuração nos revestimentos de piso exterior adjacente aos edifícios D, E e F (à
direita)
Por fim importa reportar que, aquando da 2a visita ao local, foi observado que recentemente tinha
ocorrido uma cedência localizada do pavimento térreo entre os edifícios E e F na sua parte traseira. Essa
cedência, manifestada pela abertura de uma expressiva cavidade de cerca de 1m de diâmetro, evidenciou
uma camada terrosa de fraca qualidade e com claros sinais de existência de percolação de águas que
provocam lavagem de finos e desagregação do solo. Embora não seja plausível alguma relação desta
ocorrência com os danos observados nos edifícios E e F, importa não descurar a sua existência que faz
suspeitar da existência de águas perdidas que vão desagregando o solo sob os pavimentos exteriores.
4.3. Análise das causas
As fissuras existentes nos edifícios são associáveis ao assentamento do terreno resultante dos
trabalhos realizados na fase 1, sendo este assentamento percetível pelas juntas de movimento, bem como
pelos sinais de destacamento dos revestimentos dos pisos ou pela fissuração de algumas paredes na
proximidade das juntas. Admite-se que a escavação do terreno, a execução da cortina de estacas numa
zona muito próxima da periferia dos edifícios e a realização das correspondentes ancoragens possam ter
originado a dessolidarização/descompressão
temporária e localizada do terreno adjacente, provocando
assentamentos diferenciais às fundações dos edifícios em análise.
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das condições de segurança
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Por outro lado, julga-se que estes assentamentos terão tendência para estabilizar para níveis cada vez
menores, inclusivamente porque na atual situação, o maciço sobrelevado onde se encontram implantados
e fundados os edifícios E e F, se encontra porventura em melhores condições de confinamento lateral
(graças à cortina de estacas) do que anteriormente.
No entanto, no que diz respeito ao destacamento dos revestimentos interiores dos pisos elevados em
zona corrente, não é claro se foi provocado pelos motivos apresentados, ou se foi provocada por uma
utilização mais intensiva dos pisos por parte dos utentes, ou seja, decorrentes de sobrecargas de utilização
mais elevadas que podem gerar deformações incompatíveis entre as lajes e os revestimentos aplicados.
Este aspeto pode ser agravado pelo fato dos revestimentos de piso já possuírem algum tempo de vida útil
(cerca de 30 anos).
5. ANÁLISE SUCINTA DAS CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO
5.1. Segurança Estrutural
Do ponto de vista de segurança estrutural, os danos encontrados afiguram-se concordantes com o que
pode ser expetável no tipo de estrutura dos edifícios em causa (em particular o E e F) face aos trabalhos
que os circundam. As juntas de contração/dilatação existentes entre os vários corpos de cada edifício
desempenharam a sua função (nos locais onc$gtór;un bem materializadas), tendo permitido acomodar
movimentos sem induzir danos nos elementos estruturais. Acresce que os movimentos dessas juntas
foram reduzidos e perfeitamente compatíveis com o tipo e dimensões da estrutura porticada, pelo que não
se afigura risco de segurança estrutural decorrente dos trabalhos até agora realizados. Além disso a
realização da cortina de contenção poderá ter contribuído para um melhor confinamento lateral do maciço
onde estão fundados os edifícios E e F, pelo que não é expetável qualquer agravamento dos danos
observados até ao presente.
Assim, os danos estruturais encontrados não se afiguram de molde a colocar em causa a segurança de
pessoas e bens e admite-se que já estejam estabilizados.
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5.2. Segurança na Utilização
Esta análise destina-se a avaliar a compatibilidade dos danos observados com a utilização dos
edifícios, de forma a prevenir a ocorrência de acidentes com os utentes.
Em geral, os danos observados em obra não colocam em. causa a segurança na utilização dos
edifícios. Julga-se que não haverá ocorrência de danos significativos a curto prazo, pelo que se encontra
assegurada, pelo menos temporariamente; a segurança na utilização dos edifícios até à realização das
obras de remodelação previstas para a fase 2. Por outro lado, as anomalias devem ser objeto de reparação
na fase 2, dado que o efeito estético e o conforto visual que estes danos provocam são evidentes e pouco
ompatíveis com a utilização do edifício.
~or ú\úmo, sub\inn.a-se a\guma preocupação re\aúvamente aos sinais ôestacamento ôos revestimentos
de piso. Esta anomalia pode provocar a queda de fragmentos ou o tropeçar dos utentes, pelo que se
recomenda a inspeção dos pisos para encontrar ladrilhos soltos, os quais devem ser retirados. De forma a
permitir a circulação mais segura dos utentes até à realização das obras de remodelação previstas para a
fase 2, o piso deve ser nivelado nos locais onde não existam ladrilhos, bem como na zona das juntas de
movimento.
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6. CONCLUSÕES
De acordo com as informações disponíveis, os edifícios em análise (D, E e F) não sofreram
intervenções de relevo desde a sua inauguração na década de 80. Atendendo ao descrito, considerando o
uso intensivo a que estão sujeitos e as anomalias observadas, os edifícios apresentam um estado de
onservação médio/suficiente.
Atendendo ao tipo de utilização dos edifícios e ao fato de se tratar de uma utilização provisória no
tempo até ao início da nova fase de intervenção (fase 2), conclui-se que as patologias verificadas não
evidenciam um risco substancial para a segurança estrutural e segurança na utilização.
Contudo, para este momento transitório, recomenda-se a implementação das seguintes medidas:
- No âmbito da segurança na utilização:
•
Inspeção dos revestimentos dos pisos elevados (pisos 1 e 2 dos edifícios E e F), remoção de
todos os elementos soltos (em zona corrente e nos rodapés), e nivelamento localizado dos
pavimentos nas zonas com os revestimentos de piso removidos;
•
Colocação de pranchas metálicas sobre as zonas das juntas de movimento localizadas na
proximidade da caixa de escadas, de forma a evitar o tropeçar dos utentes devido ao
desnivelamento existente entre
contíguos;
•
Condicionar a permanência dos alunos nesses pisos durante os períodos de intervalo, devendo
ser privilegiado a ocupação dos espaços exteriores e do pátio interior localizado no piso térreo
dos edifícios E e F;
P~o~_.
- No âmbito da segurança estrutural:
'
•
Continuar a monitorizar os possíveis movimentos estruturais dos edifícios E e F, porém
recorrendo a instrumentos mais fidedignos do que os testemunhos que foram encontrados;
•
Tendo surgido dúvidas relativamente ao tipo de fundações dos edifícios E e F e estando
previstas obras de reabilitação destes edifícios na 2a fase dos trabalhos, é fundamental
confirmar-se esta questão. Recomendamos assim que sejam realizadas sondagens para a
identificação das fundações destes edifícios no sentido de se confirmar o tipo de fundações
(sapatas, estacas) e de se caracterizarem geometricamente estas fundações. Estas sondagens
poderão ser realizadas quando se iniciarem os trabalhos nestes edifícios correspondentes à 2a
fase devendo ser devidamente acompanhados pelo projetista da reabilitação que deverá
confirmar as soluções definidas no projeto tendo em consideração a informação recolhida
nestas sondagens. Refira-se ainda que os trabalhos executados na 1a fase para a realização da
contenção junto ao edifício F poderá ter posto a descoberto as respetivas fundações no
alinhamento adjacente à cortina de estacas, devendo cruzar-se esta informação com as
sondagens que vierem a ser realizadas neste edifício.
Página 16
Parecer
.
= :: - . ef. GC 30/2013
I Análise das condições
.
Escola Secundária do Padrão da Légua / Pa
de segurança
de utilização
Por último sugere-se que na fase _ --:.:::.._.'-..•..
....z;,c:...:L'
realização duma intervenção geral das juntas de
;:""=::;:::::2:S
C~~.aç1ões nas paredes interiores e exteriores, bem
movimento, a reparação das hS;Sl!J;C:S
e piso, respeitando as juntas de movimento
como a colocação na totali
existentes, bem como as deformações --.~~=
e perante as sobrecargas de utilização.
Porto, 24 de Abril de 2013.
Os autores,
.: .., FEep, IC / LESE)
_.elson
ila-Pouca
;-Auxiliar da FEUP, IC / LESE)
ui Sousa
(Eng.o Civil, TC / Gequaltec)
Pedra Mêda
(Eng.o Civil, IC / Gequaltec)
Visto,
..
G