Edifícios Paço do Duque em Lisboa

BE2010 – Encontro Nacional Betão Estrutural Lisboa – 10, 11 e 12 de Novembro de 2010

Edifícios Paço do Duque em Lisboa

Nuno Travassos 1

João Appleton 2

Rui Pombo3

RESUMO A presente comunicação tem como objectivo apresentar o projecto e obra de Reabilitação e Reformulação dos edifícios designados por Paço do Duque no Chiado em Lisboa, na sequência da sua transformação em edifícios de habitação. O conjunto é formado por 3 edifícios, dos quais um integralmente novo, com 5 caves e 8 pisos elevados, com estrutura maioritariamente em betão armado e utilização pontual de pós-tensão em lajes e vigas. Os dois restantes edifícios são constituídos por uma nova estrutura em betão armado com preservação das fachadas em alvenaria de pedra. Estes dois edifícios dispõem de 3/4 pisos elevados e uma cave parcial. A execução das 5 caves do edifício, integralmente novas, implicou o recalçamento das paredes de alvenaria do Teatro de S. Luiz e do edifício central deste conjunto habitacional. Nos dois edifícios existentes, procedeu-se à preservação adicional das paredes de um saguão e de um conjunto de abóbadas. No primeiro caso houve necessidade de executar um conjunto de paredes de cima para baixo, acompanhando o processo de demolição de modo a consolidar as paredes do saguão. Outra dificuldade adicional decorreu das fundações de um dos edifícios existentes se situar sobre um conjunto de cisternas a manter. Por este motivo, as fundações deste edifício foram concebidas com três maciços suportados por micro-estacas, sobre os quais nascem diversos pilares, sendo que estes maciços não transmitem cargas às cisternas subjacentes. PALAVRAS-CHAVE Reabilitação Reformulação Edifícios 1 2 3

A2P Consult Lda, Rua Acácio de Paiva 27, 1700-004 Lisboa, Portugal. [email protected] A2P Consult Lda, Rua Acácio de Paiva 27, 1700-004 Lisboa, Portugal. [email protected] A2P Consult Lda, Rua Acácio de Paiva 27, 1700-004 Lisboa, Portugal. [email protected]

Edifícios Paço do Duque em Lisboa 1. INTRODUÇÃO Os Edifícios Paço do Duque tratam-se de 3 edifícios, dos quais um integralmente novo e dois outros de características similares entre si. O edifício totalmente novo, é constituído por 5 caves e 8 pisos elevados acima do nível da rua. Os dois edifícios adjacentes constituem obras em que se mantiveram todas as paredes de perímetro e as do saguão, todas constituídas por alvenaria de pedra. Mantiveramse ainda outras estruturas interiores ao nível do piso 0 e 1, como arcos, abóbadas, pavimentos de madeira e cisternas existentes. O edifício A localiza-se num lote de terreno no qual já haviam sido removidas todas as construções existentes dentro do mesmo, mas que é confinante com a parede de empena sul do Teatro de S. Luiz, a qual tem cerca de 30m de altura e tem fundações a apenas 3m de profundidade abaixo do piso térreo, implicando por isso o seu recalçamento e transferência de cargas em profundidade, realizada antes da execução das 5 caves, que lhe são adjacentes. Igual proximidade ocorria com a empena norte do edifício B, com apenas 15m, para a qual foram necessários os mesmos cuidados de recalçamento. Os edifícios B e C são similares, apresentando-se profundamente degradados quando se iniciou o projecto destinado à presente intervenção. Encontravam-se abandonados há cerca de 30 anos, situação que conduziu à degradação das coberturas e quase totalidade dos pavimentos em madeira, por via de abundantes infiltrações e vandalismo. A intervenção prevista procurou manter e reabilitar o que se encontrava ainda em condições dessa medida, restando no entanto a possibilidade de manter apenas parte do piso 1 (em estrutura de madeira apoiada em paredes e arcos em alvenaria de pedra) no edifício B e as abóbadas do edifício C no mesmo piso e no piso 0. 2. DESCRIÇÃO DA ESTRUTURA EXISTENTE Os edifícios B e C originais eram constituídos por piso térreo e 3 a 4 pisos elevados, correspondendo o último ao aproveitamento de zonas já na cobertura. As paredes de fachada e do saguão são constituídas por alvenaria de pedra argamassada de dimensão irregular, com adições pontuais de fragmentos cerâmicos e apresentavam-se em bom estado, excepto algumas paredes no tardoz do edifício C. Nesta zona, em virtude do mau estado geral de todas as paredes, apenas foi possível manter cerca de metade das paredes existentes. As paredes interiores do edifício B até ao piso 1 são constituídas igualmente por alvenaria de pedra, mas apresentam espessuras da ordem de 0.50/0.60m. Igual espessura ocorre nas paredes confinantes com o saguão. A espessura das paredes de fachada sofre pouca redução em direcção à cobertura, apresentando um espessura máxima da ordem de 1.1m. O edifício C apresenta uma semi-cave, tirando partido do desnível das ruas envolventes. Sob o piso térreo do mesmo, encontrou-se na fase de projecto um sistema de cisternas, para as quais houve que fazer o respectivo levantamento geométrico. Estas cisternas e respectivos túneis de ligação foram integralmente mantidos, tendo por isso condicionado fortemente as fundações da nova estrutura interior deste edifício. A cobertura destas cisternas está realizada com abóbadas em alvenaria, sobre as quais se localiza o carrego das mesmas constituindo o piso térreo do edifício C. Sobre a semi-cave e sobre partes do piso térreo, localizam-se abóbadas realizadas com tijolo maciço. O edifício B apresenta arcos em pedra no piso térreo e paredes interiores de alvenaria como acima indicado. Sobre estes localizam-se pavimentos de madeira ao nível do piso 1. Igual solução foi utilizada no edifício C onde não existem abóbadas. Acima do piso 1 dos edifícios B e C as estruturas existentes eram similares, sendo as paredes interiores constituídas por paredes de frontal em madeira, preenchida com alvenaria, dando suporte a pavimentos de madeira e coberturas realizadas com asnas igualmente em madeira.

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Encontro Nacional de Betão Estrutural 2010 N. Travassos, J. Appleton, R. Pombo Acima do piso 1, em ambos os edifícios B e C, a extensão da degradação das madeiras não permitiu o seu aproveitamento, em face de se encontrarem bastante deterioradas e parcialmente caídas, facto que conjugado com as exigências das novas funcionalidades para estes edifícios, originou a adopção de novas estruturas interiores quando as madeiras se encontravam em muito mau estado. Deste modo, foi possível manter apenas os pavimentos do piso térreo e 1. As fundações das paredes existentes são directas, embora a campanha de prospecção tenha verificado que algumas paredes estão apoiadas sobre outras paredes de alvenaria que se desenvolvem em profundidade presumivelmente originárias de construções mais antigas. O terreno existente apresenta aterros à superfície com uma espessura de 1 a 3m, localizados sobre a unidade lito-estratigráfica conhecida por “Areolas da Estefânea”, com boa capacidade para a adopção de fundações directas.

3. SOLUÇÃO ESTRUTURAL ADOPTADA NA INTERVENÇÃO ACTUAL 3.1 Edifício A 3.1.1 Escavação e Contenção Periférica A intervenção no edifício iniciou-se pela execução do recalçamento das paredes confinantes com o lote, pertencentes ao Teatro S. Luiz (Fig. 1 e 2) e ao edifício B, para o que se recorreu a cortinas de micro-estacas inclinadas, permitindo a transmissão da carga em profundidade. Para compensar a força de desvio resultante dessa inclinação, posicionou-se o primeiro nível de ancoragens junto ao topo das micro-estacas, inseridas no lintel de recalçamento das paredes vizinhas. Ainda sobre este lintel realizou-se a estrutura metálica provisória de contenção da fachada do edifício B, a qual era necessária por se ir realizar em simultâneo a demolição do interior do mesmo. Abaixo dos lintéis de recalçamento, desenvolveu uma parede de contenção ancorada, com mais 5 níveis, realizada por processos correntes tipo Berlim. Apenas houve que alterar em obra a solução prevista para o lado nascente, em virtude de só na fase de obra se ter tido conhecimento com rigor das cotas dos pisos mais baixos dos edifícios vizinhos nesse lado, obrigando a baixar a cota do primeiro nível de ancoragens nesse lado, mas simultaneamente recorrendo a uma contenção das terras (Fig. 3).

Figuras 1 a 3. Escavação e Contenção Periférica.

3.1.2 Estrutura Principal A estrutura do edifício A é constituída por elementos de betão armado, com soluções correntes. Nos pisos elevados existem vãos de cerca de 8.3m decorrentes de a estrutura vertical se localizar apenas no perímetro de uma zona com 90m² em todos os pisos elevados, implicando lajes apoiadas apenas numa das direcções, ou seja, nas fachadas paralelas. Adoptou-se uma solução composta por painéis de laje com 0.18m apoiados nas vigas de bordo nas fachadas e, na direcção transversal, em bandas préesforçadas com 0.26m de altura e largura de 1.2m, vencendo o vão de 8.3m (relação vão/altura igual a 31.9). Em cada banda utilizaram-se 18 monocordões (Putil=2700kN), afastadas de 3.54m a eixo. 3

Edifícios Paço do Duque em Lisboa Adoptaram-se ainda duas vigas pré-esforçadas ao nível do piso 0 e piso 3, destinadas a suportar um pilar em cada, os quais não podiam nascer ao nível das fundações como os restantes pilares. A necessidade destes pilares decorreu da geometria da fachada sul dos pisos elevados, a qual apresenta desacertos em planta que em conjunto com o vãos criados sem esses pilares, condicionava a aplicação de uma solução única de laje de piso elevado como pretendido para estar em consonância com a Arquitectura. A aplicação do pré-esforço nestas vigas foi faseado na proporção do ritmo de construção dos pisos elevados. O critério adoptado foi o de verificar que as tensões de tracção para a combinação frequente, nunca excedem 90% da tensão de rotura à tracção simples do betão (fctm), controlando igualmente as tensões máximas locais de compressão no betão e a verificação da deformação em fase de construção e posteriormente em serviço. Parte da cobertura é constituída por uma casca de betão armado com desenvolvimento vertical na nascença sobre o piso 3, assumindo mais acima dessa cota uma curvatura progressiva até se tornar de novo plana e horizontal ao nível do piso 4.

Figuras 4 e 5. Aspectos do modelo de calculo global - Edifício A.

3.2 Edifício B 3.2.1 Contenção de Fachadas Foi realizada a demolição de uma grande parte do interior do edifício B, pelo que se tornou necessária uma estrutura provisória que auxiliasse as fachadas, sem o apoio de estrutura interior. No entanto, existiam limitações de espaço junto a todas as quatro paredes no perímetro, inerentes à circulação na rua, inerentes à proximidade dos edifícios A e C e em face da exiguidade da largura do logradouro no tardoz. A opção por uma contenção pelo interior teve igualmente de ser limitada pelo facto de a mesma criar obstáculos à reconstrução que se seguiria no interior. Previu-se por isso uma solução com dois alinhamento de pilares e vigas (um exterior e outro interior), interligados através das janelas existentes. Complementarmente adoptaram-se escoras de canto e escoras entre a fachada de tardoz e o saguão (Fig. 7). Os pórticos metálicos assim criados foram fundados na parede de contenção do edifício A (Fig. 6) e num conjunto de lintéis em betão armado justapostos às paredes de alvenaria, por dentro e por fora do edifício. Estes lintéis foram fundados em micro-estacas afastadas de 2m. Os lintéis interiores integraram-se mais tarde com as restantes fundações de pilares e paredes. O lintel exterior do lado da rua foi demolido depois da desactivação da estrutura de contenção da fachada.

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Figuras 6 e 7. Contenção da fachada. Estrutura metálica pelo lado exterior da empena norte (apoiada na parede de contenção do edifício A) e pelo lado interior da fachada de tardoz na ligação à esquina com lado sul e ligação ao saguão (lado esquerdo da figura 7).

3.2.2 Estrutura Principal Para além das paredes de perímetro nas fachadas do edifício B, foram mantidas 3 das paredes envolventes do saguão, assim como algumas paredes interiores em alvenaria entre piso 0 e 1, que em conjunto com alguns arcos dão suporte ao pavimento de madeira que se manteve no piso 1. Sobre o alinhamento de arcos referido, desenvolvem-se paredes de frontal em madeira, preenchida com alvenaria, as quais dão suporte ao pavimento de madeira que se manteve igualmente em cerca de metade do piso 2, sobre igual área do piso 1. Para estes pavimentos foi prevista a melhoria da ligação das vigas de madeira em ambas as extremidades, através de peças metálicas, fixadas à parede de fachada e à nova estrutura, do lado oposto, por intermédio de chumbadores. A nova estrutura vertical, em betão armado, é composta por 10 pilares interiores e pelos 2 núcleos em torno de escadas e elevadores, a qual funciona em conjunto com as paredes do saguão. Estas foram reforçadas com paredes de betão armado com 0.20m de espessura, em virtude das paredes do saguão disporem de muitas aberturas, as quais ocupam uma área muito significativa. Todas as faces interiores das paredes de fachada e todas as paredes interiores (em ambas as faces), foram reforçadas com lâminas de betão armado com 8cm de espessura pregadas à alvenaria, de modo a verificar a segurança para a acção sísmica. A nova estrutura interior é fundada por intermédio de sapatas tirando partido de se ter escavada uma cave e com isso se ter atingido terreno de boa qualidade. As lâminas são interligadas aos lintéis previamente executados como fundação da contenção de fachada. 1

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Figura 8. Planta do piso 2.

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Tal como para o edifício C, no B foi utilizado um modelo tridimensional global, tendo as paredes de fachada sido modelas com elementos de barra, com propriedades correspondentes à junção das laminas de betão armado às alvenarias originais.

Figuras 9 e 10. Aspectos do modelo de calculo global - Edifício B.

Depois de completa a totalidade da estrutura de contenção de fachadas, realizaram-se as demolições previstas, piso a piso, intercaladas com a realização das lâminas nas mesmas paredes, com betão projectado e em simultâneo com as novas paredes adoçadas às paredes originais do saguão, com betão moldado. Deste modo, consegue-se que as lâminas funcionem como reforço das paredes existentes desde início da obra, permitindo desta forma consolidar as paredes, possibilitando também o aligeiramento da estrutura provisória de contenção de fachada.

Figuras 11 e 12. Demolição da estrutura interior – Ao nível do piso 2 e ao nível do piso 1.

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Figuras 13 e 14. Perspectivas do saguão em várias fases dos trabalhos, desde o início das demolições e no final, observando-se os travamentos à fachada posterior.

Depois da demolição prevista em cada nível, realizou-se o trabalho de preparação das paredes para a recepção da lâmina de reforço. Este trabalho incluiu a remoção completa dos rebocos, deixando à vista a pedra constituinte das paredes. Estas lâminas foram armadas com uma malha de aço em varão e pregadas às paredes existentes através de ferrolhos galvanizados. Antes da aplicação desta malha procedeu-se ao fecho de aberturas desnecessárias e a ressaltos nas paredes com alvenaria de pedra, eliminando essas descontinuidades nas paredes. Foi ainda previsto o reforço dos cunhais através de pregagem ancorada no exterior e selada dentro da parede com um comprimento mínimo de 2m.

Figuras 15 e 16. Fecho de aberturas, ocos e ressaltos na parede após remoção de rebocos.

Figuras 17 a 19. Execução da lâmina de reforço da parede de alvenaria de fachada.

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Figuras 20 e 21. Aspecto final do lado interior da parede de fachada depois do reforço e pregagem de cunhais.

Os novos pavimentos são constituídos por lajes maciças em betão armado com 0.22m de espessura, apoiadas em alinhamentos de vigas quando possível, nos novos pilares (com pequenos capiteis), nos 2 núcleos e nas paredes existentes com o auxilio de cantoneiras metálicas, por sua vez fixadas através de chumbadores constituídos por varões roscados inseridos em furos selados na alvenaria. Igual solução com lajes com 0.22m foi adoptada para as coberturas inclinadas. Por razões de arquitectura, acima do nível do piso 3 foi refeito o acrescento que já existia sobre o edifício inicial, sobre as quatro paredes de perímetro. Previu-se uma nova estrutura acima do piso 3, constituída por pilares correspondendo ao espaço entre janelas, apoiados sobre as paredes de alvenaria subjacentes por intermédio de um lintel com a largura do topo das paredes originais e ao longo da totalidade da extensão das mesmas. Os novos pilares constituem o prolongamento do nembos de alvenaria. Todo o conjunto de novos pilares e lintéis, foi realizado em betão armado, sendo convenientemente pregados às paredes de alvenaria subjacentes, através de chumbadores verticais selados na alvenaria. Também por razões de arquitectura, houve necessidade diminuir a largura das pedras constituintes das cornijas ao nível do piso 3, por forma a que os novos pilares se situassem num alinhamento mais próximo do exterior do edifício. Equacionada a opção de desmonte das pedras e posterior realização do corte necessário nas mesmas ao nível do solo, optou o empreiteiro pela realização do corte in-situ, sem o desmonte das pedras. Esta operação obrigou à realização de um sistema de escoramento provisório da extremidade exterior das cornijas, realizando-se em seguida o corte e construção do lintel em betão armado de forma faseada, integrando este último a necessária pregagem horizontal parte das pedras a manter. A extensão do faseamento foi determinada pelo afastamento das juntas entre pedras, para além do que se procedeu ao desfasamento dessas juntas das de construção do lintel.

Figuras 22 a 24. Execução do lintel ao nível do piso 3 e corte das pedras.

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Figuras 25 e 26. Execução do piso 3 e fase final da estrutura de cobertura.

3.3 Edifício C 3.3.1 Contenção de Fachadas A solução adoptada para a contenção das fachadas do edifício C foi em tudo idêntica à usada e descrita anteriormente para o B. Foram mantidas todas as fachadas, excepto cerca de metade das de tardoz, em virtude do mau estado geral desta zona. 3.3.2 Estrutura Principal Sob o piso térreo do edifício C, encontra-se um sistema de cisternas que foi preservado. Por este motivo, as fundações deste edifício foram concebidas com três maciços suportados por micro-estacas, sobre os quais nascem diversos pilares, sendo que estes maciços não transmitem cargas às cisternas subjacentes (Fig. 27).

Figura 27. Planta de fundações, sobreposta às cisternas subjacentes.

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Figura 28. Execução de um dos maciços e arranque dos pilares.

Para além das paredes de fachada, foram mantidas as paredes interiores que dão suporte às abóbadas que servem de apoio a uma zona do piso 0 e do piso 1, junto à Rua Victor Cordon. Foram removidos os carregos que se apresentavam soltos e substituídos por um carrego leve realizado com inerte do tipo “leca“ aglomerado com argamassa de cimento. Sobre este foi executada uma laje de betão armado, a qual foi ligada às armaduras das lâminas que nascem acima do piso 1. Estas lâminas de betão armado com 8cm foram adoptadas nas faces interiores de todas as paredes de alvenaria mantidas, com as mesmas características e cuidados prévios, anteriormente explicados a respeito do edifício B. Os procedimentos inerentes à articulação da execução das mesmas com as demolições foram igualmente em tudo idênticos ao explicado para o B.

Figuras 29 e 30. Detalhe do empalme da armaduras horizontais da lâmina numa situação de esquina interior e abóbadas sobre o piso 0 depois de reforçadas as paredes.

A nova estrutura vertical, em betão armado, é composta por 23 pilares interiores e por um núcleo em torno dos elevadores. Os novos pavimentos são constituídos por lajes maciças em betão armado com 0.22m de espessura, apoiadas em alinhamentos de vigas quando possível, nos novos pilares, no núcleo e nas paredes existentes com o auxilio de cantoneiras metálicas, por sua vez fixadas através de chumbadores constituídos por varões roscados inseridos em furos selados na alvenaria. Igual solução com lajes com 0.22m foi adoptada para as coberturas inclinadas.

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Figuras 31 e 32. Abóbadas quase planas durante a intervenção no reboco e após o final da obra.

Figura 33. Aspectos do modelo de calculo global - Edifício C.

Figura 34. Aspectos do modelo de calculo global - Edifício C.

4. CONCLUSÕES As intervenções realizadas nas estruturas dos edifícios B e C assumem um peso significativo no valor da obra, em face do mau estado geral dos edifícios originais, mas também pela necessidade de conferir aos mesmos a necessária resistência sísmica, que já não era a adequada antes desta intervenção, e também para responder às novas exigências funcionais. 11

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Figuras 35 a 38. Aspectos gerais da obra após acabamento – Edifícios A a C.

Figura 39. Aspecto geral da obra após acabamento.

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