Inspeção e Avaliação de Pontes e Viadutos Metálicos!

Inspeção e Avaliação de Pontes e Viadutos Metálicos!

Por Fábio Gomes da Costa – Engenheiro Civil e Diretor da GomesTec
Palestra realizada no Instituto de Engenharia em parceria com ABCEM
Apoio: ABECE e CREA-SP
Assista aqui

Primeira ponte metálica a ser construída foi rodoviária, a Ponte de Coalbrookdale, em 1779 na Inglaterra.

A partir de 1935, a construção de pontes metálicas começam a ser comparadas com estudos de projetos de concreto armado, surgem por volta de 1880 e 1930 respectivamente.

A primeira grande ponte em concreto armado foi a ponte Camille de Hogues, em Châtellerault, construída em 1899- 1900 na França.

Por volta de 1870, surge o aço laminado, em 1874, é concluída a primeira ponte de aço do mundo, a ponte Eads; em Saint Louis, Missouri, com três vãos de 159m cada. (Estados Unidos)

A construção de pontes metálicas teve início no final do século XVII e, desde então, vem evoluindo com soluções estruturais otimizadas, acompanhando o desenvolvimento da indústria metalúrgica.

AÇO ESTRUTURAL

  • Aço estrutural tem como principal característica a resistência mecânica e uma composição química definida. Proporcionar boa soldabilidade e fácil corte.
  • Todas essas propriedades vão garantir ao projeto a segurança, solidez, estabilidade da estrutura e certeza da qualidade do material.
  • Tipo de aços empregado proporciona ao projetista o desempenho desejado quando o material estiver na obra.
  • Um bom projeto com especificações claras e uma execução bem feita resultará em uma manutenção igual ou inferior a outros materiais.

NORMAS DE REFERÊNCIA – CONSTRUÇÃO METÁLICA.

  • ABNT NBR 8800: 2008 – Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios Itens:
    • 4.2 – Desenhos de projeto;
    • 4.3 – Desenhos de fabricação; 4.4
    • Desenhos de montagem.
  • PROJETO- ABNT NBR 16694: Projeto de pontes rodoviárias de aço e mistas de aço e concreto. Itens:
    • 5.1 – Requisitos do projeto;
    • 5.2 – Avaliação de conformidade do projeto;
  • ABNT NBR 14611: 2000 – Desenho Técnico – Representação simplificada em estruturas metálicas.
  • PROJETO ABNT NBR 16775 – Estruturas de aço, estruturas mistas de aço e concreto, coberturas e fechamentos de aço — Gestão dos processos de projeto, fabricação e montagem — Requisitos .

CORROSÃO – ISO 8044

A degradação das pontes metálicas normalmente ocorre por processos de deterioração física ou por reações químicas e biológicas, que consistem essencialmente no fenômeno da corrosão.

É essencial um bom conhecimento das características de corrosividade do ambiente de exposição, tanto na fase de projeto de uma nova estrutura como na manutenção das estruturas existentes.

O QUE É MANUTENÇÃO?
Repor a capacidade da estrutura em atender as necessidades dos usuários.

O QUE GERA A NECESSIDADE DA MANUTENÇÃO?

  • A degradação natural da edificação, fazendo com que este perca a capacidade de atender as exigências dos usuários;
  • obsolescência e incorporação no mercado de novas tecnologias ;
  • manifestações patológicas defeitos não previstos ou problemas de projeto e de execução na fase construtiva;
  • adequação as novas exigências normativas;

A manutenção de um edifício tradicional custa em média, de 0,7 a 2% do seu custo de produção a cada ano.

COMO OCORRE A DETERIORAÇÃO? QUAIS AS CONSEQUÊNCIAS?

Para o projeto, é fundamental conhecer as transformações que os materiais sofrem e o que afeta a sua durabilidade, que é, a capacidade da estruturas e suas ligações manter o seu desempenho ao longo do tempo.

Desempenho, é a capacidade de um material de cumprir a função para a qual ele foi projetado. A degradação de um material depende de vários fatores:

  • Fatores de degradação que agem no local onde o material está empregado;
  • Da natureza físico–química do material;
  • De detalhes de projeto, dispositivos de proteção;
  • Eficiência da manutenção (preventiva e corretivas).

PROCESSO DEGRADAÇÃO – Estruturas metálicas
Os processos de degradação podem classificados em:

  • Químicos e Biológicos: corrosão, acúmulo de detritos e pó.
  • Físicos: fadiga.
  • Outros danos: impacto, sobrecarga, fogo e acúmulo de água.

Tipos de Defeitos:

  • Contaminação;
  • Deformação;
  • Deterioração;
  • Descontinuidade;
  • Deslocamento;
  • Perda de material.

NORMAS DE REFERÊNCIA – MANUTENÇÃO ESTRUTURAS EM SERVIÇO

A importância do estudo da durabilidade vem da década de 70, onde uma comissão denominada, CIB W080/RILEM TC 140 (Prediction of Service Life of Building Materials andComponents) criou uma metodologia genérica para lidar com o problema de forma sistemática.

A série de normas ISO 15686 – Buildings and Constructed Assets – Service Life Planning. apresenta metodologia para previsão de vida útil de componentes da construção.

Este sistema de trabalho deve ser aplicado em conjunto com demais normalizações vigentes e especificações para cada tipo de empreendimento e estrutura.

FLUXO DE AVALIAÇÃO DE EDIFICAÇÃO:
>> Definição >> Preparação >> Ensaios Prévios >> Exposição e avaliação >> Degradação semelhante >> Análise / interpretação >> Previsão da vida útil >> Análise, crítica.

CLASSIFICAÇÃO DA DEGRADAÇÃO
A classificação primária dos danos ou defeitos em uma estrutura pode ser efetuada utilizando três tipos de critérios, considerando:

  • causa;
  • causa e efeito;
  • apenas o efeito.

Não é fácil identificar a(s) causa(s) do defeito, podem surgir diferentes interpretações. Por não haver uma norma específica de classificação; a inspeção visual busca identificar:

  1. Contaminação – Presença de qualquer tipo de sujidade ou vegetação não projetada.
  2. Deformação – Alteração geométrica significante, prejudicial ao desempenho da estrutura.
  3. Deslocamento – Alteração da localização de um ou mais componentes estruturais, prejudicial ao desempenho da estrutura, incluindo restrições a elementos previstos.
  4. Descontinuidade – Falta de continuidade no material estrutural não prevista no projeto.
  5. Deterioração – Alteração das características físicas e/ou químicas dos materiais estruturais, prejudicial ao desempenho da estrutura.
  6. Perda de material – Redução do material existente na estrutura, relativamente ao projetado.
  1. Após a identificação, é necessário definir a extensão do defeito, pois este nem sempre constitui uma avaria.

MONITORAMENTO DE ESTRUTURAS COM SENSORES

O que é monitoramento?
É monitorar uma grandeza física de algum objeto de uma estrutura ou processo e correlacioná-los aos parâmetros desejados.

Como se da o monitoramento?
Através de sensores que transformam grandeza física em grandeza elétrica, que assim é convertida em unidades de engenharia conhecida, apta a correlacioná-la ao parâmetro desejado.

Como é dividido o monitoramento?
Instrumentação e Parâmetros;

O que é cada uma dessas divisões?
– Instrumentação: Instalação dos sensores, aquisição e processamento dos dados e interpretação dos resultados.
– Parâmetro: Conferência de normas, especificações ou projetos CAD e Elaboração de memoriais de cálculo e modelos numéricos CAE.

Definido o plano de instrumentação, calibração e aferição dos equipamentos, a equipe de técnicos e engenheiros inicia o monitoramento da estrutura, buscando as grandezas necessárias para demais análises comparativas, verificando os limites de aceitação conforme projetos executivos.

Bons projetos e especificações técnicas conciliados com os ensaios de inspeção não destrutiva e controle de qualidade, atuando na fábrica e na obra, traz ótimos resultados. Permite ao engenheiro maior precisão na tomada de decisões, tanto na fase de execução das obras e na sua manutenção.

Acesse o material completo baixando o e-book, é grátis.

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