Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos da Construção de Edifícios Metálicos Estudo...

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Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em ENGENHARIA CIVIL Júri Presidente: Professor Doutor Augusto Martins Gomes Orientador: Professor Doutor João Paulo Janeiro Gomes Ferreira Co-Orientador: Engenheiro Tiago Abecassis Vogal: Professor Doutor Fernando Branco Outubro 2010

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Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower

António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

ENGENHARIA CIVIL

Júri

Presidente: Professor Doutor Augusto Martins Gomes

Orientador: Professor Doutor João Paulo Janeiro Gomes Ferreira

Co-Orientador: Engenheiro Tiago Abecassis

Vogal: Professor Doutor Fernando Branco

Outubro 2010

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TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO DE EDIFÍCIOS

METÁLICOS

RESUMO

Esta dissertação tem como objectivo a caracterização das várias fases de execução da estrutura

metálica de um edifício alto, desde o seu projecto, considerando as respectivas disposições

regulamentares, ao fabrico da estrutura metálica em oficina e posterior montagem, tendo como

exemplo de aplicação o Edifício Euro Tower, situado em Bucareste, na Roménia.

Foram descritas as principais disposições regulamentares que condicionaram as soluções de

projecto, tendo sido executada uma análise comparativa entre o EC8 e o regulamento sísmico

romeno, P100-1 (2006), Efectuou-se uma caracterização pormenorizada de todas as fases de fabrico

de uma estrutura metálica, dando-se especial enfoque ao controlo de qualidade de todo o processo,

tendo sido realizado um estudo estatístico sobre o fabrico da estrutura do Edifício Euro Tower a partir

dos dados recolhidos pelo Departamento de Qualidade da Martifer Polska. No caso de estudo

apresentado, grande parte das ligações executadas em obra recorreram a soldaduras, tendo sido

objecto de um controlo de qualidade rigoroso.

A montagem da estrutura metálica foi alvo de um acompanhamento exaustivo, sendo apresentados

os métodos construtivos, faseamento e planos de montagem bem como o software BIM (Building

Information Modelling) de apoio à construção, que é uma ferramenta indispensável para a sua

definição.

Foram apresentados tipos de equipamentos de elevação e respectivos modos de operação.

Na caracterização da fase de montagem, foi ainda dada especial atenção à execução de ligações

aparafusadas, descrevendo-se os principais métodos de aperto de parafusos com e sem pré-esforço.

PALAVRAS-CHAVE

Estruturas Metálicas, Concepção, Construção, Fabrico, Montagem, Controlo de Qualidade

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CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF STEEL BUILDINGS

ABSTRACT

The aim of this thesis is to characterize the different phases of the execution of a steel building, since

its conception and design considering standards and structural codes, until the fabrication of the steel

structure and respective assembly on site. To achieve this purpose a case study is analysed,

consisting of the construction on Euro Tower Building located in Bucharest, Romania.

The main regulations that conditioned the conception and design solutions were described,

comparing EC8 and the Romanian seismic Code, P100 -1 (2006).

All fabrication phases were described and characterized. A detailed statistic analysis was made

regarding the Quality Control of all process of the steel structure manufacturing. This study was made

using the data collected and processed by Quality Department of Martifer Polska. In the presented

case study, most of the connections executed were made by welding. Since welding on site can

create irreversible defects, these connections were subject to a rigorous quality control.

The structure assembly, the construction methods used, phase progress and assembly plans were

analysed. Special attention was given to the BIM Software (Building Information Modelling) showing

how it can be useful envisaging a planed, organised and controlled construction.

Regarding the assembly phase, the main elevation equipments used in assembling on site are

described as well as their respective operability standards. A special focus was given to bolt

connections, and the principal methods of tightening are described.

KEYWORDS

Steel Structures, Project, Construction, Fabrication, Assembly, Quality Control

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AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar, desejo agradecer ao meu Orientador Científico, Professor João Paulo Janeiro

Gomes Ferreira pelo seu permanente e incansável apoio e orientação na realização desta

dissertação. A sua ajuda tornou-se um marco insubstituível na minha vida académica. Quero, assim,

expressar a minha grande estima pela sua pessoa.

Ao meu co-Orientador, Eng. Tiago Abecasis, que me permitiu conhecer o Projecto da Estrutura

Metálica do Edifício Cascades, da autoria da Tal Projecto, devo expressar o meu agradecimento, sem

esquecer o Eng. Tiago Ribeiro, cuja ajuda foi também imprescindível na compreensão do Código

Sísmico Romeno.

Quero ainda, expressar o meu agradecimento à Martifer Construções, nas pessoas do Eng. Miguel

Borges, Eng. José Moreno e Eng. Patrick Niterski da Martifer Polska e, Eng. Emanuel Gameiro e Eng.

André Pestana, da Martifer Romania por me terem permitido acompanhar a fase de fabrico da

estrutura e sua posterior montagem, fornecendo-me elementos de análise primordiais para a

realização deste trabalho.

Ao meu amigo, Pedro Falcão, consultor da Construsoft, cujo apoio foi indispensável na

compreensão do sistema de modelação 3D e suas valências como auxilio à gestão de fabrico e

montagem.

Aos meus amigos, Sofia Manso, Rita Pedroso, João Simões e João Patrone, pela sua ajuda na recta

final.

Por fim, quero expressar a minha sincera gratidão à minha família e amigos, que todos os dias

contribuem para a minha realização como pessoa.

Dedico este trabalho aos meus pais, António Castelhano Hermenegildo e Maria do Patrocínio

Salvado Lopes Hermenegildo.

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ÍNDICE GERAL

RESUMO ............................................................................................................................................. i

PALAVRAS-CHAVE ............................................................................................................................ i

ABSTRACT ....................................................................................................................................... iii

KEYWORDS ...................................................................................................................................... iii

AGRADECIMENTOS .......................................................................................................................... v

ÍNDICE GERAL ................................................................................................................................ vii

ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................................ xi

ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................................ xi

ÍNDICE DE TABELAS ..................................................................................................................... xvii

1 Introdução ....................................................................................................................................1

1.1 Enquadramento Geral ..........................................................................................................1

1.2 Objectivos e Metodologia .....................................................................................................1

1.3 Organização da dissertação ................................................................................................2

2 Projecto do Edifício Euro Tower ...................................................................................................5

2.1 Introdução ...........................................................................................................................5

2.1.1 Localização, Zona de Implantação e Volumetria ..............................................................5

2.1.2 Disposições arquitectónicas .............................................................................................6

2.1.3 Entidades Envolvidas .......................................................................................................8

2.1.4 Concepção do Projecto Original .......................................................................................8

2.2 Concepção do projecto final ...............................................................................................10

2.2.1 Análise do projecto original ............................................................................................10

2.2.2 Condicionamentos legais e regulamentares ...................................................................11

2.2.3 Alternativas Estruturais Estudadas .................................................................................21

2.2.4 Ligações ........................................................................................................................24

2.2.5 Materiais ........................................................................................................................25

2.2.6 Fundações .....................................................................................................................26

2.3 Conclusões ........................................................................................................................28

3 Fabrico dos componentes da estrutura .......................................................................................29

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3.1 Introdução .........................................................................................................................29

3.2 Corte .................................................................................................................................31

3.2.1 Considerações gerais ....................................................................................................31

3.2.2 Chapas ..........................................................................................................................32

3.2.3 Perfis .............................................................................................................................37

3.3 Furação .............................................................................................................................38

3.4 Soldadura ..........................................................................................................................41

3.4.1 Considerações Gerais ...................................................................................................41

3.4.2 Processos de soldadura .................................................................................................43

3.4.3 Métodos de controlo de qualidade ..................................................................................55

3.5 Acabamentos: Tratamento da superfície, protecção ao fogo e anti-corrosiva e pintura .......60

3.5.1 Tratamento Superficial ...................................................................................................60

3.5.2 Protecção ao fogo ..........................................................................................................62

3.5.3 Protecção anti-corrosiva ................................................................................................65

3.5.4 Sistemas de acabamento ...............................................................................................69

3.6 Controlo de qualidade do fabrico ........................................................................................70

3.6.1 Análise estatística das anomalias ..................................................................................72

3.7 Conclusões ........................................................................................................................77

4 Montagem da estrutura metálica ................................................................................................79

4.1 Introdução .........................................................................................................................79

4.2 Building Information Modelling (BIM): ferramenta de apoio à montagem ............................80

4.3 Faseamento da construção ................................................................................................82

4.3.1 Planeamento da montagem ...........................................................................................82

4.3.2 Implantação da estrutura no terreno ...............................................................................83

4.3.3 Execução das fundações e ligação à superestrutura ......................................................84

4.3.4 Montagem da estrutura elevada .....................................................................................87

4.3.5 Montagem das fachadas ................................................................................................90

4.4 Equipamentos ...................................................................................................................91

4.4.1 Planeamento .................................................................................................................91

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4.4.2 Tipologias ......................................................................................................................92

4.4.3 Operação .......................................................................................................................94

4.5 Aspectos específicos da montagem ...................................................................................96

4.5.1 Detalhes de execução das ligações aparafusadas .........................................................96

4.5.2 Detalhes de execução de ligações soldadas ................................................................ 105

4.5.3 Detalhes de execução de ligações mistas .................................................................... 107

4.6 Controlo de qualidade das ligações soldadas ................................................................... 108

4.6.1 Aspectos normativos dos ensaios de controlo de qualidade ......................................... 108

4.6.2 Análise estatística das anomalias ................................................................................ 108

4.7 Conclusões ...................................................................................................................... 118

5 Conclusões gerais e perspectivas de desenvolvimentos futuros ............................................... 119

5.1 Conclusões ...................................................................................................................... 119

5.2 Perspectivas de desenvolvimentos futuros ....................................................................... 120

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................ 123

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR ................................................................................................. 125

ANEXO I – TÉCNICAS DE CORTE……………………………………………………………………………..

ANEXO II – TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS DE FABRICO………………………………………………...

ANEXO III – PROCESSOS DE SOLDADURA…………………………………………………………………

ANEXO IV – LISTA DE ANOMALIAS DETECTADAS EM FABRICO……………………………………….

ANEXO V – TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS DAS FUNDAÇÕES………………………………………….

ANEXO VI – TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS DE MONTAGEM……………………………………………

ANEXO VII – RELATÓRIOS DE NÃO CONFORMIDADE……………………………………………………

ANEXO VIII – LISTA DE ENSAIOS EXECUTADOS À SOLDADURA EM OBRA………………………….

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: Vista do Edifício Euro Tower no centro de Bucareste, Roménia ............................................5

Figura 2: Esquema representativo das confrontações do edifício, suas dimensões e disposições [1] ...6

Figura 3: Perspectivas arquitectónicas do edifício (fachada Sul, fachada de maior comprimento -

Noroeste, fachada de canto, fachada Este, vista da cobertura ajardinada do corpo de 5 pisos). [1] .....7

Figura 4: Esquema da disposição do tipo de contraventamentos e dos amortecedores na fachada

Noroeste [1] ........................................................................................................................................9

Figura 5: Pormenor da disposição dos amortecedores nos contraventamentos dos módulos centrais

[1] .......................................................................................................................................................9

Figura 6: Pormenores de ligação soldada entre pilares e de ligação aparafusada dos

contraventamentos concêntricos [1] ..................................................................................................10

Figura 7: Zonamento do território romeno, tendo em conta a aceleração do solo a para um MRI=100

anos [2] .............................................................................................................................................13

Figura 8: Esquema representativo de contraventamentos concêntricos (adaptado de [1]) ..................20

Figura 9: Esquema do sistema estrutural do projecto original e modo de encurvadura (adaptado de

[1]) ....................................................................................................................................................22

Figura 10: Esquema do sistema estrutural da primeira alternativa e modo de encurvadura (adaptado

de [1]) ...............................................................................................................................................22

Figura 11: Esquema do sistema estrutural da solução final e modo de encurvadura (adaptado de [1])

.........................................................................................................................................................23

Figura 12: Pormenor de ligação de vigas a pilares com reforço de cutelos (adaptado de [1]) .............25

Figura 13: Pormenor do modelo de ligação entre troços de viga ........................................................25

Figura 14: Planta de localização das estacas [1] ...............................................................................27

Figura 15: Modelo 3D das fundações do edifício Euro Tower ............................................................28

Figura 16: Esquema representativo do processo de fabrico de uma chapa por laminagem a quente e

a frio .................................................................................................................................................29

Figura 17: Metodologia de execução de vértices num perfil. Corte longitudinal (adaptado de [7]) ......32

Figura 18:Equipamento de corte por oxi-corte [ph: arquivo pessoal] ..................................................32

Figura 19: Pormenor da mesa de corte de chapa [ph: arquivo pessoal] .............................................32

Figura 20: Reparação manual de um elemento por maçarico de oxi-corte [ph: arquivo pessoal] ........33

Figura 21: Equipamento de jacto por plasma [ph: arquivo pessoal] ....................................................34

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Figura 22: Pormenor de execução de corte por jacto de plasma e esquema representativo de um

maçarico de corte plasma com injecção de água [ph: arquivo pessoal] [11] .......................................34

Figura 23: Máquina de corte por guilhotina [ph: arquivo pessoal] .......................................................35

Figura 24: Pormenor de chapas de topo cortadas por guilhotina [ph: arquivo pessoal] .......................35

Figura 25:Comparação das velocidades de corte em função da espessura do elemento, para o Oxi-

corte e Plasma (Adaptado de [11]) ....................................................................................................36

Figura 26: Corte de perfil por serra longitudinal [ph: arquivo pessoal] ................................................38

Figura 27: Execução de chanfro de uma chapa [ph: arquivo pessoal] ................................................38

Figura 28: Equipamento de furação por punçoamento [ph: arquivo pessoal] ......................................40

Figura 29: Pormenor de chapas de topo do Edifício Euro Tower, furadas por punçoamento [ph:

arquivo pessoal] ................................................................................................................................40

Figura 30: Esquema representativo do relacionamento entre Normas referentes à soldadura. As setas

indicam condicionamento. (adaptado de [7]) .....................................................................................42

Figura 31: Princípio de funcionamento da soldadura por Eléctrodos Revestidos [15] .........................43

Figura 32: Execução de Soldadura por eléctrodos revestidos [17] .....................................................44

Figura 33: Posição do eléctrodo em soldadura topo a topo [16] .........................................................44

Figura 34: Posição do eléctrodo para execução de cordões verticais [16] ..........................................45

Figura 35: Posição do eléctrodo para execução de cordões de canto [16] .........................................45

Figura 36: Princípio de funcionamento da soldadura MIG/MAG [15] ..................................................46

Figura 37: Execução de soldadura automática por arco submerso de um perfil [ph: arquivo pessoal] 48

Figura 38: Princípio de funcionamento da soldadura por Arco Submerso [16] ....................................49

Figura 39: Efeito do ângulo do eléctrodo no cordão de soldadura (adaptado de [16]) ........................49

Figura 40: Equipamento de soldadura de arco submerso [ph: arquivo pessoal] .................................50

Figura 41: Pormenor do conjunto tocha de soldadura, fio eléctrodo e fluxo granulado [ph: arquivo

pessoal] ............................................................................................................................................50

Figura 42: Pernos conectores soldados a um perfil [ph: arquivo pessoal] ..........................................51

Figura 43: Posições de soldadura. (PA) (PB) soldadura ao baixo; (PC) soldadura horizontal com

elementos na vertical; (PF) soldadura vertical ascendente; (PG) soldadura vertical descendente; (PD)

soldadura ao tecto [7] ........................................................................................................................52

Figura 44: Tipo de ligações soldadas: (a) Ligação em T; (b) Ligação de sobreposição; (c) Ligação de

canto; (d) Ligação de topo (adaptado de [7]) .....................................................................................52

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Figura 45: (a) espessura efectiva do cordão; (b) Cateto da secção transversal do cordão (adaptado de

[7]) ....................................................................................................................................................53

Figura 46: Soldadura de canto entre banzo e alma de um perfil [ph: arquivo pessoal] .......................53

Figura 47: (a) espessura do cordão de uma soldadura de topo de penetração total (adaptado de [7])

.........................................................................................................................................................54

Figura 48: Tipo de chanfros para soldaduras de topo e em T de penetração total (adaptado de [7]) ..54

Figura 49: Espessura efectiva do cordão de soldadura de topo com penetração parcial ....................54

Figura 50: Tipos de chanfros usados em soldadura de topo de penetração parcial. No chanfro (b)

refere-se a chapa de auxílio ao banho de fusão (adaptado de [7]) .....................................................55

Figura 51: Inspecção de soldaduras por líquidos penetrantes [18] .....................................................56

Figura 52: Pormenor de identificação de fendas e crateras no cordão de soldadura [18] ...................56

Figura 53: Execução de inspecção de soldadura por partículas magnéticas [20] ...............................57

Figura 54: Esquema representativo do ensaio por partículas magnéticas ..........................................57

Figura 55: Processo de Inspecção de soldaduras por ultra-sons .......................................................58

Figura 56: Diagrama de fluxo de execução da decapagem química [12] ............................................60

Figura 57: Diagrama de fluxo de execução de desengorduramento [12] ............................................61

Figura 58: Execução de decapagem mecânica [ph: arquivo pessoal] ................................................61

Figura 59: Pormenor de elementos decapados [ph: arquivo pessoal] ................................................61

Figura 60: Revestimento de perfil por tinta intumescente [7] ..............................................................64

Figura 61: Peça após acabamento por pintura [ph: arquivo pessoal] .................................................69

Figura 62: Compressor hidráulico para aplicação da tinta por “spray” [ph: arquivo pessoal] ...............69

Figura 63: Esquemas usuais de acabamento de estruturas metálicas ...............................................70

Figura 64: Diagrama de fluxo de informação entre os intervenientes no processo de execução da

soldadura (adaptado de [7]) ..............................................................................................................72

Figura 65: Número de Relatórios de Não conformidade elaborados em cada fase do fabrico ............73

Figura 66: Número de anomalias, durante o período em estudo, consoante as respectivas causas ...75

Figura 67: Custo das anomalias, durante o período em estudo, consoante as respectivas causas. ...75

Figura 68: Distribuição das anomalias provocadas pelos diferentes departamentos envolvidos .........76

Figura 69: Custos correspondentes às anomalias provocadas por cada departamento .....................76

Figura 70: Distribuição das anomalias detectadas pelos diferentes departamentos envolvidos ..........77

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Figura 71: Custos correspondentes às anomalias detectadas por cada departamento ......................77

Figura 72: Perspectivas do modelo tridimensional do edifício, com base num software BIM ..............81

Figura 73: Interoperabilidade entre intervenientes no processo de construção (adaptado de [24]) .....82

Figura 74: Pormenor de desvio numa ligação aparafusada [ph: arquivo pessoal] ..............................84

Figura 75: Correcção de desvio efectuado numa peça [ph: arquivo pessoal] .....................................84

Figura 76: Sapata com chumbadouros correntes [ph: arquivo pessoal] .............................................85

Figura 77: Representação esquemática para ligação às fundações por meio de chumbadouros

(adaptado de [7]) ..............................................................................................................................85

Figura 78:Armadura exterior da estaca-pilar [ph: arquivo pessoal] .....................................................86

Figura 79: Modelo 3D da armadura interior da estaca-pilar ................................................................86

Figura 80: Execução do furo com tubo moldador [ph: arquivo pessoal] ..............................................86

Figura 81: Parede de Munique de contenção periférica [ph: arquivo pessoal] ....................................87

Figura 82: Vista de montagem da estrutura metálica [ph: arquivo pessoal] ........................................88

Figura 83: Sequência de montagem da estrutura metálica (adaptado de [7]) .....................................89

Figura 84: Montagem da fachada envidraçada ..................................................................................91

Figura 85: Vista de fachada do edifício com revestimento em vidro, quase completo .........................91

Figura 86: Grua móvel [23] ................................................................................................................92

Figura 87: Grua-torre móvel [23] .......................................................................................................92

Figura 88: Grua sobre esteira [23] .....................................................................................................93

Figura 89: Empilhadora telescópica [ph: arquivo pessoal] ..................................................................93

Figura 90: Plataforma elevatória articulada [26] .................................................................................93

Figura 91: Gruas-torre usadas na montagem da estrutura metálica [ph: arquivo pessoal] ..................94

Figura 92: Gruas de lança telescópica montadas sobre camião usadas na movimentação das

armaduras das estacas-pilar [ph: arquivo pessoal] ............................................................................94

Figura 93: Sinalética para auxílio do operador de grua, durante a movimentação de cargas (adaptado

de [7]) ...............................................................................................................................................95

Figura 94: Processo tradicional de movimentação de peças durante a montagem (adaptado de [7]) .96

Figura 95: Detalhe de ligação aparafusada entre vigas do Edifício Euro Tower .................................96

Figura 96: Diferença máxima de espessuras entre elementos a ligar D=2mm (adaptado de [13]) ......98

Figura 97: Sensor de anilha de medição da intensidade de aperto do parafuso [27] ........................ 100

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Figura 98: Esquema representativo de aperto por torção. Está também representado o diagrama de

tensões residuais no parafuso [27] .................................................................................................. 100

Figura 99: Chave de aperto desmultiplicadora [27] .......................................................................... 101

Figura 100: Chave hidráulica de aperto [27] .................................................................................... 101

Figura 101: Esquema representativo de aperto por alongamento mecânico [21] .............................. 101

Figura 102: Porca com anel de parafusos de aperto ........................................................................ 101

Figura 103: Esquema representativo do funcionamento de um parafuso de tensão controlada

(adaptado de [29)] ........................................................................................................................... 102

Figura 104: Parafuso de tensão controlada [30] .............................................................................. 102

Figura 105: Chave de aperto de parafusos de tensão controlada [31] .............................................. 102

Figura 106: Esquema representativo do aperto hidráulico de parafusos .......................................... 103

Figura 107: Aperto Hidráulico .......................................................................................................... 103

Figura 108: Esquema de faseamento do processo de pré-esforço de parafusos (adaptado de [27]) 105

Figura 109: Pormenor de ligação de topo aparafusada entre vigas .................................................. 105

Figura 110: Pormenor de ligação de topo aparafusada entre troços de pilares ................................ 105

Figura 111: Pormenor de ligação de topo entre pilares soldada ....................................................... 107

Figura 112: Ligações de canto e topo soldadas entre contraventamentos e chapas de cutelo de

ligação ao conjunto viga-pilar .......................................................................................................... 107

Figura 113: Número de ensaios realizados por tipo de soldadura em contraventamentos ................ 109

Figura 114: Pormenor da ligação de canto e topo entre contraventamentos e cutelos de ligação ao

conjunto viga-pilar ........................................................................................................................... 109

Figura 115: Pormenor da ligação de canto e topo entre contraventamentos e cutelos de ligação às

vigas ............................................................................................................................................... 110

Figura 116: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras de canto, em contraventamentos ... 110

Figura 117: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras de canto e topo, em

contraventamentos ......................................................................................................................... 111

Figura 118: Número de ensaios efectuados tendo em conta o tipo de soldadura, em pilares ........... 111

Figura 119: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras de canto, em pilares ....................... 112

Figura 120: Pormenor das soldaduras de canto entre chapas constituintes do pilar em caixão ........ 112

Figura 121: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras de topo, em pilares ......................... 113

Figura 122: Número de ensaios efectuados a soldaduras em pilares por processo de soldadura .... 113

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Figura 123: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras executadas por MIG/MAG, em pilares

....................................................................................................................................................... 114

Figura 124: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras executadas por fios fluxados (SFF),

em pilares ....................................................................................................................................... 114

Figura 125: Distribuição das soldaduras de topo em pilares pelos vários processos de execução ... 115

Figura 126: Distribuição dos ensaios não admissíveis tendo em conta o comprimento da anomalia 115

Figura 127: Distribuição percentual de ensaios não admissíveis tendo em conta o comprimento da

anomalia face ao comprimento inspeccionado ................................................................................ 116

Figura 128: Distribuição percentual de ensaios não admissíveis tendo em conta a profundidade da

anomalia face à profundidade inspeccionada .................................................................................. 116

Figura 129: Resultados dos ensaios efectuados em soldaduras de topo entre banzos .................... 117

Figura 130: Resultados dos ensaios efectuados em soldaduras de topo entre almas ...................... 117

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xvii

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1: Limites máximos dos coeficientes de comportamento [3]……………………………….…….. 17

Tabela 3: Características do aço estrutural de uso comum [4]…………………………………………… 26

Tabela 4: Possíveis geometrias de corte do Oxi-corte, Plasma e guilhotina (adaptado de [11])…….. 37

Tabela 5: Tipo de ligações e respectivas dimensões, passíveis de executar com soldadura MIG/MAG

[16]……………………………………………………………………………………………………………….. 47

Tabela 6: Estudo comparativo entre métodos de controlo de qualidade………………………………… 59

Tabela 7: Caracterização das tintas intumescentes como protecção ao fogo………………………….. 65

Tabela 8: Tipos de protecção anti-corrosiva por metalização e suas características (adaptado de [7])

……………………………………………………………………………………………………………………67

Tabela 9: Tipos de tintas mais utilizadas na construção metálica e respectivas características

(adaptado de [7])……………………………………………………………………………………………….. 68

Tabela 10: Etapas do processo de fabrico onde é executado o controlo de qualidade……………….. 73

Tabela 11: Principais causas das anomalias encontradas………………………………………………... 74

Tabela 12: Distribuição das anomalias, durante o período em estudo, provocadas pelos

departamentos correspondentes. Custos associados a cada departamento…………………………… 76

Tabela 13: Valores mínimos de pré-esforço em KN tendo em conta a classe dos parafusos (adaptado

de [13]) ………………………………………………………………………………………………………….98

Tabela 14: Enquadramento normativo do estudo estatístico efectuado……………………………….. 108

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1

1 Introdução

1.1 Enquadramento Geral

Nas últimas décadas, a construção metálica assumiu um papel de destaque na Industria da

Construção, sendo, muitas vezes, o processo construtivo ideal em estruturas como pontes,

coberturas de grandes vãos ou edifícios de altura elevada, sendo os edifícios o objecto de estudo

nesta dissertação.

Este facto deve-se essencialmente às valências que as estruturas em aço apresentam face às

estruturas em betão armado, das quais se destaca a flexibilidade das soluções de concepção do

empreendimento, de projecto e de construção. No que se refere a um edifício alto, usualmente com

fins de utilização terciária ou serviços, uma solução em estrutura metálica pode ser vantajosa.

Destacam-se uma maior flexibilidade nas soluções de projecto, devido à leveza e esbelteza dos

elementos, que permite atingir vãos maiores e optimizar dimensionalmente as fundações do edifício,

vantagem significativa em ambiente urbano.

A envolvência da obra pode ser determinante na escolha do processo construtivo. No caso de

edifícios altos localizados em centros urbanos, a estrutura metálica pré-fabricada torna-se a solução

mais viável no que se refere à construção, permitindo um reduzido espaço em estaleiro, rapidez de

execução e minimização de impactos ao meio envolvente. Por outro lado, a existência de softwares

BIM (Building Information Modelling) que permitem a interdependência entre a fase de construção e

as várias fases a montante, possibilitam uma preparação precisa da montagem, reduzindo

substancialmente eventuais problemas construtivos que possam surgir.

Os processos construtivos que englobem pré-fabricação, potenciam a segurança em obra, pois

reduzem substancialmente os trabalhos a executar “in situ”.

O controlo de qualidade envolvido na construção metálica é muito rigoroso, tanto no fabrico como

na montagem, sendo nesta fase objecto de controlo as ligações soldadas e aparafusadas.

A rapidez de execução e o cumprimento de prazos assumem um papel preponderante, pois

consistem num factor de rentabilização financeira e de recursos tanto para o promotor, que consegue

obter retorno do investimento mais cedo, como para o empreiteiro de montagem que consegue

diminuir custos de estaleiro e encargos de estrutura afectos à obra.

1.2 Objectivos e Metodologia

Pretende-se com este trabalho realizar a caracterização pormenorizada da construção da estrutura

metálica de um edifício nas suas várias fases integrantes, nomeadamente projecto, fabrico e

montagem, tendo como exemplo de aplicação a construção do edifício Euro Tower, localizado no

centro da cidade de Bucareste, cuja estrutura metálica foi fabricada e montada pela Martifer.

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2

A metodologia de execução deste trabalho consistiu, primeiramente no enquadramento bibliográfico

do tema. Na fase de caracterização das soluções de projecto, foi efectuada uma recolha

pormenorizada de informação técnica junto do projectista.

A fase de fabrico da estrutura foi acompanhada diariamente pelo autor durante três meses, sendo

esta experiencia crucial para a compreensão das condicionantes que afectam o fabrico de uma

estrutura metálica.

A montagem da estrutura metálica do edifício foi acompanhada através da cooperação entre o autor

e os Directores de Obra, que forneceram informações técnicas primordiais para a execução deste

trabalho, nomeadamente na caracterização da execução de soldaduras em obra e seu controlo de

qualidade.

Foi executada uma análise de controlo de qualidade ao fabrico da estrutura metálica realizado no

período de tempo correspondente à maior percentagem de ocupação da oficina por esta obra

(Janeiro a Novembro de 2008), pretendendo-se aferir qual a etapa na linha de fabrico onde se

detectaram maior número de não conformidades e quais as causas que potenciaram as não

conformidades detectadas. São também quantificados os custos associados a estas não

conformidades, diferenciados pelas respectivas causas.

As soldaduras executadas na montagem da estrutura foram também alvo de um estudo de controlo

de qualidade a partir dos relatórios de ensaio executados pela empresa contratada para fiscalização

das soldaduras.

A escolha do edifício EuroTower como caso de estudo deveu-se ao estágio que o autor realizou na

Martifer Polska entre Julho e Setembro de 2008, onde esteve envolvido na preparação, gestão de

fabrico e controlo de qualidade da estrutura metálica.

1.3 Organização da dissertação

A presente dissertação divide-se em cinco capítulos. No primeiro capítulo são descritas as principais

valências da construção metálica em edifícios altos, face aos restantes processos construtivos. São

apresentados os objectivos da dissertação, bem como as metodologias adoptadas para o

cumprimento do objectivo proposto.

No segundo capítulo é apresentado o edifício Euro Tower, as suas disposições arquitectónicas e as

entidades envolvidas no empreendimento. São descritas as principais condicionantes ao projecto e os

pressupostos adoptados até alcançar a solução de projecto final. É executada uma comparação

resumida entre o EC8 e o Regulamento Sísmico Romeno P 100-1 (2006).

O terceiro capítulo é referente ao fabrico da estrutura metálica, sendo caracterizadas todas as

etapas da linha de fabrico de uma estrutura metálica, nomeadamente o corte, furação, soldadura e

acabamentos. É também executado uma análise de controlo de qualidade do fabrico da estrutura

metálica do edifício em estudo.

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3

No quarto capítulo descreve-se a fase de montagem de um edifício alto, através do exemplo em

estudo. São definidos planos de montagem e os equipamentos de elevação mais adequados, bem

como os seus modos de operação. Posteriormente, são caracterizadas as ligações aparafusadas. Por

fim, é executada uma análise de controlo de qualidade das ligações soldadas executadas em obra.

No quinto e último capítulo apresentam-se as conclusões do trabalho efectuado, sendo abordadas

alguns dos possíveis desenvolvimentos futuros do tema.

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4

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5

2 Projecto do Edifício Euro Tower

2.1 Introdução

O edifício Cascades Park Plaza Office Building (CPPOB), presente na fotografia da Figura 1 agora

designado como Euro Tower, é destinado a albergar serviços, com uma capacidade máxima definida

pela arquitectura de 1630 pessoas, sendo prevista uma utilização média diária de 1430 pessoas.

Considerado o primeiro edifício verde da Roménia, é o quarto edifício mais alto do País e o terceiro

mais alto da sua Capital.

O Dono de Obra é a Cascade Group, uma empresa holandesa que opera no ramo imobiliário,

predominantemente na zona Leste da Europa.

A sua construção ronda o valor de 25 milhões de Euros. O período inicialmente previsto para a

construção seria de Junho de 2007 a Fevereiro de 2009 (prazo de 21 meses)

Figura 1: Vista do Edifício Euro Tower no centro de Bucareste, Roménia

Do ponto de vista técnico este edifício consistiu, para os projectistas, num desafio importante já que

a sua construção incide numa das zonas de maior sismicidade da Europa, sendo esta a

condicionante preponderante no dimensionamento. Por esta razão, a caracterização do projecto

efectuada neste capítulo incide quase exclusivamente sobre a estrutura em altura, sendo feita uma

breve referência ao corpo secundário, que não apresenta problemas significativos face ao

dimensionamento sísmico.

2.1.1 Localização, Zona de Implantação e Volumetria

Este edifício está localizado numa zona de Bucareste caracterizada por uma actividade

predominantemente terciária designada por Sector 2. Encontra-se compreendido entre Avenida Barbu

Vacarescu, uma das mais importantes artérias da cidade, a Rua Dimu Vintila e Rua Lacul Tei. Assim,

as confrontações da zona de implantação são essencialmente, três como esquematizado na Figura 2.

A Oeste com a Rua Dimu Vintila numa extensão de 77 metros; a nordeste, numa extensão de 55

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6

metros, com a Rua Lacul Tei e uma terceira, com um edifício vizinho. De referir que a Avenida Barbu

Vacarescu se situa a Sudoeste do edifício, ainda que numa reduzida extensão.

A área de implantação é de 1.821 m2 , sendo a altura ao solo do último piso de 74 metros. Por sua

vez, a altura do pináculo é de 94 metros.

A área total do edifício é 26.600 m2, sendo 9.100 m2 correspondentes aos cinco pisos enterrados

(18 metros), com função de estacionamento, e 17.500 m2 afectos aos pisos acima do solo.

A estrutura elevada é composta por dois corpos distintos: o primeiro com uma forma triangular em

planta e rectangular em alçado que possui uma altura de 20 metros, correspondentes a 5 pisos, e um

corpo principal de 19 pisos (com 79 metros) cuja forma em planta é também triangular, possuindo

alçados rectangulares e trapezóidais.

Existe ainda uma zona inclinada resultante da intersecção de um plano de fachada inclinado

relativamente ao plano vertical, com a recta definida pela intersecção de duas fachadas cujo ângulo

entre si é de 42º

Figura 2: Esquema representativo das confrontações do edifício, suas dimensões e disposições [1]

Como é perceptível pelo esquema da Figura 2 a área de implantação não corresponde a área total

do lote, sendo a área sobejante afecta a entrada do estacionamento subterrâneo. Este parque de

estacionamento tem capacidade para 152 lugares.

2.1.2 Disposições arquitectónicas

O projecto arquitectónico resultou de uma parceria entre os gabinetes Dorin Stefan Birou

Architectura e Chapman Taylor.

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7

Segundo os arquitectos, o edifício procurou cruzar os conceitos de imponência com leveza e

enquadramento com meio envolvente. Por esta razão é que a solução arquitectónica alcançada

passou por uma estrutura metálica com contraventamentos nas fachadas através da utilização de

tubos regulares, sem que a dimensão destes confira opacidade e peso à fisionomia da fachada. Esta,

por sua vez, é envidraçada, o que possibilita ao edifício o seu enquadramento com a envolvente

urbana (Figura 3).

Inserido no conceito de edifício “verde” com uma arquitectura e dimensionamento sustentável,

ambas as coberturas dos corpos que o constituem possuem áreas ajardinadas, o que, como é

sabido, vai conferir um grande isolamento térmico das coberturas.

Pelas razões descritas a construção deste edifício veio introduzir novos conceitos arquitectónicos e

da própria construção neste país, contribuindo de forma efectiva para a evolução da construção no

sentido da sustentabilidade da arquitectura e engenharia, cuja importância é cada vez maior.

Figura 3: Perspectivas arquitectónicas do edifício (fachada Sul, fachada de maior comprimento - Noroeste, fachada de canto, fachada Este, vista da cobertura ajardinada do corpo de 5 pisos). [1]

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8

2.1.3 Entidades Envolvidas

Para além do Dono de Obra e dos dois gabinetes de arquitectos já referidos esteve envolvido o

gabinete de projecto Popp & Associatii, responsável pelo projecto estrutural inicial, sendo a empresa

consultora na área do projecto o Grupo WSP

Por outro lado o Empreiteiro Geral foi a Bovis Lend & Lease, sendo a Martifer subcontratada para o

fabrico e montagem da estrutura metálica. O projecto inicial apresenta uma solução estrutural

executada em aço S460, o que constituiu um problema para a Martifer ao nível do aprovisionamento,

já que era impossível a compra deste tipo de aço em datas que respeitassem os prazos estipulados

para a montagem. Assim, a Martifer subcontratou a Tal Projecto para realizar um projecto alternativo

em que a alteração de destaque seria a mudança do tipo de aço para S355. Esta alteração permitiu

uma optimização estrutural do edifício, tendo-se revelado uma solução mais vantajosa para todas as

entidades envolvidas no empreendimento.

Outra alteração significativa ao projecto original foi o dimensionamento dos contraventamentos sem

os amortecedores que estavam inicialmente previstos.

2.1.4 Concepção do Projecto Original

O projectista inicial optou pela utilização de contraventamentos em todos os módulos das fachadas

Noroeste e Este e na fachada de canto do corpo de 19 andares. Nas primeiras os contraventamentos

eram concêntricos em perfis tipo H, sendo que os módulos interiores (dois na fachada Noroeste e três

na fachada Este) possuíam amortecedores. Os contraventamentos nestes módulos possuíam secção

tubular (Figura 4).

Já na fachada de canto os contraventamentos estavam dispostos em “V invertido”. Os pórticos

tinham ou não amortecedores, sendo também resistentes à flexão.

O núcleo de elevadores, existente na fachada restante (a Sul), possuía contraventamentos em toda

a sua extensão, mesmo nos pórticos de pequena dimensão, obrigando à existência de

contraventamentos praticamente verticais.

A zona inclinada possuía contraventamentos, cujo alinhamento correspondia aos

contraventamentos das fachadas principais.

O corpo de 5 pisos não possuía contraventamentos, sendo a acção lateral mitigada por pórticos

resistentes do tipo “Full Moment Resisting Frames”.

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9

Figura 4: Esquema da disposição do tipo de contraventamentos e dos amortecedores na fachada Noroeste [1]

As principais secções utilizadas eram, para os pilares, perfis HD 400x900, para as vigas, perfis HEA

500 e HEA 650, sendo utilizados nos contraventamentos dos módulos exteriores perfis HEB e HEM e

nos módulos interiores perfis tubulares circulares com dimensões de 273mm de diâmetro por16mm

de raio (Figura 5). O tipo de aço era S460 e perfazia um peso da estrutura metálica de 3000

toneladas.

Figura 5: Pormenor da disposição dos amortecedores nos contraventamentos dos módulos centrais [1]

Os pisos eram constituídos por lajes fungiformes em betão armado (C25/30), com uma espessura

de 35 cm, pelo que o processo construtivo seria alternado entre a montagem do módulo da estrutura

elevada e a betonagem da laje correspondente.

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10

As ligações estruturais do edifício, representadas na Figura 6 eram asseguradas por:

• Soldaduras em obra entre vigas e pilares;

• Na continuidade dos pilares por soldadura em obra ou aparafusagem (variando de

acordo com a zona da estrutura) com chapas cobre-juntas na alma e nos banzos;

• Aparafusagem na ligação entre os contraventamentos e os troços que ligam, por

soldadura, às vigas e pilares ou à união destes;

• Rótulas formadas por cavilhões nas secções que suportam os amortecedores.

Figura 6: Pormenores de ligação soldada entre pilares e de ligação aparafusada dos contraventamentos concêntricos [1]

As fundações do edifício eram constituídas por uma solução indirecta de estacas, funcionando

como prolongamento do pilar, encabeçadas por uma laje de fundo, executada à cota mais baixa de

escavação que funcionava também como ensoleiramento geral do edifício. Esta solução é

complementada pela execução de uma parede de contenção que se desenvolve em todo perímetro

da zona de implantação, cuja altura corresponde à profundidade das estacas.

A execução desta parede de contenção e dos pisos enterrados foi feita com recurso ao sistema

“Top-Down”.

A descrição pormenorizada do sistema de fundações será feita na secção dedicada ao projecto

final do edifício, já que são soluções idênticas.

2.2 Concepção do projecto final

2.2.1 Análise do projecto original

O sistema de amortecimento do edifício era composto por 180 amortecedores fluído-viscosos (10

em cada piso) de 225 Mton. Como foi referido, estes seriam aplicados em contraventamentos

concêntricos existentes nos módulos interiores das fachadas Este e Noroeste e ainda nos

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11

contraventamentos dos módulos da extremidade existentes na fachada Sul que incluía o núcleo de

elevadores a partir do 6º piso.

Este sistema era caracterizado pelo seu elevado custo, devido ao número de amortecedores

utilizados, não constituindo a solução estrutural ideal, no que respeita ao peso da estrutura.

Por outro lado, esta solução tornava-se redundante, na medida em que, os amortecedores não

consistiam no elemento resistente principal às acções horizontais dos sismos, definindo-se como

principal o elemento mais fortemente solicitado ou que mais determina a rigidez da estrutura. Isto

porque seriam os contraventamentos já descritos os elementos estruturais mais solicitados a estas

acções, sendo responsáveis por grande parte da resistência horizontal do edifício.

2.2.2 Condicionamentos legais e regulamentares

O condicionamento legal à nova solução estrutural prendeu-se, maioritariamente, com a

obrigatoriedade, estabelecida pela lei romena, de se constituir um verificador de projecto. Esta

entidade é nomeada pelas autoridades romenas, obedecendo a requisitos de selecção que,

normalmente, apenas os candidatos romenos estão aptos a satisfazer. Assim um projectista

estrangeiro terá sempre que prestar contas a uma entidade verificadora romena, tornando o processo

de dimensionamento mais lento e burocrático.

Os condicionamentos mais significativos do projecto consistem no cumprimento obrigatório dos

regulamentos europeus (Eurocódigos) e dos regulamentos romenos, sendo o mais relevante o

documento P100-1 (2006) [2] que diz respeito à segurança sísmica. Como é esperado existem

discrepâncias de conteúdo entre estes dois regulamentos. Isto porque um deles possui apenas como

base a realidade romena, restringindo a sua aplicabilidade a este país enquanto o EC foi elaborado numa perspectiva generalista conferindo-lhe aplicabilidade a todo o território Europeu [3]. Desta

forma a confluência dos dois regulamentos no dimensionamento do edifício nem sempre foi pacífica.

Um exemplo destas diferenças é a indefinição dos tipos de terreno segundo o regulamento romeno,

que estipula para zonas da Roménia diferentes espectros de resposta apenas com base num único

tipo de solo.

O dimensionamento do edifício à acção sísmica foi efectuado de acordo com o regulamento

romeno. No entanto considerou-se pertinente o estudo das duas abordagens (tanto pelo EC8 como

pelo P100-1 (2006)), fazendo referência, quando necessário, às diferenças entre os dois.

Acções estáticas

As acções estipuladas pelo Dono de Obra foram as seguintes:

• Acções permanentes

- Peso Próprio da estrutura;

- Lajes mistas com 15 cm de espessura, constituídas por chapa de aço Haircol 59S

nervurada com 6 cm e betão com 9 cm de espessura: 3 2/ mkN ;

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- Instalações e acabamentos interiores em cada piso: 0,85 2/ mkN ;

- Instalações e acabamentos exteriores em cada piso (varandas e zonas a céu aberto: 1,00 2/ mkN ;

- Divisões internas: 1,00 2/ mkN ;

- Cobertura: 3,50 2/ mkN ;

- Fachadas: 3 2/ mkN ;

-Estrutura metálica do piso: 0,70 2/ mkN ;

• Acções variáveis

- Em zona de circulação: 5 2/ mkN ;

- Em zona de escritório: 3,5 2/ mkN ;

-Coberturas não acessíveis: 0,75 2/ mkN ;

-Carga de neve: 2 2/ mkN ;

- Acção do vento: considerou-se o vento perpendicular aos planos das fachadas, em que os

coeficientes de pressão utilizados no cálculo foram obtidos em ensaios experimentais

realizados na Universidade de Bucareste. Os valores de pressão dinâmica foram retirados do

EC1-Parte 4.

Acção sísmica

O dimensionamento da estrutura à acção do sismo foi efectuado com base no P100-1 (2006),

particularmente, ponto 3.1. (8) (Figura 7), que prevê para a zona de Bucareste ga = 0,24g e cT =

1,60s [2].

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Figura 7: Zonamento do território romeno, tendo em conta a aceleração do solo a para um MRI=100

anos [2]

Combinações

As combinações para o cálculo do Estado Limite Último são:

Combinações fundamentais:

• 1.35 CP + 1,5 (0,5Neve + 0,6Vento 1) + 1,5 SC;

• 1.35 CP + 1,5 (0,5Neve + 0,6Vento 2) + 1,5 SC;

• 1.35 CP + 1,5 (0,5Neve + 0,6Vento 3) + 1,5 SC;

• 1.35 CP + 1,5 (0,5Neve + 0,7SC) + Vento 1;

• 1.35 CP + 1,5 (0,5Neve + 0,7SC) + Vento 2;

• 1.35 CP + 1,5 (0,5Neve + 0,7SC) + Vento 3;

• 1.35 CP + 1,5 (0,7SC + 0,6Vento 1) + 1,5Neve;

• 1.35 CP + 1,5 (0,7SC + 0,6Vento 2) + 1,5Neve;

• 1.35 CP + 1,5 (0,7SC + 0,6Vento 3) + 1,5Neve;

Em que o vento 1 corresponde à direcção do quadrante Noroeste, vento 2 quadrante Este e vento 3

do quadrante Sul.

Em que as combinações sísmicas são:

• 1,00 CP + 0,4 SC + 1,2 / 3,5 E;

• 1,00 CP + 0,4 SC + 1,2 / 3,5 E;

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Os factores de combinação (φ) foram definidos com base no EC1, nos pontos A1.2.2 (1) e tabela

A.1. e as normas romenas STAS:

• 00,02 =Neveψ ;

• 00,02 =Ventoψ ;

• 50,00 =Neveψ ;

• 60,00 =Ventoψ ;

• 70,00 =SCψ ;

Outras disposições relevantes nos regulamentos sísmicos

– Classes de importância

Segundo o EC8 e o código P100-1 (2006), no ponto 4.2.5 (4) e (5), e no ponto 4.4.4.5 (3),

respectivamente definem-se classes de importância em função da utilidade, dimensão e valor das

construções e da capacidade de manter o serviço durante e após um sismo, o que possibilita uma

majoração adequada à acção sísmica. Segundo o EC8:

• Classe I: edifícios de pouca importância para a segurança pública – coeficiente de

importância de 0,8;

• Classe II: Edifícios vulgares – 1,0;

• Classe III: Edifícios cujo colapso acarreta consequências graves, cuja capacidade de

utilização do edifício é muito elevada – 1,2

• Classe IV: edifícios em que a funcionalidade não pode ser alterada, incluindo a

ocorrência do sismo – 1,4 [3].

No caso do P100-1 (2006), a definição das classes é idêntica, sendo um pouco mais específica. De

referir apenas que a numeração por ordem de importância é oposta à efectuada no EC8:

• Classe I: Construções de funcionalidade essencial (serviços de protecção civil,

bombeiros, policia, hospitais, edifícios com serviços de urgência, etc.) – coeficiente de

importância de 1,4;

• Classe II: Construções com uma ocupação média de mais de 400 pessoas, hospitais

ou centros médicos de menor importância com ocupação inferior a 150 pessoas e não

incluídos na classe I, prisões, lares de terceira idade, creches e infantários, escolas com

ocupação até 200 pessoas, espaços públicos com ocupação até 200 pessoas e património

nacional – 1,2;

• Classe III: Construções que não se enquadrem nas demais classes – 1,0;

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• Classe IV: Construções com pouca importância económica ou para a segurança

pública – 0,8.

No caso do edifício estudado neste trabalho a classe de importância é correspondente ao

coeficiente 1,2 [2].

A definição do coeficiente de importância é um exemplo das discrepâncias existentes entre os dois

regulamentos: de acordo com o EC8, a classificação do edifício na classe III pode ser questionável

dada à falta de um limite definido de utilizadores, pois a classe é referente a edifícios de valor

patrimonial elevado por causas inerentes à sua utilização; por outro lado o código romeno insere

indubitavelmente o edifício na classe II, pois a capacidade de utilização está muito acima do limite

máximo definido para esta classe.

Estas classes de importância afectam os coeficientes de majoração correspondentes à acção

sísmica.

– Regularidade em altura

Este conceito é fundamental na caracterização do comportamento de uma estrutura, sendo que,

quando não se consegue garantir a regularidade, é necessário um agravamento do cálculo em que o

coeficiente de comportamento não deve exceder 80% do valor de referência. [3]

A definição de regularidade de um edifício é por vezes pouco precisa, devido às numerosas

soluções arquitectónicas. O edifício presentemente estudado é um exemplo flagrante já que devido à

sua forma triangular em planta e a existência de um recuo entre o corpo de cinco pisos e o corpo de

19 pisos, não é possível definir uma “dimensão” exacta para o recuo. Este problema foi solucionado

separando estruturalmente os dois corpos elevados.

Um edifício é regular em altura quando:

• Os sistemas de resistência às acções horizontais como núcleos, paredes resistentes

ou pórticos, devem manter-se desde a fundação até ao topo do edifício;

• A rigidez lateral e a massa de cada piso não se devem alterar, podendo diminuir, no

desenvolvimento em altura;

• Em edifícios porticados deve haver uma variação proporcional entre pisos da razão

entre as resistência mobilizadas e necessárias;

• No caso da existência de recuos devem ser satisfeitas as seguintes condições:

– Preservação da simetria axial do edifício, sendo o recuo inferior a 20% da

dimensão do piso inferior na direcção correspondente;

– No caso da existência de apenas um recuo, sendo este inferior ou igual a 15% da

altura total da estrutura, o seu limite horizontal é 50% da dimensão do piso inferior na

direcção correspondente. No entanto estes limites apenas são válidos se a estrutura

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na zona inferior ao recuo conseguir suportar 75% do corte basal mobilizado por uma

estrutura igual continua em altura;

– Se os recuos inviabilizarem a simetria estrutural, em cada fachada, cada um

destes deve ser inferior ou igual a 10% da dimensão do piso inferior na direcção

correspondente, ou exceder 30% da dimensão da estrutura na base, sendo, neste

caso, contabilizado o somatório dos recuos [3].

Segundo o regulamento romeno, os requisitos que ditam a regularidade em altura de um edifício

são idênticos aos dispostos no EC8, sendo desnecessários enumerá-los neste documento [2].

No entanto deve ser feita referência às penalizações do coeficiente do comportamento para os

casos em que a estrutura não cumpra os requisitos de regularidade, já que se salientam algumas

diferenças face ao EC8:

• Caso exista regularidade em planta e não em altura o coeficiente de comportamento

é reduzido em 20% face ao valor de referência;

• Caso não exista regularidade nem em planta, nem em altura, o coeficiente de

comportamento é reduzido em 30% [2];

– Coeficiente de comportamento

Deve ser ainda definido um coeficiente de comportamento que segundo o EC8 é quantificado

experimentalmente por:

Plásticoelástico FFq =

Em que:

elásticoF : Corte basal em regime elástico para um determinado deslocamento;

PlásticoF Corte basal em regime plástico para o mesmo deslocamento.

Pode ser ainda definido pela expressão:

12 −⋅= γq

Onde,

ymáx θθγ =

Em que,

máxθ : ângulo de rotação último numa rótula plástica para um elemento estrutural;

yθ : ângulo de rotação na cedência para o mesmo elemento estrutural.

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O valor de referência para estruturas metálicas é q=4, sendo este coeficiente condicionado também

pela regularidade do edifício. Entenda-se regularidade como as condições de simetria, continuidade e

monotonia estrutural, etc. Pode-se afirmar que o coeficiente de comportamento é maior para

estruturas com uma regularidade maior.

A tabela seguinte indica os limites máximos dos coeficientes de comportamento segundo o EC8 [3].

Tabela 1: Limites máximos dos coeficientes de comportamento [3]

Ductilidade Média Ductilidade Elevada

Pórticos Resistentes 4 1

5αα u

Pórticos com

contraventamentos

concêntricos (diagonais)

4 4

Pórticos com

contraventamentos

concêntricos em V

2 2,5

Pórticos com

contraventamentos

excêntricos

4 1

5αα u

Pêndulo invertido 2 1

2αα u

Sistemas duais

(contraventamentos

concêntricos e pórticos

resistentes)

4 1

4αα u

Sistemas duais ( com

núcleos ou paredes de betão

associados a perfis

estruturais metálicos) 1

3αα u

1

4αα u

uα : valor pelo qual a acção sísmica é multiplicada, para que se formem rótulas plásticas nas

secções suficientes para a instabilização global da estrutura, enquanto todas as outras acções

permanecem inalteradas [3].

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1α : valor pelo qual a acção horizontal é multiplicada para que se forme a primeira rótula plástica,

enquanto que todas as outras acções permanecem inalteradas [3].

De notar que para edifícios irregulares em altura os valores apresentados devem ser reduzidos em

20% [3].

Segundo o regulamento o coeficiente de comportamento deste edifício, que consiste num sistema

dual com contraventamentos concêntricos e pórticos resistentes, pode tomar o valor de referência,

sendo este q=4 ou mesmo 1

4αα uq = , de acordo com a ductilidade considerada.

O código romeno tem uma abordagem semelhante nesta matéria, no entanto, por imposição das

entidades romenas o coeficiente de comportamento foi definido para q=3,5.

– Limitação das deformações em serviço

A segurança aos Estados Limites de Serviço e o controlo de estragos são aspectos fundamentais

na regulamentação ao dimensionamento sísmico, devido à crescente importância que os edifícios

assumem ao nível da sua funcionalidade, valor económico e patrimonial, tornando-se fundamental

preservar as suas características durante e após um sismo.

Esta limitação é definida pelo EC8 da seguinte forma:

A deformação relativa entre pisos é dada pela equação:

edr dqd ⋅=

Em que,

dq : é igual ao factor de comportamento q (a menos que seja expresso o contrário);

ed : deslocamento obtido para a combinação sísmica.

rd Possui as seguintes limitações:

• Estruturas com elementos não estruturais frágeis – hvdr 005,0≤⋅ ;

• Estruturas com elementos não estruturais dúcteis – hvdr 0075,0≤⋅ ;

• Estruturas em que os elementos não estruturais suportam as deformações estruturais

– hvdr 010,0≤⋅ .

Em que,

h : altura do piso;

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v : factor de redução que exprime um menor período de retorno da acção sísmica de serviço que

se pretende verificar a limitação de deformações; depende da localização da estrutura; depende

também da classe de importância da estrutura – o valor recomendado para a classe I e II é 0,5 e para

a classe III e IV, 0,4 [3].

Como a maioria dos edifícios altos, o seu dimensionamento sísmico é condicionado essencialmente

pela deformabilidade. Assim procura-se que das três restrições acima apresentadas seja usada a

menos severa. Para isto os elementos de ligação entre a estrutura e elementos não estruturais

devem possibilitar a inserção do presente caso à restrição em que os elementos não estruturais

(neste caso o vidro para as fachadas) suportam as deformações estruturais.

No entanto estas restrições carecem de especificidade, não contemplando a multiplicidade de

soluções construtivas possíveis para elementos não estruturais (fachadas, por exemplo). Por outro

lado não especificam qual deve ser o valor matemático atribuído aos deslocamentos, se um valor

médio das fachadas ou se um valor absoluto, nem determinam se é necessário afectar a acção

sísmica pelo coeficiente de importância do edifício.

Numa análise comparativa entre o EC8 e o regulamento romeno, verifica-se que este permite

deslocamentos relativos entre pisos inferiores ao regulamento europeu: para a 3ª restrição (usada

neste projecto) o limite dos deslocamentos é 1% da altura total do edifício segundo o EC8, ponto

4.4.3.2 Parte 1 e 0,8% segundo o P100-1 (2006). (4.5.4 (2) e (3) e E.1.

No que respeita às diferenças regulamentares, estas incidem fundamentalmente na verificação ao

Estado Limite Ultimo em estruturas em que o período T é inferior a cT , admitindo-se um

deslocamento em regime plástico mais elevado que em regime elástico. Existe ainda outra diferença

no campo das estruturas de betão armado, que não se explica neste documento por ultrapassar o

seu âmbito.

Por outro lado, no P100-1 (2006) os limites para os deslocamentos entre pisos estão definidos para

os ELU e ELS, estando as suas expressões expressas no ponto 4.5.4 (2) e (3) e E.1.

– Dimensionamento de Pórticos resistentes

O correcto dimensionamento de pórticos resistentes consiste em garantir que a plastificação da

estrutura se faz no maior número de elementos que não comprometam a estabilidade da

estrutura. Segundo o EC8 nos pórticos resistentes à flexão as rótulas plásticas devem formar-se

nas vigas, junto às ligações aos pilares [3].

O dimensionamento regulamentado pelo documento P100-1 (2006) é análogo ao do EC8.

– Dimensionamento de pórticos com contraventamentos concêntricos (Figura 8)

Deve ser garantido que a plastificação e dissipação energética dos contraventamentos

diagonais ocorre antes da cedência ou instabilização de pilares, vigas ou mesmo ligações. Assim

os contraventamentos devem absorver todas as solicitações horizontais. No caso de

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contraventamentos em “X” apenas as diagonais traccionadas devem ser contabilizadas na

quantificação da resistência. No tipo de contraventamentos em “V”, também usado neste edifício,

devem ser contabilizadas tanto as diagonais à tracção como à compressão [3].

Figura 8: Esquema representativo de contraventamentos concêntricos (adaptado de [1])

O regulamento romeno tem uma abordagem idêntica no dimensionamento destes elementos.

– Dimensionamento das ligações

As ligações utilizadas devem possuir uma geometria simples, cujo comportamento de

dissipação seja conhecido (definição das zonas de dissipação), evitando concentrações de

tensões ou esforços no próprio elemento de ligação, ou nas imediações. O seu fabrico e posterior

montagem devem ser processos simplificados, evitando assim possíveis erros humanos [3].

É ainda estipulado no EC8 que as ligações em zonas dissipativas ou adjacentes a estas,

englobando-se nesta definição todas as ligações de elementos metálicos usadas no edifício,

devem ser testadas experimentalmente [3].

Todas as ligações usadas no edifício são não dissipativas (não garantem a dissipação de

energia da estrutura originada pela acção cíclica de carga e descarga) pelo que apenas se faz

referência neste documento aos requisitos de dimensionamento destas ligações: a ligação deve

possuir um patamar de cedência superior ao do máximo esperado para o elemento estrutural

(responsável pela dissipação) que é definido pela equação [3]:

yovmáxy ff ⋅⋅= γ1,1,

Em que,

ovγ : valor estatístico que traduz a excedência máxima em perfis europeus;

yf : tensão de cedência do aço.

A resistência da ligação deve cumprir a expressão:

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fyovd RR ⋅⋅≥ γ1,1

Em que,

dR : Resistência da ligação pretendida;

fyR : resistência plástica do elemento estrutural a ligar.

O cumprimento deste requisito leva a um sobredimensionamento das ligações, aumentando ainda

mais as dimensões dos elementos o que, como é explicado adiante, constitui problemas ao nível da

execução em obra.

Outra disposição que se torna relevante referir, pois é determinante para o comportamento sísmico

da estrutura, é a capacidade de rotação das ligações, sendo condição essencial para conferir

ductilidade e flexibilidade à estrutura.

Em estruturas de alta ductilidade as ligações devem ter uma capacidade de rotação na zona

plástica não inferior a 35 mrad. Para estruturas de média ductilidade com um coeficiente de

comportamento maior que dois o limite mínimo baixa para 25 mrad [3].

A capacidade de rotação é calculada a partir da equação:

Lp 5.0δθ =

Em que,

δ : deformada da viga no sismo, cujos momentos flectores são inversos nos extremos;

L: comprimento da viga.

A capacidade de rotação na ligação plastificada deve ser assegurada mesmo em situações de

carga cíclica, sem uma perda de rigidez e tensão superior a 20%.

Para as ligações sujeitas a tracções o EC8 remete os requisitos de dimensionamento para o EC3

no ponto 6.2.3, 3ª alínea.

2.2.3 Alternativas Estruturais Estudadas

As análises efectuadas ao projecto original, esquematizado na Figura 9 concluíram que a estrutura

possuía uma frequência de vibração muito elevada, que conduzia a esforços significativos. Assim, a

solução alternativa mais lógica seria conferir uma maior flexibilidade à estrutura.

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Figura 9: Esquema do sistema estrutural do projecto original e modo de encurvadura (adaptado de [1])

Por outro lado é sabido que deformação entre pisos no caso de sismo atinge frequentemente o seu

valor máximo regulamentar (segundo o P100-1 (2006) e o EC8) em estruturas com grande

flexibilidade. Esta ainda é potenciada pelo facto do edifício, por imposição arquitectónica, não possuir

um núcleo ou paredes resistentes de betão armado. Desta forma, o controlo da deformabilidade

passa inevitavelmente pelo sistema de contraventamentos, pelo que foi sobre estes componentes

estruturais que se efectuaram as principais alterações.

Inicialmente foi pensado um sistema de contraventamentos nos módulos de extremidade das

fachadas mais longas (Noroeste e Este) e nos pórticos do núcleo de elevadores colocados em

paralelo à fachada Sul, como está representado na Figura 10. Desta forma, seriam suprimidos os

amortecedores (existentes nos contraventamentos tubulares dos módulos interiores), tendo a

estrutura um comportamento bem definido no que respeita à resistência às acções horizontais. Por

outro lado esta solução possibilitava a diminuição da rigidez do núcleo de elevadores, que devido à

sua posição periférica contribui significativamente para o esforço de torção no edifício, o que

justificava a adopção de amortecedores no projecto original. Assim a análise modal efectuada indicou

uma diminuição da participação da torção nos principais modos de vibração, consistindo estes,

essencialmente, em translações com direcções perpendiculares entre si.

Figura 10: Esquema do sistema estrutural da primeira alternativa e modo de encurvadura (adaptado de [1])

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O comportamento face às acções horizontais deixou de ser tipo “parede”, em que a deformada não

tem inversão de curvatura, para se assemelhar à deformada de duas “paredes” conectadas entre si

por uma ligação não rígida. Assim reduz-se significativamente a rigidez do edifício, que se expressa

no aumento do período fundamental. Este sistema possibilita ainda que haja uma maior participação

da massa nos primeiros modos de vibração, situação ideal para prever com precisão as

consequências estruturais da vibração. (modos de frequência mais baixa).

Desta forma, este sistema estrutural apresenta bons desempenhos ao nível da segurança de

colapso da estrutura, pois propicia a diminuição do esforço sísmico imposto ao edifício.

Porém, a análise modal indicou a existência de deformações excessivas nos pisos, sendo estas

incrementadas no desenvolvimento em altura do edifício, sendo registadas deformações superiores a

dois metros nos pisos mais altos. Este problema era facilmente resolvido através da incorporação de

elementos resistentes, como núcleos ou paredes de betão, ou pórticos resistentes tipo “Moment

Resisting Frames”, caracterizados por responderem rigidamente à flexão. No entanto a solução teria

que passar novamente pelo sistema de contraventamentos, devido à impossibilidade arquitectónica já

referida de incluir estes elementos resistentes.

Assim, procurou-se reduzir as deformações dos pisos mantendo a flexibilidade do edifício,

essencial para garantir a segurança ao colapso, alterando o comportamento do tipo “parede” para um

característico de uma estrutura tipo “pórtico-parede”. Isto foi conseguido através da inclusão de

contraventamentos nos três últimos módulos no topo de cada fachada. Como é perceptível pela

Figura 11 este tipo de comportamento possibilita que o incremento das deformações nos pisos ao

longo do desenvolvimento vertical seja mais controlado, pois, ao contrário do sistema anterior onde a

deformada tinha a mesma concavidade em altura, o comportamento “pórtico-parede” possui uma

inversão da concavidade, devido ao grau de encastramento conferido pela ligação rígida entre “viga”

e pilar do pórtico.

Figura 11: Esquema do sistema estrutural da solução final e modo de encurvadura (adaptado de [1])

Os contraventamentos utilizados, tanto nos módulos de extremidade como nos últimos três

módulos de topo, são concêntricos (Figura 8), caracterizados por uma boa dissipação energética,

permitindo que as vigas não possuam solicitações significativas, reduzindo assim as dimensões

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destas, o que possibilita diminuição da rigidez global do edifício, redução de custos e evitar possíveis

impedimentos geométricos. São do tipo “V” e “V invertido”, alternados em cada piso. Este sistema foi

incluído nas fachadas com maior comprimento do edifício (Noroeste e Este). À semelhança do

sistema estrutural anterior o núcleo de elevadores possui os três módulos contraventados.

De notar que na fachada inclinada (Sudoeste), a pedido dos arquitectos, o sistema de

contraventamentos é interrompido até ao sexto piso, possibilitando uma abertura no quinto e sexto

piso que servirá como uma área ajardinada aberta para o exterior.

Por outro lado houve a necessidade de separar, do ponto de vista de comportamento estrutural, os

dois corpos do edifício, de forma a acentuar as características de comportamento já referidas. É

facilmente perceptível que uma estrutura com uma volumetria mais irregular, neste caso, com um

recuo acentuado no seu desenvolvimento em altura, vai possuir modos de vibração menos

expectáveis, com menor participação de massa nos modos principais, onde a componente de torção

se pode tornar significativa. Podem ainda gerar-se esforços adicionais na zona de recuo o que

obrigaria a componentes com maiores dimensões nesta zona.

A estrutura dos pisos foi alterada face ao projecto original romeno para uma solução mista, em que

as vigas metálicas se ligam à estrutura periférica através de forma rotular, o que possibilita que não

estejam sujeitas às acções horizontais.

As vantagens de uma solução deste tipo incidem sobre a rapidez e facilidade de execução, estando

mais adaptada às condicionantes atmosféricas romenas. Isto porque permite a construção da

estrutura metálica em altura, incluindo as chapas colaborantes das lajes, de uma forma contínua

durante o Inverno romeno, deixando as betonagens para o tempo mais seco e quente.

Por outro lado uma solução mista tornaria a estrutura mais leve, o que reduz substancialmente os

esforços e deslocamentos sísmicos, permitindo ainda uma maior optimização estrutural e de custos.

2.2.4 Ligações

Contrariamente ao projecto original foi estipulado que as ligações executadas em obra seriam

aparafusadas, por razões que se prendem com a facilidade de execução, sem necessidade de

mobilizar muitos recursos num local de dimensões reduzidas.

Por outro lado é sabido do melhor comportamento das ligações aparafusadas às acções cíclicas de

carga e descarga face às soldaduras.

Para além do cumprimento do disposto no EC8 procurou-se cumprir outros pressupostos do

correcto dimensionamento de ligações, sendo estes:

• A rotura por corte não deve ocorrer na chapa de alma dos pilares e na intersecção

entre vigas e pilares, precavendo-se a rotura de pilares num determinado piso;

• Prevalecimento da rotura dúctil (esmagamento) face à frágil (corte);

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• Diminuir a área furada das secções das chapas de ligação ou dos elementos a ligar

de forma a garantir a cedência pelas secções cheias antes da rotura nas secções furadas,

evitando roturas frágeis.

• Utilização de tipologias de ligação já testadas experimentalmente;

Devido à solução mista para as lajes dos pisos, não foi possível a utilização tradicional do sistema

de ligação com recurso a cutelos em chapas de topo que excedessem a altura das vigas, como é

perceptível pela Figura 12.

Figura 12: Pormenor de ligação de vigas a pilares com reforço de cutelos (adaptado de [1])

É necessário que o projectista contemple os aspectos económicos e construtivos do fabrico e

montagem das ligações. Assim procurou-se alcançar ligações compostas por aços que a Martifer

tinha em stock e com dimensões compatíveis com os recursos mecânicos e técnicos da fábrica,

localizada no Sul da Polónia.

Figura 13: Pormenor do modelo de ligação entre troços de viga

Por questões que se prendem com as dificuldades de mobilização de recursos para um estaleiro de

reduzidas dimensões, imposições regulamentares romenas e falta de qualidade de soldadura

executada em obra, não se considerou este tipo de ligação em projecto. Verificou-se mais tarde, já

durante a construção do edifício, que foi impossível excluir a ligação por soldadura em obra devido a

impossibilidades regulamentares.

2.2.5 Materiais

No que respeita a estrutura principal utilizou-se o aço S355 J2 para chapas com espessura superior

a 50 mm e S355 JO para chapas com espessura inferior a 50 mm. Na estrutura dos pisos foi usado

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aço S275 JO, betão C25/30 e aço de reforço PC52. Deve ser referido que, segundo a Norma EN

10025:2004 o aço estrutural de uso mais comum é especificado de acordo com a Tabela 2:

Tabela 2: Características do aço estrutural de uso comum [4]

Designação Tensão de

cedência (MPa) Tensão de

Rotura (MPa)

Teste de Charpy1 (preconizado na EN 10045)

Temperatura (ºC)

Energia do impacto (J)

S 185 185 290/510

S 235 JR

235 360/510

20

27 S235 JO 0

S 235 J2 -20

S 275 JR

275 410/560

20

27 S 275 JO 0

S 275 J2 -20

S 355 JR

355 470/630

20

27 S 355 JO 0

S 355 J2 -20

S 355 K2 -20 40

2.2.6 Fundações

O sistema estrutural de fundações é semelhante ao já descrito no ponto referente ao projecto

original, tendo sido introduzidas algumas modificações devido a imposições de verificadores

romenos.

Num edifício localizado numa zona de grande sismicidade o correcto dimensionamento do sistema

de fundação é determinante para o bom comportamento sísmico da estrutura. Isto porque os esforços

1 Ensaio experimental que determina a quantidade de energia abosrvida por um material durante a sua fractura,

através do impacto de um martelo cujas características são estandardizadas. Ver norma EN 10045

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preponderantes a considerar são dinâmicos, sendo necessário dar continuidade ao sistema de

dissipação de esforços sísmicos da estrutura elevada, para que estes sejam transferidos

correctamente para o solo de fundação.

Por outro lado, a solução encontrada procurou fazer face às más características do terreno

verificadas nesta zona da Roménia.

Desta forma, foi o condicionamento sísmico e a fraca qualidade do terreno que determinaram a

adopção de uma solução de fundações indirectas complementadas com outros elementos

resistentes, sendo o sistema estrutural descrito em seguida:

• Parede de contenção moldada, com a mesma profundidade das estacas, sendo o seu

comportamento semelhante a uma estaca continua e linear, permitindo assim dar

continuidade aos significativos esforços sísmicos impostos às fachadas. Tem ainda como

função estrutural resistir aos impulsos do solo durante a construção como durante a vida útil

do edifício;

• Grupo de estacas em número igual ao de pilares interiores do edifício (Figura 14),

situadas no seu alinhamento, cuja função é transmitir ao terreno as acções verticais;

Figura 14: Planta de localização das estacas [1]

• Laje de fundo onde as estacas são encabeçadas, funcionando como um

ensoleiramento geral (Figura 15). Permite resistir aos esforços originados pelos

deslocamentos diferenciais entre as estacas e a parede de contenção.

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Figura 15: Modelo 3D das fundações do edifício Euro Tower

O processo construtivo adoptado foi o sistema “Top-Down”, numa tentativa de aproveitar todo o

espaço disponível em estaleiro. Assim a parede de contenção foi executada antes da escavação,

decorrendo esta simultaneamente com a execução das lajes dos pisos enterrados e com a elevação

da estrutura metálica.

2.3 Conclusões

O dimensionamento das peças foi condicionado pela logística da cadeia fabrico-montagem, já que,

como foi referido, a fábrica dos componentes situa-se no Sul da Polónia, permitindo que estes fossem

transportados por caminho-de-ferro ou rodoviariamente.

A solução estrutural utilizada respeitou as imposições arquitectónicas e geométricas, sendo que as

únicas alterações efectuadas consistiram no sistema de contraventamentos e na separação do

edifício em dois corpos contíguos por uma junta estrutural dos corpos elevados.

Com este sistema de pórticos com contraventamentos concêntricos a estrutura assumiu um

comportamento bem definido, no que respeita à resposta sísmica, em que os primeiros modos de

vibração (de translação e perpendiculares entre si) têm grandes participações de massa e onde a

torção não tem uma contribuição significativa. Foi possível manter a flexibilidade estrutural, condição

determinante para reduzir os esforços sísmicos, aliado a deformações controladas devido a uma boa

distribuição da rigidez, que não coloquem em causa a capacidade de serviço do edifício após o

sismo, cumprindo o disposto nos regulamentos sísmicos.

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3 Fabrico dos componentes da estrutura

3.1 Introdução

Procurou-se, neste capítulo, descrever o processo de produção dos componentes de uma estrutura

metálica e as tecnologias actualmente utilizadas nas várias etapas de fabrico.

No presente capítulo foi estudada a produção dos componentes estruturais metálicos do edifício

Euro Tower, dando mais relevância aos processos de soldadura e do seu controlo de qualidade,

devido à sua complexidade de execução.

Como foi referenciado, o aço utilizado na produção dos componentes foi o S355 J2, S355 JO para a

estrutura principal e S275 JO para a estrutura dos pisos.

Segundo a norma EN1090:2005 as características do aço estrutural, tanto nos vários perfis

existentes como em chapas, são definidas pela norma EN 10025:2004, no que diz respeito à qualidade, composição do aço e condições de fornecimento. [5]

A laminagem a quente, processo esquematizado na Figura 16 consiste em dar a forma pretendida a

uma peça em bruto de aço (lingote) submetendo-a a uma série de rolamentos cuja temperatura se

situa entre os 800 e 1200 ºC. O material deve ser submetido a uma temperatura de aproximadamente

1250º C [6]. Este processo de aquecimento possibilita uma melhoria das propriedades do aço, já que

a sua microestrutura se rearranja, tornando-se mais compacta. Numa fase posterior, executa-se a

laminagem a frio (Figura 16) a temperaturas muito inferiores (na ordem dos 200 a 300º C, pelo que

possibilita deformações inferiores à laminagem a quente, mas com um acabamento superficial e

tolerâncias dimensionais muito superiores. Na construção metálica as chapas e os perfis estruturais

são os elementos mais usuais, razão pela qual é preferido o processo descrito em detrimento da

estampagem ou quinagem, pois estas têm a sua aplicação quase exclusivamente na produção de

peças de dimensões e espessuras muito reduzidas, sendo utilizada noutras indústrias.

Figura 16: Esquema representativo do processo de fabrico de uma chapa por laminagem a quente e a frio

Desta forma, a laminagem a quente possibilita uma deformação significativa do elemento, mas as

elevadas temperaturas acarretam consequências ao nível do acabamento superficial da peça, da sua

precisão geométrica e dimensões, sendo muitas vezes necessária uma posterior laminagem a frio.

Por outro lado, a fase posterior a este processo pode gerar imperfeições. Um deficiente controlo da

temperatura pode provocar um arrefecimento heterogéneo em que a solidificação nos banzos se

processa mais rapidamente que na alma gerando tensões interiores (entre a alma e os banzos, no

caso de perfis) [8]. Esta anomalia condiciona a capacidade resistente ainda que, na generalidade,

Lingote Bilete

Laminagem a quente

Chapa

Laminagem a quente

Quinagem

Chapa mais fina

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não se justifica contabilizá-la. No entanto, em casos de utilização de elementos de esbelteza

significativa esta diminuição de resistência deve ser tida em conta no dimensionamento. Este efeito

está contemplado no EC3, através de um factor variável que limita as tensões residuais permitidas de

acordo com o tipo de secção [9].

Estas tensões podem gerar fendilhação do aço nas zonas de transição da alma para o banzo, pelo

que devem ser controladas durante a produção [7].

Por outro lado, a existência de fendas pode dever-se a um deficiente controlo da temperatura

durante a laminagem, pois para que esta ocorra sem danificar o aço a temperatura deve garantir a

fusão do material nas zonas a laminar. Caso contrário, as tensões introduzidas pelos rolamentos durante a laminagem podem levar ao aparecimento de fissuras [7].

Descreve-se ainda, sucintamente, outros processos de produção metalomecânica, cuja aplicação

na indústria da construção foi perdendo relevância ao longo do tempo.

A moldagem consiste na colocação do aço fundido em moldes e o posterior arrefecimento. Existem

três tipos de moldagem sendo estes, a moldagem injectada, a moldagem por moldes de areia ou

casca e por moldes de cera. É um processo controlado que permite obter boas características finais

do material, pois formam-se estruturas cristalinas bem definidas. Desta forma, pode ser usada na

produção de peças estruturais de características resistentes especiais, como os cabos de suspensão

de pontes e elementos estruturais de plataformas petrolíferas. No entanto este processo apenas

permite produzir peças com 30 a 50 toneladas [7].

Podem existir algumas imperfeições no produto acabado que consistem em fissuras causadas pelo

possível arrefecimento heterogéneo, localizando-se maioritariamente em zonas de aresta da secção. Por outro lado, podem-se formar bolsas de ar no interior do molde [6]. Refere-se ainda outro

problema que consiste no destacamento de matéria sólida no seio do aço, designadamente grãos de

areia provenientes dos moldes [7].

A forja é outro processo de acabamento do aço, em que este é enformado através de pressões

mecânicas repetitivas auxiliadas pelo aquecimento do material, executadas por martelos, prensas e

rolamentos em diferentes direcções [5]. A combinação de elevadas temperaturas (entre 530 a 580ºC)

com as pressões mecânicas (executadas durante 2 minutos por cada mm de espessura de aço da peça) possibilita peças com propriedades mecânicas satisfatórias [7].

As secções de espessura fina, do tipo estaca-prancha, podem ser executadas através da

deformação do material. Por outro lado, existem determinadas estruturas que são compostas por

componentes de eixos curvilíneos, sendo necessária a deformação plástica do aço, para que a peça

obtenha a curvatura desejada. Estas deformações podem ser executadas a frio ou após um

aquecimento prévio do aço.

São aplicadas tensões até o material atingir a sua tensão de cedência e iniciar a sua plastificação,

provocando uma deformação permanente. No entanto, as tensões exercidas ao aço, originam uma

diminuição não desprezável da sua ductilidade, sendo especificados procedimentos na norma EN

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31

1090 de redução das tensões residuais através do aumento de temperatura. Assim, este processo

não deve colocar em causa as características reológicas do aço, garantindo a capacidade resistente

em serviço. As deformações são controladas a partir da relação entre o raio da curvatura efectuada

com a deformação e a espessura ou diâmetro da secção [7].

A deformação das peças pode ser executada por compressão, tracção e por combinação das duas.

Outras formas de execução consistem na deformação por flexão e corte [6].

Os equipamentos necessários a todas as fases produtivas cumprem, obrigatoriamente o disposto na

norma EN 1090-1:2005 no ponto 6.3.3.

Sabendo que a produção metalomecânica se insere maioritariamente no âmbito da Engenharia

Mecânica, este capítulo torna-se relevante, pois deve ser do conhecimento do Engenheiro Civil

projectista as principais fases de produção de elementos estruturais metálicos, sendo estas o corte e

furação, a serralharia, a soldadura e, por fim, a decapagem e pintura. Isto porque as decisões

tomadas na fase de dimensionamento condicionam o processo produtivo. Assim, este conhecimento

permite a integração da fase de produção na fase de projecto, reduzindo os problemas que possam

surgir, cujo impacto será significativo no que respeita aos custos e prazos associados à produção.

3.2 Corte

3.2.1 Considerações gerais

O corte consiste num procedimento constantemente utilizado na preparação de componentes em

aço para estruturas, já que as dimensões dos elementos definidas em projecto não correspondem

geralmente às dimensões dos elementos provenientes do fornecedor. O corte constitui uma etapa de

produção cujo planeamento deve ser pormenorizadamente realizado, de forma a obter o melhor

aproveitamento do elemento inicial, seja este um perfil ou uma chapa.

Desta forma, é necessário um sistema informático que monitorize as peças que estão à disposição

para corte e qual será o plano que minimize desperdícios. Neste campo, os softwares CNC

(Computer Numerical Controlled), de gestão de produção e planeamento tornam-se uma mais-valia

inquestionável, possibilitando a execução de um plano de corte pormenorizado, onde todas as

informações necessárias são importadas para o computador da máquina de corte, acelerando todo o

processo, onde a intervenção humana deixa de ter um papel preponderante [10].

O corte pode ser executado por diversos métodos consoante o tipo de aço, secção da peça e suas

dimensões. Distinguem-se o corte por guilhotina (esforço de corte), por serra, por arco de

oxiacetilieno (oxi-corte), plasma, laser e jacto de água simples e com abrasivos. Este último não tem

aplicação na construção metálica, sendo utilizado em demolições, pelo que não é abordado.

Apresenta-se no Anexo I um quadro resumo onde se descreve sucintamente as técnicas de corte já

mencionadas. No entanto considerou-se relevante descrever pormenorizadamente os métodos

normalmente utilizados no fabrico de estruturas metálicas, nomeadamente no corte de chapas e

perfis, que consistem no corte por serra e guilhotina, por oxi-corte e o corte por jacto de plasma.

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32

Independentemente da tecnologia de corte utilizada, existem boas práticas para o corte de chapas e

perfis, cuja execução deve ser garantida, destacando-se evitar a existência de vértices vivos, como

está representado na Figura 17, já que são zonas de concentração de tensões muito significativas

que podem fragilizar a capacidade resistente da peça [7].

Figura 17: Metodologia de execução de vértices num perfil. Corte longitudinal (adaptado de [7])

3.2.2 Chapas

O corte de chapas é quase exclusivamente executado por processos térmicos, designadamente o

oxi-corte e o corte por jacto de plasma. Ambas as tecnologias assentam em princípios energéticos,

em que o aço atinge o seu ponto de fusão permitindo a separação do material.

Oxi-corte

Esta tecnologia tem como consumível principal o oxiacetileno, que permite iniciar a reacção

exotérmica entre o oxigénio e o aço.

O equipamento consiste numa mesa de corte onde é posicionada a chapa. A esta mesa está

acoplado um sistema de carris por onde desliza uma barra transversal à mesa onde está instalado o

dispositivo de corte, que consiste em vários bicos ou tochas que executam o corte devido ao jacto de

oxiacetileno, responsável pelo início das reacções já referidas (Figura 18, Figura 19).

Figura 18:Equipamento de corte por oxi-corte [ph: arquivo pessoal]

Figura 19: Pormenor da mesa de corte de chapa [ph: arquivo pessoal]

Deve ser referido que existem outros equipamentos que utilizam esta tecnologia, nomeadamente,

as tochas portáteis que permitem cortes localizados executados manualmente, normalmente

utilizadas na realização de reparações, como exemplificado na Figura 20.

Correcto Incorrecto

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33

Figura 20: Reparação manual de um elemento por maçarico de oxi-corte [ph: arquivo pessoal]

Esta técnica tem a capacidade de cortar todo o tipo de aço estrutural até espessuras muito elevadas

(t≤120mm), sendo muito utilizada na preparação das chapas que constituem os perfis secção

composta.

A superfície de corte é irregular, caracterizada pela existência de rebarbas, sendo necessário

tratamento da peça após o corte, que consiste, normalmente, em rebarba das arestas de corte.

Acrescenta-se que a zona termicamente afectada é significativa, o que pode condicionar a qualidade

da soldadura nestas zonas.

A precisão do corte é elevada, sendo a sua fenda estreita, o que reduz os desaproveitamentos de

aço devido ao corte. Esta técnica permite boas velocidades de corte, estando esta característica

sempre dependente da espessura da chapa.

Devido à sua elevada precisão possibilita geometrias de corte complexas, com formas angulares e

curvilíneas.

Deve ser referido que o equipamento utilizado para esta técnica deve ser inspeccionado

periodicamente de acordo com o ponto 12.3.2.1 da norma EN 1090-2:2005.

Corte por jacto de plasma

O plasma térmico consiste numa mistura gasosa cujas partículas constituintes dos seus átomos se

encontram num estado acentuado de excitação originando libertação de calor [11].

O gás consumível de auxílio ao processo é normalmente o azoto, sendo possível usar também o

hidrogénio e o árgon [12].

Existem duas técnicas de ejecção de plasma: através da injecção de ar comprimido ou injecção de

água. A produção de estruturas metálicas utiliza exclusivamente o corte plasma com injecção de

água, pois este permite superfícies de corte de melhor acabamento, pelo que apenas este será

caracterizado neste texto [11].

O equipamento utilizado é idêntico ao oxi-corte, como é perceptível na Figura 21 e Figura 22

constituído por uma mesa onde assenta a chapa. A única diferença a referir reside na tocha,

adaptada ao corte por jacto de plasma.

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34

Figura 21: Equipamento de jacto por plasma [ph: arquivo pessoal]

Figura 22: Pormenor de execução de corte por jacto de plasma e esquema representativo de um maçarico de corte plasma com injecção de água [ph: arquivo pessoal] [11]

Esta tecnologia é usada quase exclusivamente para a preparação de chapas, permitindo cortar

todos os tipos de aço estrutural, estando limitada a elementos com espessuras inferiores a 30mm. No

entanto, para intensidades de correntes de 1000 Amperes a espessura máxima pode atingir os

125mm para aço inoxidável [11]. Tem uma elevada precisão de corte, permitindo superfícies de corte

lisas, não sendo necessário tratamentos de superfície especiais após o corte.

A velocidade de corte é muito elevada, vantagem muito significativa não só no que respeita ao

rendimento do processo, mas também no facto de não produzir alterações de registo nas

características do aço, já que a zona termicamente afectada pelo corte é muito reduzida, consistindo

em apenas alguns milímetros em chapas até 50mm de espessura. Desta forma, o empeno dos

elementos devido ao calor é muito reduzido.

À semelhança da tecnologia de oxi-corte o desaproveitamento do aço devido ao corte é

praticamente desprezado, já que a espessura da fenda de corte é reduzida. Por outro lado, as perdas

das características da liga do aço por vaporização e contaminação devido à exposição da atmosfera

do arco a alta temperatura corresponde a uma profundidade de aproximadamente 0,1mm [11]. O Oxi-

-plasma permite também a execução de cortes de formas angulares e curvilíneas.

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35

As tochas ou bicos apresentam uma durabilidade elevada e como foi mencionado, as superfícies de

corte não necessitam de acabamentos posteriores.

Guilhotina

Trata-se de um processo mecânico muito utilizado no corte de chapas de espessura reduzida, como

chapas de topo ou cutelos (Figura 23 e Figura 24), por exemplo. As espessuras máximas aplicáveis a

este método são 14mm e 10mm, para aços cuja tensão de cedência é inferior ou igual a 355 MPa e

aços em que a mesma grandeza é superior a 355 MPa, respectivamente. A guilhotina, normalmente

hidráulica, submete o elemento a um esforço de corte, plastificando o aço até atingir a rotura. Induz

algumas imperfeições no corte, no que se refere à rugosidade da superfície de corte e também provoca o esmagamento da chapa, por vezes significativo, na zona envolvente à aresta de corte [12]. O tratamento da superfície de corte por rebarba não deve exceder os 0,5mm de profundidade [13].

Figura 23: Máquina de corte por guilhotina [ph: arquivo pessoal]

Figura 24: Pormenor de chapas de topo cortadas por guilhotina [ph: arquivo

pessoal]

Análise comparativa entre os métodos

Já que a aplicação do corte por oxi-corte e por jacto de plasma é praticamente semelhante,

diferenciando-se sobretudo nas espessuras de corte, torna-se relevante proceder a uma análise

comparativa das suas características principais.

Assim no que diz respeito ao acabamento de superfícies o corte por jacto de plasma permite

superfícies mais lisas, sem necessidade de tratamento posterior, contrariamente ao oxi-corte em que

a superfície deve ser rebarbada previamente à execução de soldadura.

Ambos os métodos executam um corte de grande precisão, sendo mais acentuada no caso do corte

por plasma, devido a factores como a espessura da fenda, que é também menor no caso do corte por

plasma.

A velocidade de corte é significativamente superior no corte por jacto de plasma para espessuras

pequenas, na ordem dos 10 a 15mm. No entanto esta velocidade vai diminuindo hiperbolicamente à

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36

medida que a espessura aumenta, aproximando-se da velocidade característica do oxi-corte,

concluindo-se que a velocidade de corte é aproximadamente inversamente proporcional à espessura

do elemento. Por outro lado, no oxi-corte, a variação da velocidade de corte de acordo com a

espessura é praticamente inexistente. Estas variações estão representadas na Figura 25.

Figura 25:Comparação das velocidades de corte em função da espessura do elemento, para o Oxi-corte e Plasma (Adaptado de [11])

Salienta-se que as chapas não são perfeitamente planas e o aço pode apresentar oxidação. No

caso do oxi-corte, estes óxidos podem contaminar o maçarico de corte originando defeitos de corte

(falta de precisão), diminuindo a sua velocidade ou mesmo, em casos extremos, provocar a

interrupção do processo. Acrescenta-se ainda que, para colmatar a deficiência de planeza, garantindo

as tolerâncias exigidas, é necessário recorrer a dispositivos automáticos de regulação do

posicionamento do bico de corte. No corte por jacto de plasma estes condicionamentos não são tão

significativos, pelo que não se justifica este tipo de regulação automática. Assim, quando necessário,

fixa-se a chapa na mesa de corte. Refere-se ainda que, neste tipo de corte, o efeito da presença de

impurezas na superfície da chapa, nomeadamente óxidos e calamina, é desprezável face à

viabilidade do processo [11].

Como foi referido a velocidade de corte, conjuntamente com outros factores, determina a zona

termicamente afectada do elemento, já que um tempo de incidência de energia mais prolongado vai

induzir alterações das características do aço. Desta forma, o corte por jacto de plasma possibilita uma

menor área do elemento afectada termicamente.

Seguidamente é apresentada uma tabela comparativa entre os três métodos analisados de corte de

chapa que relaciona a capacidade de corte no que respeita a geometrias e formas.

0

1

2

3

4

5

0 10 20 30 40 50

Velo

cida

de d

e co

rte(

mm

)

Espessura do elemento (mm)

Oxicorte

Plasma

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37

Tabela 3: Possíveis geometrias de corte do Oxi-corte, Plasma e guilhotina (adaptado de [11])

Geometria

Corte

rectilíneo

Corte de chapa

em duas iguais

Vários cortes

rectilíneos

simultaneos

Corte de geometria

curvilínea (chapa

plana)

Vários cortes

curvilíneos

Corte em

chapa

curva

Tecn

olog

ias

Oxi-corte + + + + + -

Plasma + + + + - -

Guilhotina + + - - - -

3.2.3 Perfis

A geometria dos perfis usados na construção metálica consiste, maioritariamente, em I, H, U, as

cantoneiras em L e as secções tubulares RHS e CHS.

Usualmente o corte destes elementos é executado por serra de banda longitudinal (Figura 26), fita

rotativa ou serra de disco circular, pois apresenta bons rendimentos de execução para este tipo de

componentes estruturais.

Todos os tipos de serras são direccionados para geometrias de corte simples, rectilíneas,

perpendiculares ou oblíquas ao eixo do perfil, sendo normalmente o ângulo máximo de corte de 45º.

A serra de disco ou circular apresenta normalmente uma espessura de 5mm, sendo as dimensões

máximas da peça a cortar determinadas pelo diâmetro do disco. Tendo em conta ainda este

parâmetro é possível agrupar perfis, executando o seu corte simultaneamente o que permite

aumentar a produtividade. Normalmente o corte é sempre executado com um posicionamento na

mesa de corte tal que alma se encontre na horizontal e os banzos na vertical [7].

As serras de banda longitudinal e fita rotativa têm menor capacidade de corte no que respeita às

dimensões da peça a cortar. A precisão de corte é idêntica à da serra de disco [7].

A superfície de corte apresenta alguma rugosidade, implicando o seu tratamento por rebarba.

Acrescenta-se ainda que esta técnica origina um significativo volume de detritos, nomeadamente as

limalhas, cujo tratamento por reciclagem deve ser previsto pormenorizadamente.

O corte por serra consiste no método mais prático para o corte deste tipo de elementos metálicos

em todos os tipos de aço, dependendo da natureza do material que constitui a serra, sendo o seu

limite máximo de espessura 50mm.

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Figura 26: Corte de perfil por serra longitudinal [ph: arquivo pessoal]

Deve ser referido que a tecnologia de oxi-corte pode ser utilizada no corte de perfis, em situações

de reparação de geometria de elementos, através da utilização de maçaricos portáteis (Figura 27)

3.2.4) Execução de Chanfros

Este processo consiste em preparar as zonas de arestas das peças para receber a soldadura,

sendo executado um corte normalmente diagonal em relação à superfície da peça (Figura 27). A

tecnologia maioritariamente utilizada é o oxi-corte através da utilização de maçaricos instalados em

carrinhos que se movem em calhas dispostas paralelamente ao eixo do chanfro.

Figura 27: Execução de chanfro de uma chapa [ph: arquivo pessoal]

3.3 Furação

A furação não apresenta problemas no processo produtivo, existindo programas de controlo

geométrico e numérico (CNC) que permitem definir com exactidão a disposição dos furos, bem como

o seu diâmetro.

Os métodos de furação consistem em [14]:

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• Punçoamento;

• Broca;

• Laser;

• Plasma;

• Arco de Oxiacetileno.

A primeira técnica tem grande utilização em chapas de espessuras fina, como é o caso de chapas

de topo ou cutelos, representadas na Figura 29, sendo executada por percussão de uma peça

cilíndrica contra a peça a furar (Figura 28). A sua aplicação é limitada aos elementos metálicos de

classe 1 e 22

MPaf y 355≤

. Por outro lado a EN 1090-2, no ponto 6.6.3 apresenta também algumas restrições à

utilização desta técnica de furação tendo em conta o tipo de aço e a espessura da peça. Assim, a

furação por punçoamento é permitida para os aços cujo e para espessuras não

superiores a 25mm, sempre que a espessura nominal da peça não seja superior ao diâmetro nominal

do furo. Para os aços com tensão de cedência superior esta técnica está restringida a espessuras

máximas de 14 mm [5].

Esta técnica implica algumas imperfeições de acabamento no furo, já que confere alguma

rugosidade às arestas dos furos. Estas imperfeições podem ser reduzidas através da utilização de

peças afiadas na percussão [7].

O punçoamento pode ainda originar a distorção do aço na zona envolvente ao furo, sendo esta

limitada segundo a norma EN 1090-2, ponto 6.6.3. A limitação imposta está descrita no Anexo II,

referente às tolerâncias de fabrico.

O diâmetro do furo por punçoamento deve ser aproximadamente 3mm inferior ao diâmetro

pretendido, já que o restante é efectuado por mandril, que consiste no alargamento do furo por

pressão. De referir que os furos são obrigatoriamente mandrilados, independentemente da técnica de

furação para as classes de execução 3 e 4, sendo dispensados deste processo as classes 1 e 2 em

que os furos são executados unicamente por punçoamento.

2 As classes de execução consistem na categorização das estruturas metálicas consoante o nível de qualidade

exigido. Os requisitos exigidos para cada classe de execução estão definidos no Anexo A3 da EN 1090-2.

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Figura 28: Equipamento de furação por punçoamento [ph: arquivo pessoal]

Figura 29: Pormenor de chapas de topo do Edifício Euro Tower, furadas por punçoamento [ph:

arquivo pessoal]

A furação de perfis metálicos é usualmente executada através de brocas, em que os furos são

executados por corte por arranque de apara, provocado pelo movimento rotacional da broca. O

desgaste é auxiliado por uma emulsão que amacia a superfície de contacto entre a broca e a peça,

para facilitar a furação.

Deve ser planeado rigorosamente a reciclagem das limalhas e detritos provenientes deste processo,

consistindo assim numa desvantagem face ao corte por punçoamento, cujos detritos provenientes do

processo são praticamente desprezáveis.

Acrescenta-se ainda que:

- A profundidade do furo não deve exceder 2,5 vezes o seu diâmetro;

- O eixo do furo deve ser rigorosamente perpendicular à face da peça, admitindo-se uma tolerância

de 1mm;

- Os furos correspondentes a um parafuso, em peças sobrepostas, devem possuir uma tolerância

de 1mm para permitir a fácil colocação do parafuso;

- As rebarbas provenientes dos furos devem ser eliminadas, para garantir uma perfeita

sobreposição dos elementos a ligar;

No caso de os furos serem destinados a rebites (elemento de ligação muito pouco utilizado,

actualmente) o seu diâmetro deve corresponder ao diâmetro nominal do fuste do rebite acrescido de

2mm em estruturas de classe de execução 1 ou 2 e 1mm para as classes de execução 3 ou 4.

Por outro lado, se os furos forem destinados a parafusos de cabeça embebida no elemento a ligar

(countersunk bolts) as dimensões da reentrância na estrutura juntamente com as suas tolerâncias

devem permitir o ajustamento perfeito entre a cabeça do parafuso e a profundidade da reentrância.

Acrescenta-se ainda que, caso este tipo de ligação seja pré-esforçada, a profundidade nominal do

orifício da cabeça do parafuso deve ser superior em 2mm face à espessura nominal da peça [13].

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41

As técnicas de Laser, Plasma e arco de oxiacetileno assentam sobre o mesmo princípio de

funcionamento que no corte, tendo sido descritas na secção anterior. Desta forma, o nível de

acabamento da superfície dos furos é idêntico ao corte. No entanto deve ser referido que são

técnicas como reduzida utilização

3.4 Soldadura

3.4.1 Considerações Gerais

A soldadura é um procedimento que permite uma ligação de continuidade entre elementos

metálicos constituintes de uma estrutura. Consiste na fusão do material a ligar, por aumento da

temperatura, sendo a ligação assegurada desta forma, pela adição de um material de adição que se

funde com o aço. Trata-se de um processo complexo, cujo estudo e desenvolvimento envolve

diversas áreas do conhecimento tais como a Física, a Química, as Engenharias Electrotécnica,

Metalúrgica, Mecânica e Estrutural [7].

Comparativamente às ligações aparafusadas a soldadura apresenta duas vantagens, que consistem

na redução substancial do peso da estrutura, já que não necessita de chapas de ligação, e proporciona ligações mais eficazes no que respeita à protecção ao fogo e à corrosão [7].

Devido à sua complexidade, a soldadura é muito susceptível às condições onde é executada, pelo

que o ambiente envolvente é um factor fundamental na viabilidade de todo o processo. Desta forma,

é boa prática a execução de soldadura em oficina, evitando o recurso a ligações soldadas executadas

em obra, devido aos condicionamentos que este cenário acarreta.3

Deve ser referido que a susceptibilidade à soldadura varia consoante o tipo de aço. A

caracterização da soldabilidade de um aço não é linear, sendo possível enumerar como variáveis a

sua composição, o tamanho das suas partículas e o seu grau de pureza. Um indicador importante da

soldabilidade do aço é a sua tendência para a fendilhação, que como se verá constitui uma das

principais anomalias do aço, originadas pela soldadura. Acrescenta-se ainda a alteração das

propriedades dos materiais nas zonas termicamente afectadas pela soldadura como um factor

indicador da soldabilidade do aço [6].

No domínio dos aços estruturais mais comuns, este problema normalmente não se coloca. No

entanto os aços de alta resistência presentam maiores dificuldades na soldadura, já que a

percentagem de carbono na sua composição é muito elevada [6].

3 Um estudo da soldadura executada em obra será executado, mais à frente neste documento, tendo como

exemplo o edifício Euro Tower.

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42

Existem uma série de testes que permitem aferir a soldabilidade de um aço, destacando-se o teste

de Tekken4

Este teste é o mais usado em aços com fins estruturais. Deve ser referido outros testes como o

teste CTS (Controlled Thermal Severity Test) e o teste de Implante [6].

, que consiste na avaliação da fissuração motivada pela presença de hidrogénio em aços

estruturais e de alta resistência tanto no metal de solda, como no aço [15].

Dado que a soldadura envolve uma série de regulamentações que não se podem dissociar entre si

para a sua correcta definição, torna-se pertinente a apresentação de um esquema que relaciona os

diferentes campos normativos e respectivos documentos (Figura 30). Deve ser ainda referido que a

execução de soldadura é sempre acompanhada de um Plano de Soldadura, de acordo com o

estipulado na norma EN 1090-2 no ponto 7.2

Figura 30: Esquema representativo do relacionamento entre Normas referentes à soldadura. As setas indicam condicionamento. (adaptado de [7])

Resta apenas referir que a serralharia em oficina dos componentes de uma estrutura metálica é

executada quase exclusivamente com recurso a ligações soldadas. A união das peças é feita

previamente por soldadura de pontos, sendo este processo denominado a “pingagem” da estrutura.

4 Desenvolvido no Japão. Ver norma japonesa JSA JIS Z 2158 de 1993 para informação adicional

Material

(aço)

EN 10025;

EN 10113;

EN 10155;

Código Estrutural

EC3

Processos de soldadura

EN 1011

Consumíveis de soldadura

EN 499 (SER);

EN 440 (MIG/MAG);

EN 756 (AS)

Aprovação do procedimento de

soldadura

Aprovação do soldador

EN 287

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43

3.4.2 Processos de soldadura

Neste ponto são descritas as tecnologias de soldadura que têm aplicação mais significativa na

produção de estruturas metálicas, apresentando-se no Anexo III um quadro que sintetiza as suas

principais características [13]. No entanto, considerou-se relevante descrever mais

pormenorizadamente os processos de soldadura com utilização mais comum na construção metálica,

sendo estes a soldadura manual por eléctrodos revestidos (SER), soldadura de arco submerso e as

suas variantes e a soldadura MIG/MAG.

Soldadura manual por eléctrodos revestidos (SER)

Trata-se de um dos processo de soldadura mais utilizados nas indústrias metalomecânicas, tendo

sido o principal até um passado recente, devido à sua tecnologia simples e fácil execução em oficina

e em obra, sendo que, neste caso, é necessário providenciar protecção face às condicionantes

atmosféricas [7]. A sua versatilidade permite a sua utilização em vários trabalhos, desde reparações

de soldaduras, até enchimentos de cordões em locais de difícil acesso, como vértices agudos ou

zonas interiores de peças.

O processo consiste na ligação dos metais por fusão destes e do consumível (eléctrodo revestido),

devido ao calor produzido por um arco eléctrico estabelecido entre o eléctrodo e a peça. Este banho

de fusão, composto por metal das peças a ligar e material proveniente do eléctrodo, é depositado ao

longo da junta de ligação assegurando a soldadura entre as peças [16]. Deve ser referido que a

corrente eléctrica usada na soldadura pode ser contínua ou alternada com uma Voltagem variável

entre 16 e 40V e Intensidade também variável entre 30 a 500A, sendo estas grandezas dependentes

do revestimento utilizado [16]. Este processo está esquematizado na Figura 31.

Figura 31: Princípio de funcionamento da soldadura por Eléctrodos Revestidos [15]

Desta forma, os eléctrodos assumem um papel preponderante, condicionando invariavelmente a

composição do banho de fusão, pelo que determina as características físicas e mecânicas do cordão

de soldadura [16]. Um eléctrodo revestido é constituído por uma vareta (alma metálica) revestida por

uma camada de material mineral ou orgânico (revestimento). Este revestimento possui uma função

de resistência eléctrica, permitindo a formação de um arco eléctrico estável evitando a formação de

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arcos parasitas lateralmente à vareta, nos casos em que a junta de soldadura tem alguma

profundidade. Por outro lado, o revestimento fundido (escória), ao incorporar o banho de fusão,

melhora o seu comportamento físico ao nível da densidade, viscosidade e tensão superficial,

possibilitando a realização de várias posições de soldaduras, nomeadamente soldaduras ao tecto, em

que o material depositado contraria a acção da gravidade. A sua presença no banho de fusão

contribui para a protecção da contaminação exterior dos gases atmosféricos [16].

O equipamento utilizado consiste numa fonte de energia ou máquina de soldadura (autónoma ou

alimentada exteriormente), cabos de soldadura, porta eléctrodos e a pinça de ligação ao eléctrodo

[16].

Uma fotografia de execução desta soldadura está representada na Figura 32

Figura 32: Execução de Soldadura por eléctrodos revestidos [17]

O correcto posicionamento do eléctrodo varia de acordo com a posição de soldadura ou o tipo de

ligação, como está representado na Figura 33, Figura 34 e Figura 35.

Figura 33: Posição do eléctrodo em soldadura topo a topo [16]

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45

Figura 34: Posição do eléctrodo para execução de cordões verticais [16]

Figura 35: Posição do eléctrodo para execução de cordões de canto [16]

A posição do eléctrodo em relação à peça assume uma importância elevada, pois caso o ângulo

seja superior ao mencionado a escória não se acumula na superfície do banho, perdendo-se o efeito

de protecção que esta confere e ocorrendo inclusões de escória no cordão de soldadura o que reduz

significativamente a resistência mecânica da soldadura [16].

Este processo permite soldar todos os aços utilizados na construção metálica, aços microligados e

aços resistentes à corrosão.

A sua utilização está limitada a espessuras superiores a 1,5mm, já que para valores inferiores o

material a ligar funde antes de se formar um banho de fusão estável que possibilite a soldadura,

inviabilizando o processo. No entanto é impraticável a execução de soldadura por este processo com

uma espessura de cordão inferior a 5mm, pois a espessura do eléctrodo não o permite. Não existe

limite superior de espessura das peças a soldar. No entanto, torna-se menos competitivo

economicamente e ao nível de rendimentos em comparação com outros processos, vocacionados

para espessuras maiores, designadamente a soldadura MIG/MAG e por arco submerso [16].

Soldadura MIG/MAG

Este processo tem grande aplicação na construção metálica pois possibilita soldar todos os metais

envolvidos, destacando-se os aços estruturais e de alta resistência, aços inoxidáveis e alumínio [16].

A soldadura é executada a partir de um arco eléctrico formado entre um fio eléctrodo consumível

fornecido continuamente através de uma bobine e a peça a soldar. Este arco vai possibilitar a fusão

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do fio eléctrodo e da superfície das peças a ligar, formando o banho de fusão, que é depositado sobre

a junta, completando assim a soldadura. Este processo é protegido de contaminação exterior por um

fluxo de gás fornecido ao ambiente da soldadura. Inicialmente utilizava-se um gás inerte, como Árgon

ou Hélio ou misturas que corresponde à soldadura tipo MIG (Metal Inert Gas). Posteriormente conclui-

se que a substituição do gás de protecção por um gás activo (Dióxido de Carbono ou misturas) levava

a melhorias de rendimento, tornando-se mais económico. Esta variante é designada por soldadura MAG (Metal Active Gas) [16].

O processo de soldadura está representado no esquema da Figura 36.

Figura 36: Princípio de funcionamento da soldadura MIG/MAG [15]

A soldadura pode ser executada de forma semi-automática ou automática. No primeiro caso a tocha

é controlada por um soldador, sendo a alimentação do fio eléctrodo (espessura variável entre 0,8mm

a 2mm) feita automaticamente. Na soldadura automática a tocha é guiada por uma máquina. Esta

automatização ou semi-automatização é possibilitada devido ao efeito de auto-regulação do processo

que consiste no contínuo reajustamento do comprimento do arco eléctrico através de variações da

intensidade de corrente, aumentando ou diminuindo a fusão do fio consumível. Assim, existe um

consumo do fio eléctrodo contínuo, sendo este fornecido por uma bobine. Acrescenta-se ainda, como

equipamentos, uma fonte de alimentação de corrente de soldadura, uma fonte de gás de protecção,

uma unidade de alimentação do fio (bobine), tocha ou pistola de soldadura, uma caixa de comando,

um manoredutor e debitómetro. No caso do gás de protecção ser Dióxido de Carbono é necessário

um pré-aquecedor [16].

A correcta selecção do fio eléctrodo é determinante para garantir a qualidade da soldadura,

possibilitando um cordão com características físicas e mecânicas idênticas ou superiores ao metal

base. Assim o eléctrodo deve permitir um arco eléctrico estável e também evitar a ocorrência de

defeitos de soldadura, sendo para isto incorporados desoxidantes [16].

Como foi referido, as aplicações deste processo de soldadura na construção são variadas, já que é

utilizado com inúmeros metais e geometrias de juntas. Nos quadros seguintes estão representadas

os tipos de juntas e respectivas dimensões mais executadas por soldadura MIG/MAG.

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47

Tabela 4: Tipo de ligações e respectivas dimensões, passíveis de executar com soldadura MIG/MAG [16]

Deve ser ainda referido uma variante à soldadura MIG/MAG, que consiste na soldadura com fios

fluxados5

5 Anexo III

. Este processo assume especial importância pois como é uma soldadura que pode

dispensar o auxílio de um gás para protecção de contaminação exterior, já que o fluxo pode assumir

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essa função de protecção, é ideal para soldaduras em obra onde o vento não permite o fornecimento

do gás de protecção. [7]

Soldadura de arco submerso

Este processo de soldadura tem uma grande aplicação na produção de estruturas metálicas, devido

a sua elevada adequabilidade para soldar aços estruturais. Por outro lado, trata-se de um

procedimento automatizado com uma precisão de movimento da tocha bastante elevada, sendo ideal

para a execução de soldaduras de perfis rectos de grande comprimento, como representado na

(Figura 37), ou cordões circulares utilizados em secções tubulares. É indicado exclusivamente para

soldadura em oficina [7].

Figura 37: Execução de soldadura automática por arco submerso de um perfil [ph: arquivo pessoal]

No entanto, deve ser referido a existência de um limite inferior para a espessura do cordão de

soldadura, sendo este 8mm.

A soldadura resulta da fusão simultânea dos bordos das peças a ligar juntamente com um ou mais

fios eléctrodos, tornando-se este conjunto no banho de fusão, que depositado na junta de ligação,

forma o cordão de soldadura. A fusão é originada pelo fornecimento de energia calorífica ao sistema

devido ao arco eléctrico estabelecido e ao efeito Joule no sistema. A designação dada a este

processo resulta do facto do banho de fusão estar totalmente coberto por um fluxo granulado que

sofre uma fusão parcial formando a escória. A função do fluxo é semelhante à do revestimento dos

eléctrodos revestidos. Assim, todo o processo se encontra protegido do exterior, sendo possível a

utilização de correntes elevadas (200 a 2000A) de forma segura, já que se reduz a ocorrência de

salpicos de metal. Isto permite melhores rendimentos e uma maior capacidade de penetração da

soldadura [16]. O processo está esquematizado na Figura 38.

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49

Figura 38: Princípio de funcionamento da soldadura por Arco Submerso [16]

As características peculiares do banho de fusão como a sua elevada diluição, devido à forte

intensidade de corrente e o estado físico do fluxo, em granulado, limitam a execução da soldadura a

uma posição elevada, devendo a peça estar disposta horizontalmente. No entanto, é possível realizar

soldaduras em outras posições de execução, recorrendo a montagens especiais [16].

Desta forma, a posição de soldadura e do respectivo eléctrodo, entre outros parâmetros, é

fundamental para a qualidade da soldadura, nomeadamente a sua penetração, como é perceptível

pela Figura 39.

Figura 39: Efeito do ângulo do eléctrodo no cordão de soldadura (adaptado de [16])

A extremidade livre do eléctrodo, designado por “stickout” condiciona o processo de soldadura, pois

controla a quantidade de calor originada por efeito de Joule e consequentemente a penetração.

Assim para um “stickout” pequeno a penetração é maior, tal como para um “stickout” maior a

penetração da soldadura é menor. No caso específico dos aços estruturais o stickout está

compreendida entre os 25 a 30 mm.

O diâmetro do eléctrodo determina a intensidade da corrente, o que indica que um eléctrodo de

maior diâmetro diminui a penetração e a estabilidade do arco [16].

A velocidade de soldadura deve ser um parâmetro pormenorizadamente controlado, já que afecta a

penetração e a largura do cordão, sendo a sua relação inversa. Por outro lado, velocidades

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excessivas podem provocar porosidade do cordão elevada, o que pode afectar as características

mecânicas da ligação [16].

Para além destes parâmetros controláveis existem outros cujo condicionamento do processo não é

tão expedito, pelo que não são explicados neste texto, tais como a polaridade do eléctrodo e a

voltagem do arco eléctrico.

Figura 40: Equipamento de soldadura de arco submerso [ph: arquivo pessoal]

Figura 41: Pormenor do conjunto tocha de soldadura, fio eléctrodo e fluxo granulado

[ph: arquivo pessoal]

Resta apenas descrever o equipamento utilizado neste processo de soldadura, representado na

Figura 40 e Figura 41, que consiste na máquina de soldadura, tocha de soldadura e respectivo

alimentador de fio eléctrodo, um sistema de controlo, um dispositivo de alimentação do fluxo

granulado e o sistema automático de movimentação (braço sobre carris).

Esta tecnologia é também utilizada na soldadura de pernos conectores a perfis estruturais, devido

ao seu elevado rendimento, penetração elevada e possibilidade de executar a soldadura em

superfícies irregulares. Acrescenta-se ainda que permite soldar pernos conectores a todo o tipo de

aços utilizados na construção, incluindo aços inoxidáveis e algumas ligas de alumínio. A zona

termicamente afectada pode-se estender em profundidade no perfil até um terço do diâmetro do

conector, pelo que existe um limite mínimo de espessura para o banzo do perfil, sendo este 2mm. Em

construção metálica esta condicionante não tem grande relevância, já que as espessuras dos banzos

são sempre superiores à referida.

O processo de soldadura foi já descrito anteriormente. Porém a protecção conferida pelo fluxo

granulado é agora executada por um anel cerâmico colocado na zona a soldar. Este anel é destruído

após a soldadura.

Deve ser referido que a soldadura de conectores deve ser executada depois da decapagem, pois a

superfície de fixação dos conectores deve estar completamente limpa sem vestígios de corrosão. A

forma de controlar a correcta soldadura dos conectores é um método simples e expedito: em cada

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dez conectores executa-se uma pancada de martelo (Figura 42). No caso de existir uma quebra da

ligação a soldadura não verifica os requisitos de qualidade.

O modo de operação é diferente face à soldadura corrente, sendo utilizada uma pistola de

soldadura. O processo é despoletado, sendo quase instantâneo, já que a sua duração pode variar

entre 100 a 1000 milissegundos.

Os aspectos normativos referentes à soldadura de pernos conectores estão definidos na EN 1090-2

no ponto 7.5.14.

Figura 42: Pernos conectores soldados a um perfil [ph: arquivo pessoal]

3.3.3) Execução

Existem diversos parâmetros que condicionam a correcta execução das soldaduras, sendo as mais

relevantes descritas e caracterizadas seguidamente:

• Posição da soldadura

A posição de soldadura está directamente relacionada com a dificuldade de execução e,

consequentemente, com a obtenção de uma soldadura que respeite os parâmetros de qualidade

previamente definidos. Desta forma, a formação e qualificação dos operários para a execução de

determinadas posições de soldadura é crucial para garantir a qualidade.

Podem ser identificados três posições de soldadura, sendo enumeradas por ordem crescente da

sua dificuldade. Refere-se a soldadura ao baixo, soldadura vertical e soldadura ao tecto, estando

representadas na Figura 43 [7].

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Figura 43: Posições de soldadura. (PA) (PB) soldadura ao baixo; (PC) soldadura horizontal com

elementos na vertical; (PF) soldadura vertical ascendente; (PG) soldadura vertical descendente; (PD) soldadura ao tecto [7]

Consequentemente, as soldaduras apresentam mais defeitos de execução nas posições vertical e

ao tecto, sendo esta variável mais condicionante que o processo de soldadura ou o tipo de ligação. A

soldadura ao tecto acarreta dificuldades acrescidas na deposição correcta do banho de fusão ao

longo da junta, pois é necessário que o soldador execute a passagem a uma velocidade que permita

a deposição correcta do cordão, garantindo a espessura de dimensionamento, mas sem causar

respingos. Desta forma, o projectista deve procurar definir o máximo de soldaduras ao baixo quanto

possível. Ainda no que respeita às decisões de projecto condicionantes do processo de fabrico, os

projectistas devem também ter em conta as dificuldades de execução relacionadas com a

acessibilidade da ligação a soldar. Deve ser garantido na fase de projecto que todas as soldaduras

sejam possíveis de executar através do processo MIG/MAG ou soldadura por eléctrodos revestidos,

já que são os processos que permitem uma operação manual. Caso haja necessidade de projectar

ligações soldadas de difícil acesso deve haver um auxílio permanente dos Engenheiros de Soldadura para garantir a exequibilidade da mesma [7].

• Tipo de ligações

As ligações mais comuns em estruturas metálicas soldadas, representadas na Figura 44 são as

ligações topo a topo, ligações em T, de sobreposição e de canto. Este parâmetro não restringe qual

processo de soldadura mais adequado para cada tipo de ligação, sendo aplicável os três processos

utilizados em estruturas metálicas anteriormente descritos.

Figura 44: Tipo de ligações soldadas: (a) Ligação em T; (b) Ligação de sobreposição; (c) Ligação de canto; (d) Ligação de topo (adaptado de [7])

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53

• Tipo de soldaduras

Dependendo do tipo de ligações, é possível distinguir vários tipos de soldaduras, sendo as que mais

se destacam pela sua aplicação na construção metálica as soldaduras de topo e as de canto,

utilizadas em ligações em T, de canto e de sobreposição. Refere-se ainda as soldaduras compostas,

em que estão presentes as duas variantes mencionadas [7].

As soldaduras de canto apresentam uma secção triangular, podendo ser contínuas ou intermitentes

ao longo da junta de ligação. O seu parâmetro característico definido em projecto é a espessura do

cordão, que é definido desde a raiz da soldadura até ao seu bordo exterior, como representado na

Figura 45. Do ponto vista de execução a espessura do cordão (a) é determinada através do

comprimento de um dos catetos da secção transversal da soldadura (b), que normalmente assume o

valor máximo de 8mm em cada passagem de soldadura. O comprimento do cordão de soldadura não

deve exceder 0,7 vezes o comprimento do cateto da sua secção transversal (Figura 45) [7]. Caso

esta não seja um triângulo isósceles deve ser indicado o comprimento dos dois catetos.

Figura 45: (a) espessura efectiva do cordão; (b) Cateto da secção transversal do cordão (adaptado de [7])

Caso a ligação esteja sujeita a um esforço de flexão significativo não deve ser executado apenas

uma passagem de soldadura (Figura 46), mesmo que seja suficiente para garantir a espessura do

cordão definida em projecto [7].

Resta apenas referir que, sempre que possível, devem ser executadas soldaduras de canto em

detrimento das de topo, permitindo assim uma redução de custos ao nível do fabrico, pois requer

mão-de-obra menos especializada, sendo um tipo de ligação de execução mais rápida [7].

Figura 46: Soldadura de canto entre banzo e alma de um perfil [ph: arquivo pessoal]

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54

A penetração das soldaduras de topo pode ser parcial ou total consoante os requisitos de

dimensionamento. A espessura do cordão de uma soldadura de topo de penetração total depende do

tipo e dimensões do chanfro de ligação tal como é esquematizado na Figura 47.

Figura 47: (a) espessura do cordão de uma soldadura de topo de penetração total (adaptado de [7])

A deposição do material de adição pode ser auxiliado por uma chapa de aço ou cobre, ou ainda por

umas tiras cerâmicas colocadas na face posterior da junta a ligar, suportando o banho de fusão.

Estes dispositivos podem ser fixos através de pequenas soldaduras de canto no caso das chapas ou

por encaixe ou colagem, no caso das tiras cerâmicas [7].

Seguidamente, na Figura 48, apresentam-se os vários tipos de chanfros utilizados em soldaduras

de penetração total, bem como a disposição das chapas ou tiras de suporte do banho de fusão. De

notar que existem também ligações em T soldadas topo a topo.

Figura 48: Tipo de chanfros para soldaduras de topo e em T de penetração total (adaptado de [7])

A espessura do cordão de uma soldadura de penetração parcial é medida de acordo com a Figura

49. Apresenta-se também os chanfros de utilização mais comum nas soldaduras de penetração

parcial na Figura 50, sendo que o tipo (a) é o mais correntemente utilizado.

Figura 49: Espessura efectiva do cordão de soldadura de topo com penetração parcial

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Figura 50: Tipos de chanfros usados em soldadura de topo de penetração parcial. No chanfro (b) refere-se a chapa de auxílio ao banho de fusão (adaptado de [7])

Existe uma série de boas práticas de execução de soldaduras cuja descrição neste texto se reveste

de extrema importância, já que permitem evitar muitos defeitos de execução. Salienta-se que estas

directrizes têm unicamente um fundamento empírico, baseado na experiência de execução dos

soldadores:

- Na execução das ligações soldadas de uma peça da estrutura, deve ser estabelecida uma ordem

de execução das soldaduras de forma a minimizar as tensões internas das secções, reduzindo a

ocorrência de possíveis empenamentos;

- Peças de grande dimensão devem ser aquecidas antes de soldar, para evitar fendilhação devido

às tensões internas na secção. Espessuras maiores que 20mm devem ser aquecidas no mínimo a

100º C;

- A espessura dos cordões deve ser maior ou igual a 3mm;

- As soldaduras de canto não devem ter um comprimento menor que 40mm, nem superior a 60

vezes a espessura do cordão;

- Nas soldaduras de topo descontínuas o comprimento não deve ser inferior a quatro vezes a

espessura do elemento mais fino a ligar. O intervalo entre dois troços sucessivos não deve ser

superior a doze vezes esta espessura;

- Em soldaduras de canto descontínuas o comprimento de cada troço deve ser superior a quatro

vezes a menor espessura dos elementos a ligar;

- No mesmo tipo de soldaduras, e quando a ligação está sujeita a esforços de compressão o

intervalo entre cada troço consecutivo deve ser inferior a 16 vezes a menor espessura dos elementos

a ligar. No caso em que a ligação está sujeita a esforços de tracção a mesma restrição passa para 24

vezes;

- No caso de existência de cordões de soldadura opostos, a chapa deve ter uma espessura mínima

de 7mm;

3.4.3 Métodos de controlo de qualidade

Dado que a soldadura se revelou o método de ligação da estrutura de maior relevância devido à sua

complexidade, tanto no fabrico da estrutura do edifício Euro Tower como na sua posterior montagem

em obra, optou-se por caracterizar com mais pormenor os métodos não destrutivos mais utilizados no

seu controlo de qualidade após execução. São apresentados métodos de controlo de qualidade por

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ordem crescente da sua precisão, descrevendo-se as suas características, bem como quais os mais

indicados para cada processo de soldadura.

A inspecção visual consiste no método de inspecção não destrutivo mais expedito e simples,

permitindo a detecção de defeitos na superfície, à vista desarmada ou com dispositivos ópticos

simples, como mau acabamento, pequenas fendas superficiais e corrosão da soldadura. [16] Este

método está definido na norma NP EN ISO 5817.

O método de inspecção por líquidos penetrantes consiste em vaporizar a soldadura com um líquido,

como está representado na Figura 51, permitindo identificar fendas superficiais já que a deposição do

líquido na superfície fendilhada vai realçar estes defeitos como é perceptível pela Figura 52.

Figura 51: Inspecção de soldaduras por líquidos penetrantes [18]

Figura 52: Pormenor de identificação de fendas e crateras no cordão de soldadura [18]

A inspecção por líquidos penetrantes deve ser executada segunda a norma EN 571.

A inspecção de soldaduras através de partículas magnéticas é regulamentada pela norma EN 1290.

Destaca-se dos restantes métodos já apresentados porque, apesar de consistir numa forma simples e

expedida de identificar defeitos no cordão de soldadura, permite um grau de precisão

significativamente superior. Por outro lado, o seu alcance de inspecção não está limitado apenas à

superfície sendo possível localizar fendas interiores ao cordão, ainda que superficiais. Uma das suas

limitações consiste na sua aplicação limitada a materiais ferromagnéticos, o que não constitui

qualquer entrave ao seu uso na inspecção de estruturas metálicas. No entanto deve ser referido que

este método requer uma experiencia elevada dos operadores, pois a forma como a inspecção é

executada condiciona significativamente os resultados. Isto porque a direcção do campo magnético

criado deve interceptar o plano de descontinuidades perpendicularmente para uma leitura mais

fidedigna dos resultados. Acrescenta-se ainda a desvantagem de ser necessário desmagnetizar o

material após a inspecção e a remoção das partículas magnéticas da sua superfície [19].

É, desta forma, o método mais utilizado no controlo de qualidade das soldaduras na construção,

conjuntamente com a inspecção por ultra-sons.

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57

Figura 53: Execução de inspecção de soldadura por partículas magnéticas [20]

O procedimento de ensaio consiste na indução de um campo magnético à zona da

soldadura.(Figura 54) As descontinuidades são detectadas a partir de ligeiras variações no campo

magnético, identificadas pelas partículas ferromagnéticas que percorrem a soldadura. Desta forma, a

disposição das partículas, que se acumulam junto às descontinuidades, mapeando-as e indicando as

suas formas e extensão, como é perceptível pelo esquema da Figura 54

Figura 54: Esquema representativo do ensaio por partículas magnéticas

A radiografia por raios-X ou de isótopos é também um método não destrutivo de inspecção de

soldaduras, embora menos utilizado na construção metálica. É vocacionado para a detecção de

defeitos volúmicos como vazios. A sua aplicação é limitada a soldaduras de penetração total, pois o

cordão tem que ser acessível pelos dois lados da soldadura. No entanto permite testar espessuras

significativas. Outras limitações consistem nos seus custos elevados e na prevenção da exposição excessiva às radiações [19].

Este método assenta sobre o princípio da radiografia comum em que é emitida radiação (raios-X ou

raios Gama), sendo a sua absorção dependente da espessura e densidade da soldadura a testar. A

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radiação não absorvida pela material, devido à existência de descontinuidades (variações da sua

densidade), é registada numa película, sendo, desta forma, facilmente identificáveis. O documento

normativo referente a este método é a EN 1435.

A inspecção por ultra-sons tem grande aplicação na construção metálica, pois consiste num método

com uma precisão elevada, suficiente para garantir um controlo eficiente das soldaduras em

estruturas metálicas. Este método permite a medição da espessura do cordão de soldadura e

detecção de defeitos volúmicos interiores tais como vazios, fendas e descontinuidades de material.

Baseia-se na medição dos tempos de propagação e suas amplitudes de ultra-sons. O equipamento é

constituído por transdutores de emissão/recepção e por um aparelho de registo. O processo está

representado no esquema da Figura 55.

Figura 55: Processo de Inspecção de soldaduras por ultra-sons

Consiste num método de inspecção de grande precisão, sendo prática comum a sua utilização no

controlo de qualidade de soldaduras em pontes ou edifícios altos, como foi o caso do Euro Tower.

Finalmente descreve-se o método de controlo de qualidade por correntes induzidas que consiste na

detecção de variações na condutividade eléctrica da soldadura devido à existência de variações do

material. Tem pouca aplicabilidade em estruturas metálicas devido, principalmente ao seu elevado

custo.

Na Tabela 5 compara-se os métodos de controlo de qualidade descritos, tendo em conta diversos

parâmetros.

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59

Tabela 5: Estudo comparativo entre métodos de controlo de qualidade

Parâmetros

Métodos de Controlo de Qualidade

Ultra-sons Raios-X Correntes Induzidas

Partículas Magnéticas

Líquidos penetrantes

Custo do método

Médio a

elevado Elevado Reduzido a médio Médio Reduzido

Custo de consumíveis

Muito Reduzido Elevado Reduzido Médio Médio

Tempo para

obtenção de resultados

Imediato Elevado Imediato Reduzido Reduzido

Efeito da

geometria da peça

Importante Importante Importante Irrelevante Irrelevante

Fácil Acessibilidade

Importante Importante Importante Importante Importante

Precisão do ensaio

Elevada Média Elevada Reduzida Reduzida

Especialização do operador

Importante Importante Relevante Irrelevante Irrelevante

Treino do operador

Importante Importante Importante Importante Importante

Mobilidade do equipamento

Elevada Reduzida Média a elevada Média a elevada Elevada

Dependência

da composição do material

Elevada Reduzida Elevada

Restringido a

materiais

ferromagnéticos

Reduzida

Automatização do método

Elevada Reduzida Elevada Reduzida Reduzida

Capacidade de teste

Medições de

espessura;

Composição do

material;

Identificação de

descontinuidade

s no material

Medições de

espessura;

Identificação de

descontinuidades no

material

Medições de

espessura;

Identificação de

descontinuidades

no material

Identificação de

descontinuidades

no material

Identificação de

defeitos e

descontinuidades

no material

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60

3.5 Acabamentos: Tratamento da superfície, protecção ao fogo e anti-corrosiva e pintura

A fase final do processo de fabrico de uma estrutura metálica incide no tratamento da superfície do

material, tendo em vista a aplicação de um sistema de protecção ao fogo, anti-corrosão e

acabamento.

3.5.1 Tratamento Superficial

O tratamento superficial pode ser executado por decapagem, nas variantes mecânica, química e

electroquímica, sendo a primeira a que detém maior aplicação no contexto das estruturas metálicas,

pelo que é descrita com mais pormenor neste texto. No entanto apresenta-se na Figura 56 o fluxo de

execução da decapagem por via química.

Figura 56: Diagrama de fluxo de execução da decapagem química [12]

A lixagem constitui um processo de tratamento superficial do aço de forma manual através da

utilização de escovas e lixas mecânicas. É muitas vezes uma alternativa a decapagem mecânica,

descrita mais à frente neste texto, em situações em que a área a preparar é muito reduzida.

Em casos em que é necessário remover eventuais gorduras ou óleos existentes na superfície da

peça, procede-se ao seu desengorduramento, previamente à decapagem mecânica, constituindo

outra forma de tratamento de superfícies. Este processo baseia-se em princípios químicos ou

electroquímicos estando representado na Figura 57. Utiliza solventes orgânicos em fase líquida ou

gasosa e soluções aquosas alcalinas. Deve-se ter em conta que os primeiros não removem

substâncias inorgânicas como sulfatos, cloretos, óxidos e escórias provenientes de soldaduras.

Por outro lado, este processo origina um grande volume de resíduos, sendo possível e

recomendável a sua reciclagem através da separação dos constituintes contaminantes [12].

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Figura 57: Diagrama de fluxo de execução de desengorduramento [12]

Como foi referido, a decapagem mecânica é o método mais utilizado no tratamento de superfícies

em aço para estruturas, pois é o que apresenta melhores rendimentos no tratamento de superfícies

de dureza significativa (Figura 58). A decapagem mecânica permite a limpeza de eventuais salpicos

de soldadura, ferrugem, pó, sais, etc. Por outro lado proporciona uma superfície áspera e rugosa

(Figura 59), aumentando a aderência do sistema de protecção a aplicar na fase seguinte.

O processo consiste na incidência de um jacto abrasivo sobre a peça a decapar, a velocidades e

pressões elevadas que rondam os 130m/s e os 7 Bar, respectivamente. Este jacto é composto por

partículas de aço de geometria angular ou esférica com dimensões variáveis, sendo designadas por

granalha de aço. Como agente abrasivo pode ser ainda utilizada areia siliciosa angular ou quartzo,

estando a sua utilização em desuso, devido às consequências negativas que acarretam tanto a nível

ambiental, como de saúde dos operadores, devido ao seu alto teor em sílica [12].

No entanto existem já agentes abrasivos minerais que implicam menos problemas para a saúde e

ambiente, e que são passíveis de reutilização.

Figura 58: Execução de decapagem mecânica [ph: arquivo pessoal]

Figura 59: Pormenor de elementos decapados [ph: arquivo pessoal]

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62

É importante referir que as arestas das peças são zonas onde a espessura do sistema de protecção

é mais reduzida, pelo que é muito importante garantir a correcta decapagem destas zonas. [7]

A preparação da superfície por decapagem abrasiva está definida pela EN1090-2, no anexo K,

referente à protecção anti-corrosiva. Acrescenta-se ainda que os requisitos de qualidade para este

processo industrial estão definido na norma ISO: 8501-1:1988.

3.5.2 Protecção ao fogo

As medidas de protecção ao fogo são definidas no projecto da estrutura, em que a quantificação da

resistência estrutural face a um fogo é definida segundo o EC3-2.

Nesta fase, são mais relevantes os sistemas de protecção executados em fábrica, resumindo-se

estes à aplicação de tintas intumescentes. No entanto descreve-se também sucintamente os

restantes sistemas de protecção ao fogo, cuja aplicação pode ser já executada em obra.

Encamisamento de betão

Um dos métodos mais simples de protecção ao fogo é o encamisamento da estrutura metálica por

betão, já que este material proporciona um bom isolamento térmico. Este encamisamento pode ser

armado ou não consoante a sua espessura, possibilitando, nestes casos, assumir também funções

estruturais. Este método tem uma durabilidade considerável quando comparado com as restantes

formas de protecção ao fogo. No entanto esta solução acarreta contrapartidas arquitectónicas, já que

existe um sobredimensionamento dos elementos estruturais e, por consequência, um aumento

significativo do peso da estrutura, pelo que, enquanto mera protecção ao fogo, tem uma aplicação

reduzida [21].

Painéis de isolamento

Estes painéis podem ser compostos por gessos ou fibras minerais com resinas. Este tipo de

protecção apresenta 4 horas de eficácia, sendo a sua condutividade térmica na ordem dos 0,1W/m.k

a 0,2W/m.k. As espessuras aplicáveis a este material dependem do tempo requerido de resistência

ao fogo da estrutura. No entanto, para uma protecção eficiente de uma hora a espessura dos painéis

varia entre 15 e 20mm, não sendo esta variação linear.

As vantagens deste tipo de protecção incidem, maioritariamente sobre as suas valências

arquitectónicas, sendo possível aliar a protecção ao fogo à forma pretendida para o elemento

estrutural, e a sua fácil instalação, não sendo necessária nenhuma preparação da superfície do

elemento estrutural [21].

Em contrapartida é uma solução que acarreta custos significativos e prazos de execução

prolongados. Por outro lado, a necessidade de manutenção periódica é também um factor

penalizador. Acresce-se ainda o mau desempenho à explosão, pois tanto os elementos de fixação do

painel ao elemento estrutural (parafusos), como a própria protecção não possuem capacidade

resistente a impactos explosivos [21].

Spray corta-fogo

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63

Estes tipos de compostos de protecção, cuja aplicação é executada sob a forma de spray são

tipicamente constituídos por produtos à base de ligantes como cimentos em conjunto com agregados

de baixo peso, como verniculite, perlite ou poliestireno expandido. O tempo efectivo de protecção ao

fogo depende essencialmente da espessura da camada de protecção [21].

Apesar dos custos inerentes a esta protecção serem reduzidos em comparação com os outros

sistemas, a sua aplicação tem vindo a diminuir devido às suas muitas desvantagens tais como:

• Modo de aplicação, por via húmida, o que impossibilita o andamento de outros

trabalhos em paralelo. Este facto tem consequências negativas nos trabalhos posteriores;

• É necessária preparação da superfície do aço, para que esta tenha a aderência e

rugosidade necessária a uma correcta aplicação da protecção;

• Inestético, sendo necessário camuflar completamente a estrutura metálica após a sua

protecção;

• Durabilidade reduzida e dificuldade acrescida no seu controlo de qualidade.

a. Tintas Intumescentes

A aplicação de tintas intumescente é exclusivamente executada em fábrica, exceptuando situações

muito especiais. Este tipo de protecção apresenta algumas condicionantes de execução que apenas

podem ser satisfeitas em fábrica, tais como a aplicação da tinta que é executada por via húmida, o

que requer ambientes de humidade controlada e muito bem ventilados. Como consequência deste

requisito a oficina possibilita maior segurança para o operador. Por outro lado, o controlo de

qualidade do processo é muito mais fácil de executar.

No que diz respeito às consequências directas para a obra, estas consistem numa redução do

tempo de construção e, consequentemente, dos seus custos e, ainda, do seu volume de trabalhos

[21].

As tintas intumescentes são compostas por dois elementos principais: uma capa resinosa e uma

mistura de compostos químicos responsáveis pela reacção de libertação gasosa quando aquecidos,

sendo fulcral para o funcionamento deste tipo de protecção. Com o aumento de temperatura as

resinas atingem determinado grau de viscosidade, aumentando de volume devido à libertação do gás

já referido. Forma-se assim uma camada de espuma, elemento de protecção, com uma espessura

significativa, que pode chegar a 15 a 30 vezes a espessura inicial.

A espessura depende do tamanho e geometria do elemento estrutural a proteger, sendo que

secções de maiores dimensões e mais pesadas necessitam de menores espessuras de protecção

comparativamente com elementos mais leves e esbeltos. No entanto é possível adiantar um intervalo

compreendido entre os 0,5 e 5mm de espessura, como o mais habitual.

Deve ser referido que a aplicação das tintas consiste no jacto por spray, pelo que permite a sua

execução mesmo em elementos com vértices e cantos pronunciados [21].

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64

Figura 60: Revestimento de perfil por tinta intumescente [7]

As tintas intumescentes distinguem-se em três variantes, tendo em conta sua composição base,

sendo estas:

• Tintas à base de solventes: cuja aplicação incide maioritariamente em elementos

estruturais exteriores, pois é resistente à água e a variações significativas de temperatura;

• Tintas à base de água: Apresentam um odor menos intenso. No entanto a sua

aplicação é mais difícil em condições de temperatura baixa e humidade significativa;

• Tintas à base de resinas epoxy: usada em estruturas com grande risco de incêndio

como instalações de fabrico de produtos químicos e inflamáveis ou que os consumam em

largas escala. Estruturas cujo acesso é reduzido, o que inviabiliza operações de manutenção

regulares, como plataformas petrolíferas, sendo também um factor incremental do risco de

incêndio. Desta forma, este tipo de tintas apresenta uma durabilidade consideravelmente

superior às já mencionadas. O uso de compostos epoxy implica espessuras

significativamente maiores face aos outros tipos, cujos valores variam entre 5 e 25mm [21].

O tempo efectivo de protecção ao fogo é consideravelmente reduzido, face a outros sistemas de

protecção, estando compreendido entre 30 a 120 minutos. As tintas intumescentes são normalmente

usadas em vigas e pilares, tendo sido utilizadas na protecção da estrutura metálica do edifício Euro

Tower.

Acrescenta-se ainda que, apesar de este sistema não estar dimensionado para resistir a explosões

ou impactos violentos, apresenta uma boa reacção a estas eventualidades devido á sua reduzida

espessura e flexibilidade da tinta.

Apresenta-se na Tabela 6 uma caracterização desta forma de protecção ao fogo através da

enumeração das suas vantagens e desvantagens [21].

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65

Tabela 6: Caracterização das tintas intumescentes como protecção ao fogo

Protecção ao fogo por tintas intumescentes

Vantagens Espessura reduzida quando comparado com outros sistemas de

protecção

Boa durabilidade. A ocorrência de eventuais descontinuidades

na camada, como golpes, não inviabiliza o seu desempenho.

Fácil manutenção no que se refere a reparação de anomalias e

limpeza da superfície

Permite aplicação em elementos de geometria complexa

Permite um nível de acabamento superficial bastante elevado,

possuindo uma valência estética que deve ser aproveitada

Desvantagens Elevado custo quando comparado com outros sistemas de

protecção

A ventilação dos espaços deve ser um requisito determinante,

particularmente nas tintas à base de solventes

Após um longo período a seguir à sua aplicação é difícil

identificar as tintas e averiguar a sua qualidade

Tempos de protecção inferiores face a outros sistemas de

protecção. Entre 30 a 120 minutos

3.5.3 Protecção anti-corrosiva

Para uma correcta definição das medidas preventivas a aplicar a uma estrutura metálica é

necessário, primeiramente, verificar qual o tipo de corrosão a que a estrutura está sujeita, que está

fortemente dependente do ambiente envolvente, estando definidos os seu vários tipos na norma EN

ISO 12944-2 [5]. Numa caracterização simplificada podem-se enumerar os seguintes agentes

potenciadores da corrosão:

• Sulfatos: Provenientes do dióxido de enxofre presente na atmosfera resultante do

consumo de combustíveis fósseis. Os sulfatos ao reagirem com o vapor de água, originam

ácido sulfúrico e sulfuroso, que consistem em agentes corrosivos;

• Cloretos: presença significativa em ambientes marinhos e regiões costeiras;

• Presença de água: é um factor preponderante para desencadear a corrosão, pois, na

grande maioria das vezes, é indispensável para o inicio da reacção de oxidação. Desta forma,

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66

é possível, em determinados casos, dispensar a protecção anti-corrosiva em ambientes muito

secos. [7] [22]

Estando o edifício Euro Tower localizado no centro da cidade de Bucareste, o principal agente

agressivo potenciador da corrosão é a poluição atmosférica, pelo que será a presença de água

combinada com a existência de sulfatos que serão preponderantes na corrosão da sua estrutura.

Usualmente a protecção anti-corrosiva é executada em fábrica, numa fase simultânea de protecção

ao fogo. Porém, antes de descrever pormenorizadamente quais às medidas de protecção executadas

em oficina, interessa referir um conjunto de precauções de projecto que podem reduzir

substancialmente o risco de corrosão [7]:

• Uma estrutura de geometria simples e plana permite uma protecção mais eficaz, já

que reduz a existência de locais de acumulação de agentes erosivos (humidade, sujidade,

etc.) como vértices ou cavidades da estrutura;

• Devem ser previstas zonas de acesso à estrutura para manutenção e reparação:

• A drenagem da estrutura deve ser cuidadosamente dimensionada, tendo em conta os

graus de incerteza associados ao estudo da Hidrologia;

• Deve ser evitado o contacto entre diferentes materiais, como metais, que podem

despoletar reacções de corrosão, ou madeira devido ao seu teor em água. Caso contrário,

deve ser prevista a correcta protecção dos materiais;

As duas formas de protecção anti-corrosiva consistem na Metalização e Pintura descritos

pormenorizadamente em seguida.

a) Metalização

A Tabela 7 descreve as variantes de execução de galvanização, que consiste no principal método

de metalização de estruturas metálicas:

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67

Tabela 7: Tipos de protecção anti-corrosiva por metalização e suas características (adaptado de [7])

Metalização

Tipo de protecção

Norma Espessura

s (μm) Características do processo Observações

Galvanização

EN

ISO

1461

t≥85

Limpeza e desengorduramento prévio da superfície do

elemento;

Espessuras variáveis

de acordo com o tipo

de elemento a

proteger: Elementos

com dimensões

maiores tendem a

produzir espessuras

de protecção maiores;

Pode depender

também da

composição do aço

Imersão do elemento em zinco fundido a uma temperatura de

450º;

O Zinco reage com o aço formando uma camada superficial,

composta por ligas de zinco e ferro que confere protecção;

O arrefecimento gradual, possibilita a solidificação da camada

superficial

Processo limitativo no que respeita as dimensões do elemento,

pois deve permitir a sua completa ou parcial imersão no

tanque;

Galvanização

por jacto de

spray a

quente

EN

ISO

14713

Alumínio:

150≤t≤200;

Zinco:

100≤t≤150

Aplicação de um revestimento em zinco ou alumínio através

de jacto de spray a quente;

Não existe formação de ligas metálicas à superfície que

permitam a ligação entre o revestimento protector e a base; A

ligação das duas camadas é puramente mecânica;

O revestimento de protecção é poroso, sendo necessário o

seu tratamento posterior, através da aplicação de um material

orgânico para preenchimento dos poros. Outra forma, é expor

o elemento, para que os primeiros sinais de corrosão selem os

poros do revestimento;

Não impõe limitações dimensionais ao elemento a proteger;

Usualmente seguido de revestimento por pintura

Pintura

Uma tinta tem na sua composição três componentes principais. Os pigmentos, que definem a cor da

tinta. Proporcionam opacidade e coesão do material e conferem alguma protecção anti-corrosiva; as

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68

resinas, que têm uma função ligante de todo material, permitindo que a tinta se comporte como uma

mistura homogénea; Os solventes, normalmente líquidos orgânicos ou água, que permitem a

dissolução dos ligantes e facilitam a aplicação da tinta.

Na Tabela 8 apresentam-se os tipos de tinta utilizados em estruturas metálicas e as suas

características principais.

Tabela 8: Tipos de tintas mais utilizadas na construção metálica e respectivas características (adaptado de [7])

Tipo Custo

Requer

Preparação de superfície

Resistência Química

Resistência do solvente

Possibilidade de

reparação por sobreposição

camadas

Observações

Betuminosas Baixo Não Moderada fraca

Boa, caso reparação

seja com tintas

betuminosas

Limitativa a nível

estético, pois apenas

possibilita cores

escuras

Tinta Termoplástica

Alquídicas Baixo-

médio Moderadamente Fraca

fraca a

moderada Boa

Permite um

acabamento muito

bom esteticamente

Acrílicas Médio Sim Boa Fraca Boa Permitem

revestimentos de

espessuras elevadas Vinílicas Alto Sim Boa Fraca Boa

Epoxídicas Médio-

baixo Sim Muito boa Boa Fraca

Fraca resistência aos

raios UV. Escama

com facilidade

Poliuretano Alto Sim Muito boa Boa Fraca

Permite um

acabamento muito

bom esteticamente;

Tempo de secagem

muito elevado

Silicatos Alto Sim Moderada Boa Moderada

Os sistemas de revestimento por pintura são variados, dependendo do tipo de protecção que se

pretende efectuar. No entanto, é possível generalizar um sistema de pintura em três camadas

principais. São estas:

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69

• Primário: Aplicado directamente na superfície do elemento decapado, tendo como

objectivo garantir a correcta aderência do revestimento à base. Acumulam outra importante

função que consiste na protecção anti-corrosiva, sendo por esta razão que os primários

epoxy, com alto teor de zinco ou os primários com silicatos de zinco na sua constituição são

mais utilizados na construção metálica;

• Camadas intermédias: têm unicamente a função de garantir a espessura estipulada

para o revestimento;

• Camada exterior: possui funções estéticas, determinando a aparência final do

elemento metálico. Funciona também como protecção anti-corrosiva.

Existem diversos métodos de pintura de elementos metálicos, no entanto actualmente apenas o

jacto de spray por ar comprimido e o jacto de “spray” por pressão hidráulica (Figura 62) são utilizados

pelos fabricantes, devido à sua eficiência e produtividade. A pintura por pincel ou rolo é

exclusivamente utilizada em obra para eventuais reparações.

Figura 61: Peça após acabamento por pintura [ph: arquivo pessoal]

Figura 62: Compressor hidráulico para aplicação da tinta por “spray” [ph: arquivo

pessoal]

No caso específico do edifício Euro Tower a protecção anti-corrosiva foi assegurada por um

revestimento por pintura, com base num primário epoxy, com alto teor de zinco (Figura 61)

3.5.4 Sistemas de acabamento

Os sistemas de acabamento comuns em estruturas metálicas consistem, por ordem de execução,

na decapagem da peça, aplicação da protecção anti-corrosiva e aplicação da protecção ao fogo, de

acordo com o esquema apresentado na Figura 63

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70

Figura 63: Esquemas usuais de acabamento de estruturas metálicas

3.6 Controlo de qualidade do fabrico

Todas as fases de fabrico são caracterizadas por um plano de inspecção e controlo de qualidade

pormenorizado, começando pelo controlo de recepção efectuado à matéria-prima, seja esta chapas

ou perfis. As directrizes do plano para a fase de recepção, corte, furação e serralharia por soldadura

vêm especificadas na EN 1090-2.

Na óptica de um correcto controlo de qualidade é extremamente importante o registo pormenorizado

da peça e de todas as fases de fabrico a que esteve sujeita, de modo a definir quais as causas do

defeito detectado, pois este pode ter sido originado numa fase a montante de todo o processo. Desta

forma, é assumida uma atitude de prevenção de eventuais anomalias, tendo em conta que o

cumprimento dos requisitos de qualidade é executado numa óptica global do processo de fabrico [7].

A verificação das tolerâncias dimensionais, efectuada pela empresa metalomecânica, tanto na fase

de recepção da matéria-prima, como na fase de fabrico dos componentes é essencial para garantir a

qualidade final da construção metálica.

No que diz respeito à soldadura, e por consistir na fase cuja inspecção é mais rigorosa, dada a sua

grande susceptibilidade para gerar defeitos, deve haver uma coordenação bem definida entre o

projecto, execução e inspecção, onde a partilha de informação necessária ocorre em tempo real, na

tentativa de resolver os problemas que possam surgir instantaneamente. Este fluxo de informação

Perfil em fase de

acabamento

Perfil em fase de

acabamento

Decapagem Decapagem

Primário

(usualmente zinco)

Pintura anti-corrosiva:

- acrílica;

- vinílica;

- epoxídica;

- poliuretano

Pintura de protecção ao fogo:

- Tinta intumescente

Pintura de protecção ao fogo:

- Tinta intumescente

Protecção anti-corrosiva:

- Metalização

Primário

(usualmente zinco)

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71

está representado esquematicamente na Figura 64. Desta forma é possível garantir a qualidade

requerida tanto ao nível da ligação soldada e o seu comportamento mecânico, como ao nível da

geometria da peça montada, pois a soldadura é um processo térmico que afecta as características

dos materiais, induzindo alterações geométricas significativas, como empenos ou outras variações

relevantes.

Projecto:

Níveis de inspecção;

Critérios de aceitação;

Tipos de aço

Fabrico:

Sistemas de gestão

de qualidade;

Procedimentos de

soldadura;

Consumíveis de

soldadura;

Aprovação do

soldador:

Viabilidade do

equipamento

Engenharia Cliente

Fluxo de informação

Fluxo de aprovação

Inspecção:

Certificados de

procedimentos e de

soldadores;

Métodos de inspecção;

Critérios de aceitação;

Reparações.

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72

Figura 64: Diagrama de fluxo de informação entre os intervenientes no processo de execução da soldadura (adaptado de [7])

A norma EN 1090 no Anexo L1 estabelece as tolerâncias dimensionais para o fabrico de estruturas

em aço.

3.6.1 Análise estatística das anomalias

Esta análise foi efectuada ao fabrico dos componentes da estrutura metálica do edifício Euro Tower

desde Janeiro de 2008 a Novembro do mesmo ano.

Procurou-se com este estudo determinar as causas que levaram à ocorrência das anomalias

detectadas tendo em conta duas variáveis principais: as fases de fabrico e os sectores envolvidos

responsáveis por esses erros, desde o gabinete de preparação e projecto à oficina.

Determinou-se também os custos inerentes a estes erros, tendo em conta também as duas

variáveis já mencionadas.

Apresenta-se no Anexo IV a lista das anomalias detectadas, que corresponde a um relatório de não

conformidade, nesse período e as respectivas características.

Com base nestes dados, conclui-se que a fase do processo de fabrico onde são elaborados mais

relatórios de não conformidade é a soldadura, como está demonstrado pela Figura 65 e Tabela 9.

Este facto é explicado pela complexidade inerente aos processos de soldadura utilizados, já descrita

anteriormente. No entanto a quantidade de anomalias detectadas mais expressiva incide sobre o

registo/documentação transversal a toda a execução da estrutura metálica, tratando-se de erros que

se distribuem por todas as fases de execução desde o projecto até que o produto final seja

transportado para obra. Estes erros podem consistir em registos incorrectos nas várias fases de

fabrico da peça, desenhos de preparação mal executados, etc.

Refere-se ainda que a execução das ligações soldadas sofre um controlo mais pormenorizado,

estando sujeitas ao maior número de inspecções em todo o processo, normalmente antes da

decapagem, sendo também um factor justificante destes resultados.

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73

Figura 65: Número de Relatórios de Não conformidade elaborados em cada fase do fabrico

Tabela 9: Etapas do processo de fabrico onde é executado o controlo de qualidade.

Legenda:

P1 – Serralharia

P2 -Depois da soldadura, antes da decapagem

P3 – Depois da soldadura, depois da decapagem

P4 – Área de pintura

P5 – Erro de documentação

Na Tabela 10 apresenta-se quais as causas mais comuns das anomalias encontradas e respectivos

custos de reparação:

0

10

20

30

40

50

60

70

P1 P2 P3 P4 P5

9

2520

2

67

de R

el. d

e nã

o co

nfor

mid

ade

Fase de Fabrico

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74

Tabela 10: Principais causas das anomalias encontradas

Causas Número

de anomalias

Custo (€)

Número

de anomalias

% Número

Custo (€)

% Custo (€)

Método

Procedimento incorrecto 0 0,00

2 1,3 38,99 0,5 M2 Falta de procedimento 2 38,99

M3 Especificações incorrectas 0 0,00

Documentação

D1 Documentação incompleta 8 218,33

80 53,7 6370,56 81,3

D2 Revisão de desenhos 48 3906,55

D3 Erro do ficheiro CNC 0 0,00

D4 Mudanças efectuadas pelo

cliente 24 2245,68

Material

MA1 Material não corresponde às

especificações 0 0,00

3 2,0 93,57 1,2 MA2 Defeitos do material 3 93,57

MA3 Danos durante o transporte 0 0,00

Serralharia

(inclui corte e furação,

montagem da

peça com soldadura pontual)

A1 Erros ocorridos durante o

corte e furação 11 418,36

35 23,5 656,39 8,4 A2 Dimensões incorrectas 2 17,15

A3 Erro de serralharia 20 209,18

A4 Falta de rebarba 2 11,70

Soldadura

S1 Falta de ligação soldada 10 253,42

28 18,8 673,18 8,6

S2 Defeitos de soldadura 18 419,77

S3 Falta de conectores 0 0,00

S4 Componente deformado 0 0,00

Pintura P1 Erro de pintura 0 0,00 0 0,0 0,00 0,0

Outros O1 Não especificado 1 0,00 1 0,7 0,00 0,0

Total 149 7832,70 149 100,0 7832,70 100,0

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75

Figura 66: Número de anomalias, durante o período em estudo, consoante as respectivas causas

Figura 67: Custo das anomalias, durante o período em estudo, consoante as respectivas causas.

Como seria de esperar face ao resultado anterior, em que a documentação totalizava o maior

número de Relatórios de não conformidade, é também a causa da maior quantidade de anomalias,

sendo os custos inerentes à sua correcção muito mais avultados face às restantes principais causas,

como se verifica pela Figura 66 e Figura 67.

Este resultado está directamente relacionado com o número significativo de anomalias cujas causas

incidem sobre a serralharia da estrutura. Assim conclui-se que uma documentação isenta de erros, no

que se refere aos desenhos e planos de fabrico, condiciona invariavelmente a montagem dos

componentes, sendo a sua correcta execução uma consequência directa.

Por outro lado, as anomalias relacionadas com a soldadura, que se sucedem, não só a erros de

documentação, mas fundamentalmente a erros de execução (por motivos explicados anteriormente)

também não devem ser menosprezadas, já que consistem numa parcela importante do orçamento de

reparação para esta estrutura.

Para finalizar esta análise apresenta-se, na Tabela 11 a mesma caracterização das anomalias tendo

agora em conta a sua distribuição nos sectores ou departamentos envolvidos na produção, bem

como os custos correspondentes associados a cada departamento.

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76

Tabela 11: Distribuição das anomalias, durante o período em estudo, provocadas pelos departamentos correspondentes. Custos associados a cada departamento

Departamento Custo de

reparação (€) Custo de

material (€) Outros

custos (€) Total (€)

Número de anomalias

% De anomalias

% De custos

DP (Dpt. Produção) 1041,07 0,00 0,00 1041,07 62 41,61 13,29

DGP(Dpt. Gestão de

Projecto) 3134,60 0,00 0,00 3134,60 21 14,09 40,02

DMA (Dpt. Materiais

e

Aprovisionamentos

93,57 0,00 0,00 93,57 3 2,01 1,19

CL (Cliente) 3563,46 0,00 0,00 3563,46 63 42,28 45,49

DQSA (Dpt.

Qualidade

Segurança e

Ambiente

0,00 0,00 0,00 0,00 0 0,00 0,00

Figura 68: Distribuição das anomalias provocadas pelos diferentes departamentos

envolvidos

Figura 69: Custos correspondentes às anomalias provocadas por cada departamento

Como é perceptível pelos gráficos apresentados na Figura 68 e Figura 69 a maior quantidade de

anomalias ocorre do departamento de produção. Cruzando esta informação com a do gráfico anterior,

em que erros de documentação eram o volume principal das anomalias registadas, conclui-se que os

erros não consistem em erros de fabrico, estando associados aos desenhos de preparação e planos

de apoio à execução.

DP; 63

DGP; 21DMA; 3

CL; 63

DQSA; 0

Número de anomalias

DP DGP DMA CL DQSA

DP; 1.041,07 €

DGP; 3.134,60 €

DMA; 93,57 €

CL; 3.563,46 €

DQSA; 0,00 €

Custo das anomalias

DP DGP DMA CL DQSA

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77

No entanto, o gráfico referente aos custos indica que, apesar do departamento de produção ser

responsável por grande parte das anomalias registadas, o maior volume de custos devido a erros

está associado ao departamento de gestão de projecto. Este facto pode ser explicado pela

complexidade e detalhe inerente a um projecto de estruturas metálicas, nomeadamente ao nível das

ligações, o que exponencia os custos de alteração do projecto.

Como informação adicional, apresenta-se na Figura 70 e Figura 71 a distribuição das anomalias,

em número e em custo, tendo em conta o departamento onde foram detectadas, bem como os seus

custos associados. Esta informação permite concluir que o Dpto. de Qualidade, Segurança e

Ambiente não é responsável pela maioria das detecções das anomalias, não estando de acordo com

as funções que desempenha, assumindo-se o Dpto. de Gestão de Projectos, como o principal

detector de anomalias.

Figura 70: Distribuição das anomalias detectadas pelos diferentes departamentos envolvidos

Figura 71: Custos correspondentes às anomalias detectadas por cada departamento

Como é perceptível pelas duas últimas colunas do Anexo IV, o DQSA detecta quase a totalidade

das anomalias provocadas pelo DP e DMA. O DGP é responsável pela verificação das anomalias

originadas pela informação deficiente por parte do cliente.

3.7 Conclusões

Este capítulo apresenta uma estrutura transversal, prevalecendo a intenção de descrever os

aspectos de fabrico mais importantes para a Engenharia Civil, em detrimento da caracterização

pormenorizada das fases de produção, cuja relevância para a Construção é reduzida.

No entanto foi dado um maior ênfase à fase da soldadura, devido à sua complexidade de execução,

mesmo tendo em conta que a construção soldada apenas utiliza normalmente em oficina os

processos de soldadura de menor precisão, como a soldadura de eléctrodos revestidos, MIG/MAG e

arco submerso. Desta forma, considera-se que o conhecimento dos processos de soldadura

DP; 3

DGP; 79

DMA; 0CL; 0

DQSA; 68

Número de anomalias

DP DGP DMA CL DQSA

DP; 85,77 €

DGP; 6.573,30 €

DMA; 0,00 €

CL; 0,00 €

DQSA; 1.173,63 €

Custo das anomalias

DP DGP DMA CL DQSA

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78

utilizados em construção metálica é essencial no domínio da Engenharia Civil, pois o conhecimento

dos projectistas das limitações dos processos de soldadura reduz substancialmente as complicações

no fabrico. Por outro lado, a soldadura em obra acarreta normalmente dificuldades acrescidas, já que

este tipo de ligação está fortemente dependente das condições envolventes à sua execução,

devendo prevalecer soldaduras executáveis em oficina.

Na verdade, estas afirmações são corroboradas pela análise estatística executada neste capítulo,

que indicou que o maior número de anomalias relacionadas com a fábrica é detectado após a

soldadura das peças metálicas (Figura 65).

A fase de montagem ou serralharia das peças metálicas não foi contemplada no corpo do capítulo,

pois consiste apenas na união das peças que constituem um componente através de pontos de

solda, tendo em conta os seus desenhos de produção. Desta forma, a sua correcta execução

depende inteiramente da precisão dimensional da montagem, pelo que se apresenta no Anexo II

quais as tolerâncias dimensionais permitidas, segundo as normas.

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79

4 Montagem da estrutura metálica

4.1 Introdução

Neste capítulo, são caracterizadas todas as etapas envolvidas na construção da estrutura metálica

de um edifício alto, tendo como exemplo de aplicação o Edifício Euro Tower. Primeiramente,

considerou-se relevante incluir uma análise do conceito BIM (Building Information Modelling), já que

os softwares baseados neste conceito são uma ferramenta fundamental para o planeamento e

execução de uma estrutura de grande complexidade como é o caso de um edifício alto. Desta forma

são descritas as suas valências e as suas principais aplicações na construção metálica.

A abordagem efectuada consiste numa descrição geral da montagem de um edifício alto, tendo em

conta as fases envolvidas desde a implantação no terreno, construção da superestrutura e

posteriormente a fixação das fachadas, passando também pelos equipamentos utilizados neste tipo

de construção. Numa fase posterior são caracterizados aspectos específicos da montagem, como é o

caso das ligações aparafusadas, soldadas e as ligações mistas.

A construção metálica apresenta características peculiares face aos restantes métodos de

construção, nomeadamente o betão armado. A rapidez de execução da obra é uma vantagem

significativa, já que o processo consiste unicamente na recepção do material produzido na fábrica e

montagem. No caso de edifícios em meio urbano esta vantagem torna-se ainda mais imprescindível

dada a envolvência da obra, que não permite a implantação de estaleiros de grandes dimensões

necessários à construção de estruturas em betão armado. No presente caso de estudo, o edifício

está localizado no centro da cidade de Bucareste, tendo sido um dos factores condicionantes na

escolha do tipo de estrutura. No entanto, este tipo de construção requer uma colaboração estreita

entre a fábrica e a obra para que o processo de fabrico acompanhe a evolução da construção, que

será sempre mais inconstante que a produção, já que esta é executada em ambiente controlado. Por

esta razão em estruturas complexas, como é o caso, ambas as fases devem ser executadas pela

mesma entidade.

Outra das características mais significativas é a grande precisão geométrica necessária para

executar a correcta montagem e ligação dos elementos. Numa obra, existem sempre condicionantes

exteriores ao projecto, cuja previsão é normalmente pouco precisa, devido ao carácter variável das

mesmas, tais como a influência do vento na estrutura ou possíveis assentamentos que podem

condicionar o alinhamento dos elementos constituintes. Uma forma de colmatar estas condicionantes

é o planeamento de medidas de correcção de desvios, bem como estipular tolerâncias de execução

na fase de montagem, tais como o aperto faseado das ligações aparafusadas, entre outras. Estas

tolerâncias são especificadas no Anexo L1 da EN 1090.

Desta forma, paralelamente ao desenvolvimento deste capítulo, serão dadas as indicações de como

estas medidas devem ser executadas, respeitantes a cada fase especifica da montagem, e serão

caracterizadas quais as situações que podem originar deficiências geométricas em estruturas deste

tipo.

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80

Por último, destaca-se a dependência do processo construtivo face às decisões tomadas na fase de

projecto. Na verdade o sucesso da construção, no que respeita ao cumprimento de prazos e custos é

determinado essencialmente por um planeamento pormenorizado da obra, mas é importante que o

projectista tenha em conta aspectos como o perímetro disponível para estaleiro, a sua acessibilidade,

as dificuldades inerentes ao manuseamento do material, as sequências possíveis de construção,

entre outras condicionantes [7].

4.2 Building Information Modelling (BIM): ferramenta de apoio à montagem

Este conceito tem grande aplicação na construção metálica. O BIM consiste no estabelecimento de

relações de dependência entre todas as fases do processo de realização de uma estrutura metálica,

sendo estas o projecto, a produção e a montagem em obra através da utilização de um único sistema

interactivo de apoio, que permite simular virtualmente as três fases, não só no campo técnico, mas

também ao nível dos custos e prazos, possibilitando a previsão de alguns problemas que, de outra

forma, apenas seriam detectados durante o seu desenvolvimento.

Desta forma, a utilização de softwares baseados neste conceito tornou-se uma prática comum no

desenvolvimento de uma estrutura metálica complexa, nomeadamente na sua modelação em 3D

(Figura 72). Estas aplicações permitem simplificar a interpretação gráfica dos desenhos a duas

dimensões, permitindo, consequentemente a redução de erros de interpretação e de execução [23].

Esta ferramenta possibilita ainda a visualização dos planos de execução a três dimensões, tornando

mais fácil a interpretação do projecto. Este planeamento estende-se também à vida útil da estrutura,

tornando-se uma ferramenta essencial para a fase posterior à construção, no que diz respeito à

manutenção do edifício, bem como às intervenções de emergência que poderão ser necessárias [24].

Assim, a acessibilidade à informação inerente ao edifício será muito mais fácil por parte de todos os

intervenientes no processo construtivo tais como donos de obra, empreiteiro e subempreiteiros,

gestores de manutenção e entidades de intervenção de emergência, tais como piquetes, bombeiros,

etc, tal como é representado no esquema da Figura 73 [24].

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81

Figura 72: Perspectivas do modelo tridimensional do edifício, com base num software BIM

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82

Figura 73: Interoperabilidade entre intervenientes no processo de construção (adaptado de [24])

No caso da construção metálica esta tecnologia irá permitir uma coordenação mais pormenorizada

entre a fase de fabrico e montagem, permitindo que a primeira acompanhe as necessidades de obra,

o que é essencial para o cumprimento do seu planeamento. No caso especifico do edifício estudado,

esta coordenação revelou-se fulcral, já que a montagem teve que ser executada à medida que a

estrutura metálica chegava a obra, já que era impossível o armazenamento de material em estaleiro

devido às suas reduzidas dimensões.

4.3 Faseamento da construção

4.3.1 Planeamento da montagem

É condição essencial e obrigatória para que a obra decorra com normalidade a execução de um

plano de montagem pormenorizado, por parte do empreiteiro. As suas linhas orientadoras estão

definidas na norma EN 1090-2 no ponto 9.3. Para além do definido na norma existem outras

directrizes que devem ser tidas em conta.

Um dos factores mais importantes deste planeamento é a definição prévia da sequência de

montagem da estrutura, pois esta determina como será faseada a entrega do material em obra. Em

obras com uma envolvente urbana, onde o espaço de armazenamento é reduzido ou inexistente, é

imperativo que este processo seja executado de acordo com a calendarização definida no

planeamento, onde a coordenação com a evolução da montagem da estrutura seja muito precisa.

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83

Desta forma, as quantidades recepcionadas em cada fase de entrega não devem exceder cerca de

20 toneladas, divididas em agrupamentos de cerca 5 toneladas, para facilitar a manuseamento do

material pela grua [7]. O carregamento dos camiões em fábrica é muitas vezes condicionado pela

capacidade de manuseamento da grua no local da obra e pela estabilidade da carga durante o

transporte.

Outro aspecto a ter em conta é a necessidade de execução de serralharia de peças em obra,

quando o seu tamanho e peso inviabilizam o transporte do conjunto montado de fábrica. Nestes

casos é necessário prever espaços em estaleiro para executar estes trabalhos.

Por outro lado, pode-se tornar mais vantajoso a execução de pré-montagens no solo, diminuindo a

execução de ligações em altura. No entanto esta prática não é comum, sendo sempre preferível

planear o processo de fabrico e montagem, tendo em conta os condicionalismos inerentes ao

transporte.

4.3.2 Implantação da estrutura no terreno

A execução das medições topográficas para colocação das fundações do edifício é normalmente

uma fase crítica da construção, pois dela depende todo o alinhamento e a geometria da estrutura.

No entanto, um dos erros comuns na construção metálica é o desfasamento entre o posicionamento

real dos pontos de ligação entre as fundações e a estrutura e o posicionamento estipulado

previamente. Isto deve-se, normalmente à falta de precisão associada aos processos construtivos de

fundações, mas também à falta de coordenação entre entidades executantes das fundações e da

montagem da estrutura.

Numa tentativa de minimizar este facto, é criado um sistema de referência no terreno coordenado

nas três dimensões, sendo possível estimar com precisão os desvios que a estrutura sofreu face ao

estipulado, tanto ao nível do plano horizontal, como ao nível dos pisos em altura.

Os desvios são contabilizados a partir do centro de massa da secção dos elementos face a esta

grelha de referência [7].

Uma forma expedita de corrigir desvios na estrutura, como o apresentado na Figura 74, é através de

correcções localizadas ao alinhamento da peça, como é perceptível pela Figura 75. Por vezes, pode

ser necessário encurtar a peça a ligar, sendo necessário proceder ao seu corte numa secção

transversal e à soldadura de união. Deve ser referido que estas soluções são de recurso, constituindo

sempre zonas de fragilidade na estrutura.

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84

Figura 74: Pormenor de desvio numa ligação aparafusada [ph: arquivo pessoal]

Figura 75: Correcção de desvio efectuado numa peça [ph: arquivo pessoal]

Deve ser referido que estas correcções devem ser sempre executadas a um quinto do vão da peça,

pois é a secção com menores solicitações de momentos flectores.

4.3.3 Execução das fundações e ligação à superestrutura

Em estruturas metálicas o elemento de fundação depende essencialmente do tipo de terreno de

fundação, do número de pisos enterrados e da altura da estrutura elevada.

As ligações executadas entre o elemento de fundação e a estrutura metálica são aparafusadas,

sendo utilizados chumbadouros correntes ou ancorados, representados na Figura 76 e na Figura 77,

respectivamente. As diferenças consistem no tipo de fixação ao betão do elemento de fundação. Os

primeiros garantem a ligação através de atrito lateral com o betão enquanto os chumbadouros

ancorados garantem a fixação através do uso de ancoragens embebidas no betão. Este tipo de

parafusos permite maiores resistências à tracção.

A execução das ligações entre as fundações e a estrutura elevada é uma fase da construção que

pode originar erros irreversíveis no alinhamento e posicionamento da estrutura elevada.

Normalmente, a construção de fundações é uma empreitada diferente da montagem da estrutura

metálica e, como tal, são executadas por entidades diferentes. Desta forma, é necessária uma

coordenação estreita entre estas entidades para que a colocação dos chumbadouros nas fundações

esteja de acordo com o posicionamento da estrutura metálica. Uma forma de minimizar estes erros

consiste na colocação dos chumbadouros por parte da empresa metalomecânica, durante a

execução das fundações. Outra forma, consiste em deixar por betonar os pontos da fundação onde

serão chumbadas as ligações, deixando a sua colocação para a entidade responsável pela

montagem da estrutura, sendo os chumbadouros depois fixados com “grout”.

As tolerâncias de execução e de posicionamento das fundações estão descritas na EN 1090. No

entanto optou-se por apresentar as mais condicionantes no Anexo V deste documento.

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85

Figura 76: Sapata com chumbadouros correntes [ph: arquivo pessoal]

Figura 77: Representação esquemática para ligação às fundações por meio de chumbadouros (adaptado

de [7])

O sistema de fundações do edifício Euro Tower foi já descrito no capítulo 2, referente ao projecto do

edifício, sendo constituído por três elementos fundamentais, que consistem num sistema de

fundações por estacas, numa parede de contenção em todo o perímetro da estrutura e numa laje de

encabeçamento das estacas, apresentando características de ensoleiramento geral.

• Grupo de estacas-pilar

Estas estruturas são compostas por uma armadura interior e exterior. A primeira consiste no

prolongamento do pilar para o meio de fundação. É constituída por um perfil HI530-55-90*435, cuja

ligação ao betão é efectuada por troços de UNP 260 e INP 400, soldadas aos banzos da estaca e por

um conjunto de pernos conectores D29 dispostos linearmente ao longo da sua alma. (Figura 79). A

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86

armadura exterior consiste na armadura de uma estaca moldada corrente, como é perceptível pela

Figura 78. A execução do furo com tubo moldador está representada na Figura 80.

Deve ser referido que o processo de execução das estacas condicionou a precisão do

posicionamento das ligações das fundações à superestrutura, já que a colocação das estacas nos

furos foi executada por grua, sendo impossível coincidir com exactidão os pontos previstos para a

ligação à estrutura elevada com a cabeça das estacas que iriam ligar aos pilares. Desta forma, foi

necessário refazer todo o sistema de referenciação topográfica partindo do posicionamento real das

ligações à estrutura elevada e não do estipulado em projecto.

• Parede de contenção

O sistema de contenção consiste numa parede moldada corrente, construída em todo o perímetro

da área de implantação do edifício. Este elemento é considerado um elemento de fundação, pois para

Figura 78:Armadura exterior da estaca-pilar [ph: arquivo pessoal]

Figura 79: Modelo 3D da armadura interior da estaca-pilar

Figura 80: Execução do furo com tubo moldador [ph: arquivo pessoal]

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87

além da sua função de contenção periférica confere capacidade resistente às acções sísmicas

actuantes, já que funciona como uma estaca contínua e linear. A sua execução está representada na

Figura 81. É possível identificar as armaduras de espera para a execução do empalme com as

armaduras da laje de encabeçamento.

Figura 81: Parede de Munique de contenção periférica [ph: arquivo pessoal]

• Laje de fundo

Esta laje apresenta características correntes, garantindo o encabeçamento das estacas. A

espessura da laje é elevada, permitindo conferir resistência às fundações e suportar a elevada

pressão hidrostática. Por outro lado, permite a compatibilização e suporte de esforços criados pelos

deslocamentos diferenciais entre as estacas e a parede de contenção [1].

4.3.4 Montagem da estrutura elevada

Pretende-se neste ponto fazer a descrição geral da sequência de montagem da estrutura elevada

de um edifício alto (Figura 82). O método apresentado pretende abranger todo o tipo de edifícios, pelo

que carece de alguma especificidade, já que cada construção depende de várias condicionantes já

descritas anteriormente. Por esta razão a definição de um plano de montagem é um passo de

extrema importância na construção de estruturas metálicas.

Assim a sequência de montagem, representada no esquema da Figura 83, é dividida por vários

módulos de montagem que, no caso dos edifícios, deve coincidir com a montagem de pórticos rígidos, para que estes resistam aos esforços de laterais [13]. Desta forma, a montagem consiste

primeiramente na colocação das colunas (troços dos pilares) na posição correcta. Nesta fase, a

colocação do elemento é pouco precisa, não sendo necessário o cumprimento dos requisitos de

posicionamento estipulados em projecto. Após a colocação de todos os elementos verticais

pertencentes à fase de montagem, procede-se à colocação dos elementos horizontais (vigas) e

contraventamentos [7]. A ligação entre estes elementos, no caso de ser aparafusada, é assegurada

por um número de parafusos que permitam a fixação dos diferentes elementos, normalmente duas

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88

unidades ou um terço do total dos parafusos da ligação [13]. A colocação, tanto das colunas como

das vigas, deve ser executada cuidadosamente, não só porque é um procedimento crítico no que diz

respeito à segurança, mas também porque pode danificar o revestimento dos elementos,

constituindo-se um ponto fraco na protecção ao fogo e anti-corrosiva da estrutura. Por outro lado, a

sua reparação em altura também não consiste num processo de fácil execução. No caso em que os

pisos dos edifícios são constituídos por lajes mistas, é também necessária a fixação das chapas colaborantes às vigas e a colocação da armadura da laje [7].

Figura 82: Vista de montagem da estrutura metálica [ph: arquivo pessoal]

Após a montagem da estrutura, procede-se ao seu alinhamento de acordo com o projecto. Os

elementos da estrutura são movidos para a sua correcta posição através do auxílio de cabos de aço e

sistemas de roldanas. É de extrema importância que a estrutura respeite as tolerâncias dimensionais

definidas na norma EN 1090. Apresentam-se no Anexo VI as tolerâncias dimensionais definidas na

presente norma, para o caso especifico de edifícios.

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89

A estabilidade da estrutura incompleta, nas suas diversas fases, é um factor a ter em conta no

projecto do edifício e no planeamento da sequência de montagem, sendo muitas vezes as acções

que a estrutura está sujeita nesta fase mais condicionantes para o dimensionamento da estrutura, do

que propriamente na fase final em que a estrutura está totalmente montada.

Existem vários factores que podem inviabilizar a segurança de uma estrutura parcialmente montada,

sendo que os mais condicionantes são o vento e a temperatura. Esta última é responsável por grande

parte dos desvios de verticalidade que podem ocorrer durante a construção do edifício, pelo que a

sua verificação deve ser efectuada em dias frescos ou com pouca incidência solar [7], ou depois da

estrutura ter alcançado uma temperatura uniforme, o que acontece normalmente ao fim do dia.

O vento é das acções mais condicionantes para a estrutura acabada, mas também em todas as

fases de montagem. O problema é agravado pela variabilidade da sua direcção e intensidade e ainda

pela mudança das condições aerodinâmicas inerentes ao edifício durante a construção já que a sua

forma vai sendo alterada. Por outro lado, no caso de edifícios altos a acção do vento dificulta os

trabalhos de colocação dos elementos metálicos e de manuseamento das gruas, bem como as

Figura 83: Sequência de montagem da estrutura metálica (adaptado de [7])

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90

condições para os trabalhadores em altura, devendo ser garantida a segurança ao vento das

plataformas de trabalho temporárias.

Assim, para mitigar as acções horizontais devem ser dimensionadas estruturas provisórias de

travamento, como é o caso de contraventamentos. Muitas vezes são utilizados no fabrico das

estruturas provisórias, elementos em aço reutilizados, sendo muito importante ter atenção aos sinais

de corrosão que estas peças metálicas possam denotar.

No presente caso de estudo, o edifício resiste as acções horizontais através de contraventamentos

integrantes da estrutura, não sendo necessária a colocação de elementos provisórios.

Outros factores de instabilização de estruturas incompletas são a colocação de materiais e fixação

de equipamentos necessários à sua construção, tais como gruas, que podem gerar cargas para as

quais a estrutura não está preparada. Na verdade, este equipamento é muito condicionante para a

estabilidade, já que é necessário contabilizar as excentricidades de carga provocadas pela

movimentação da grua e do material. Por outro lado a movimentação da grua induz vibrações na

estrutura incompleta do edifício que a suporta.

Os assentamentos das fundações das estruturas provisórias de suporte ou das gruas podem

também ter graves consequências ao nível da estabilidade das estruturas. A EN 1090-2 no ponto 9.6

apresenta recomendações para a segurança e estabilidade da estrutura nos diversos estádios da sua

montagem.

No caso especifico do edifício Euro Tower, toda a estrutura foi montada de baixo para cima, piso a

piso, ao mesmo tempo que se procedia à execução dos pisos enterrados. O facto de parte da

montagem ter sido executada simultaneamente com a construção das caves impôs algumas

limitações à evolução em altura do edifício, pois as lajes dos pisos enterrados contribuem

substancialmente para a redução do comprimento de encurvadura das estacas-pilar. Por outro lado,

dado que o sistema de fundações e os pisos enterrados foram executados segundo o sistema “Top-

Down”, em que os pisos eram betonados à medida que se procedia à escavação e à construção das

paredes de contenção, a laje de encabeçamento das estacas-pilar foi executada no fim do processo,

depois de se ter iniciado o desenvolvimento em altura da estrutura. Esta laje representa uma parcela

significativa da resistência das fundações, pois, embora o ângulo de atrito do solo considerado fosse

muito reduzido, devido às más características do solo da zona, a área da laje era significativa,

contribuindo substancialmente para a capacidade resistente da fundação.

A betonagem das lajes dos pisos processou-se simultaneamente com a montagem da estrutura

metálica, com um desfasamento de dois a três pisos, por motivos de estabilidade da estrutura ainda

incompleta.

4.3.5 Montagem das fachadas

A montagem de fachadas não apresenta características especiais, sendo relevante referir que as

tolerâncias dimensionais dos elementos da superestrutura devem contemplar o possível

desfasamento dimensional entre a estrutura de suporte e os painéis de fachadas. No presente caso

de estudo, um dos problemas que se verificaram, representando um acréscimo de custo ainda

significativo, incidiu sobre a montagem das fachadas consistindo na impossibilidade de fixar as

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fachadas à estrutura, devido a problemas dimensionais como é perceptível pelos Relatórios de Não

Conformidade, realizados pela Martifer, apresentados no Anexo VII.

Na Figura 84 e Figura 85 é perceptível a evolução da montagem da estrutura metálica.

Figura 84: Montagem da fachada envidraçada

Figura 85: Vista de fachada do edifício com revestimento em vidro, quase completo

4.4 Equipamentos

Os equipamentos pesados usados na construção de um edifício alto em estrutura metálica

consistem essencialmente em dispositivos de elevação de material, como é o caso de gruas, fixas ou

móveis, plataformas elevatórias e empilhadoras de lança telescópica.

4.4.1 Planeamento

Na montagem de uma estrutura metálica, a movimentação das peças, tanto ao nível da recepção

em obra, como na posterior colocação e montagem na estrutura, é um processo que deve ser

planeado pormenorizadamente. Assim, no projecto de estaleiro devem ser contemplados os meios de

movimentação utilizados na obra, o seu posicionamento, no que diz respeito às gruas-torre, a sua

capacidade de carga e à área do estaleiro abrangida pelo seu braço. Neste planeamento, que

condiciona o Plano de Montagem já referido anteriormente, procura-se a optimização operacional dos

equipamentos utilizados, tendo como principais condicionantes de decisão os seguintes pontos [7]:

• Localização da obra;

• Duração da obra;

• O peso da peça a montar;

• O posicionamento das peças a montar no estaleiro;

• As dimensões e a forma geométrica das peças a montar;

• As condições geotécnicas do terreno;

• O planeamento da recepção do material no estaleiro e a localização das áreas de

armazenagem;

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92

• A facilidade de montagem e desmontagem dos equipamentos de elevação (neste caso,

gruas-torre).

No caso da existência de peças demasiadamente pesadas para os equipamentos disponíveis pode

ser solicitado ao projectista para reposicionar as ligações da peça à estrutura, na tentativa de alterar

as suas dimensões e peso, permitindo assim a sua elevação.

No caso de edifícios muito altos, ou com características peculiares de execução, pode ser

necessária a construção de equipamentos de movimentação específicos para cumprir os requisitos

de operacionalidade da obra em particular, sendo sempre soluções a evitar, já que o equipamento

fica obsoleto após a conclusão da obra, o que acarreta custos significativamente acrescidos para o

empreiteiro de montagem.

4.4.2 Tipologias

Os equipamentos de movimentação podem ser divididos de acordo com a sua mobilidade. Desta

forma, dentro dos equipamentos móveis inserem-se as gruas móveis sobre pneus (Figura 86) e

gruas-torre móveis (Figura 87), cuja mobilidade não se restringe apenas à área do estaleiro, sendo

possível a sua circulação na via pública. Este tipo de gruas é ideal para elevações de altura reduzida,

apresentando-se como um complemento às gruas-torre, sempre necessárias à montagem da

estrutura de um edifício alto. A diferença entre as duas reside no facto que a grua-torre móvel é

operada a partir de uma cabine situada na torre, enquanto a grua móvel é operada a partir do nível do

solo, o que pode dificultar a operacionalidade do equipamento. Por outro lado, a área de operação de

uma grua-torre é substancialmente maior, pois não está restringida pela disposição diagonal da lança,

como é o caso das gruas móveis. No entanto, as capacidades tanto ao nível da carga como no

alcance são superiores neste tipo de gruas.

Figura 86: Grua móvel [23]

Figura 87: Grua-torre móvel [23]

Outro tipo de equipamento, cuja mobilidade está restringida à área do estaleiro, é as gruas sobre

esteira de lagartas (Figura 88). O seu peso próprio e uma área de base (esteira) elevada, permitem

uma transferência de cargas para o terreno bastante eficiente, o que torna este tipo de gruas bastante

seguras [7].

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93

Figura 88: Grua sobre esteira [23]

Ainda no que diz respeito aos equipamentos móveis, salientam-se as empilhadoras de lança

telescópicas e as plataformas elevatórias (Figura 89 e Figura 90). As empilhadoras são vocacionadas

para movimentações menores no estaleiro, como por exemplo o posicionamento das peças metálicas

para o içamento pela grua-torre. As plataformas elevatórias permitem o rápido acesso de pessoas e

material em altura, não sendo esta muito elevada.

Figura 89: Empilhadora telescópica [ph: arquivo pessoal]

Figura 90: Plataforma elevatória articulada [26]

Os equipamentos fixos, como as gruas-torre, são meios de movimentação indispensáveis na

construção de edifícios altos, tendo uma maior capacidade de carga (com excepção das gruas

móveis sobre pneus) e uma maior área de operação que os equipamentos já descritos. Após a sua

montagem é necessário verificar a segurança do terreno que a suporta, bem como a estabilidade da

estrutura face às acções horizontais do vento.

Estas gruas podem ser fixadas no topo da superestrutura do edifício, permitindo assim alcançar

alturas superiores à sua capacidade. No entanto esta opção apenas é viável em estruturas de altura

muito elevada.

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94

Por outro lado, é possível conferir mobilidade a estes equipamentos dentro da área da obra através

da sua montagem sobre carris. No caso da existência de terrenos instáveis, tanto a grua fixa ou sobre

carris deve ser montada sobre uma estrutura de suporte que encaminhem as cargas exercidas para

zonas onde o terreno apresenta melhores condições de suporte.

No caso do edifício Euro Tower, os equipamentos de movimentação consistiram em duas gruas-

torre (Figura 91) e gruas de lança telescópica sobre camião (Figura 92), sendo esta última usada nos

trabalhos de execução das fundações. Na verdade dado o reduzido espaço em estaleiro, já que a

área de implantação coincidia na totalidade com a área de estaleiro, a elevação da estrutura metálica

foi feita unicamente com as duas gruas-torre, não existindo espaço de armazenamento em obra, pelo

que no momento da recepção do material este era encaminhado para as posições de montagem.

Figura 91: Gruas-torre usadas na montagem da

estrutura metálica [ph: arquivo pessoal]

Figura 92: Gruas de lança telescópica

montadas sobre camião usadas na

movimentação das armaduras das estacas-pilar [ph: arquivo pessoal]

4.4.3 Operação

A movimentação de peças em obra é um processo que deve ser executado cuidadosamente, em

que a condicionante principal deve ser a segurança dos operadores.

Assim todo o equipamento a usar na obra deve ser acompanhado dos correspondentes certificados

que atestam a sua segurança. As gruas, depois de montadas, devem ser testadas até à sua

capacidade de carga máxima, garantindo assim a segurança ao derrubamento. O terreno onde a grua

se encontra apresenta um papel preponderante, no que diz respeito às suas características

geotécnicas e ao seu nivelamento.

O empilhamento das peças, quer seja no transporte ou na obra, deve prever a sua posterior

movimentação. Desta forma, para além do seu posicionamento no estaleiro permitir com facilidade a

operação das gruas, as peças devem estar dispostas sobre barrotes de madeira suficientemente

resistentes para suportar o seu peso e com espessura suficiente para permitir a colocação das

correias ou correntes para o seu içamento.

A movimentação destas peças deve ser executada, idealmente, garantindo a horizontalidade do

elemento em suspensão. Para isto é necessário conhecer com exactidão o seu centro de massa, o

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95

que pode ser dificultado pela complexa geometria de alguns elementos. Muitas vezes este processo é

executado não tendo o conhecimento desta característica, baseando-se na experiência dos

operadores. As primeiras movimentações devem ser executadas lentamente para testar a

estabilidade da peça em suspensão, verificando a sua resposta às condicionantes envolventes como

o vento. Por outro lado, dado que muitas vezes este processo é realizado por tentativas, o primeiro

levantamento é muito importante para verificar o correcto posicionamento das correias na peça.

A posição de elevação das peças deve corresponder à posição de montagem na estrutura. Desta

forma, no caso em que a disposição na estrutura não é horizontal, não é possível realizar a sua

elevação horizontalmente. A movimentação é auxiliada através de um cabo preso a uma das

extremidades, sendo este controlado por um operador. Assim é possível garantir a posição de

elevação, bem como controlar as oscilações do elemento suspenso devido ao movimento da grua e

devido ao vento.

Seguidamente, na Figura 93, apresenta-se um conjunto de sinais de auxílio ao operador da grua, de

forma a garantir o correcto posicionamento da peça na estrutura.

Figura 93: Sinalética para auxílio do operador de grua, durante a movimentação de cargas (adaptado de

[7])

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96

A movimentação das peças pode danificar o revestimento do aço, essencial para garantir a

protecção da estrutura metálica tanto ao fogo como à corrosão. Por esta razão, a utilização de

correias é sempre preferível face às correntes, até porque são menos susceptíveis a

escorregamentos. Outra forma de protecção é a colocação de lonas e calços em madeira entre as

correias e a superfície da peça a içar, como está representado na Figura 94. Estes calços permitem

também o nivelamento da peça na posição pretendida e aumentam o atrito entre superfícies, pelo que

reduzem o risco de escorregamentos.

Figura 94: Processo tradicional de movimentação de peças durante a montagem (adaptado de [7])

Por vezes, para facilitar o processo de movimentação, podem ser soldados grampos na fábrica para

colocar as correias. No entanto, estes cuidados não são frequentes, sendo executados unicamente

em situações onde a movimentação e o posicionamento de montagem é muito difícil.

4.5 Aspectos específicos da montagem

4.5.1 Detalhes de execução das ligações aparafusadas

As ligações aparafusadas apresentam-se como uma forma muito eficiente de conexão entre peças

constituintes de uma estrutura metálica, do ponto de vista prático da execução em obra (Figura 95),

em comparação com a soldadura. No entanto, a aplicação desta última na montagem não pode ser

descartada, por razões de projecto ou regulamentares.

Figura 95: Detalhe de ligação aparafusada entre vigas do Edifício Euro Tower

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97

Existe uma série de recomendações práticas que devem ser seguidas no projecto de ligações

aparafusadas, das quais se destacam [7]:

• O dimensionamento dos parafusos deve ser feito, tendo em conta a minimização da

variabilidade das suas características, tanto dimensionais, como resistentes, prevendo a repetição do

elemento nas várias ligações a executar. Este cuidado minimiza a ocorrência de erros de

pormenorização das ligações, numa fase prévia, e de montagem, posteriormente;

• Aproximadamente 90% das ligações aparafusadas comuns podem ser executadas com

parafusos M20.

• O tipo de ligações (chapas, encaixes, etc) deve ser padronizado, sempre que possível, tendo

como objectivo a diminuição de erros e aumento de produtividade de execução;

• Os elementos de ligação (parafusos, porcas, anilhas) devem ser fornecidos pelo fabricante

com protecção anti-corrosiva, evitando a protecção em obra, cuja execução é mais difícil e de pior

acabamento;

• Os elementos de ligação devem ser racionalizados e acondicionados, pois são peças de

reduzidas dimensões que se perdem com facilidade em obra;

• No seguimento do ponto anterior, o fornecimento em obra dos elementos de ligação, deve ser

um processo “just-in-time”, reduzindo substancialmente perdas de material, oxidações devido a mau

acondicionamento, etc;

O capítulo 8 da EN 1090-2 é dedicado à execução de ligações aparafusadas. No entanto no que diz

respeito ao aperto dos parafusos, pré-esforçados ou não, considerou-se relevante fazer referência a

alguns pontos da norma.

Ligações aparafusadas sem pré-esforço

O aperto dos parafusos deve ser executado através de chaves de aperto por torção. No entanto,

primeiramente, deve ser dado um aperto inicial correspondente ao esforço de um homem equipado

com uma chave de porcas comum.

A sua sequência inicia-se dos parafusos interiores de uma ligação, progredindo para os exteriores.

O aperto final é executado através de uma chave de torção. [7] Este não deve ser excessivo, de

forma a não danificar o parafuso, nomeadamente a rosca e a cabeça. Por outro lado, o aperto não

deve causar punçoamento da chapa de ligação.

A diferença de espessura entre os elementos a ligar não deve exceder os 2mm, como é perceptível

na Figura 96.

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98

Figura 96: Diferença máxima de espessuras entre elementos a ligar D=2mm (adaptado de [13])

Podem ser usados calços para ajustar a ligação, no entanto a EN 1090-2 permite folgas na ordem

dos 2mm entre superfícies de contacto para chapas com espessura superior a 4mm e perfis com

espessuras nos banzos e almas superiores a 8mm, no caso em que as ligações não estejam sujeitas

unicamente à compressão.

Ligações aparafusadas pré-esforçadas

As ligações com parafusos pré-esforçados anulam o deslizamento das duas partes da ligação

A fase inicial de aperto coincide com o aperto dos parafusos comuns já descrito neste texto. No

entanto a folga permitida entre as partes constituintes da ligação reduz-se para 1mm. [13]

Os valores mínimos de pré-esforço em KN tendo em conta o tipo de parafusos estão definidos na

EN 1090-2 (Tabela 12). A força de pré-esforço pode também ser calculada a partir da equação. [13]

subp AfF 7,0=

Em que,

pF : Força de pré-esforço;

ubf : Tensão última do parafuso;

sA : Secção do fuste do parafuso.

Tabela 12: Valores mínimos de pré-esforço em KN tendo em conta a classe dos parafusos (adaptado de [13])

Classe do

parafuso

Diâmetro do parafuso (mm)

12 16 20 22 24 27 30 36

8.8 47 88 137 170 198 257 314 458

10.9 59 110 172 212 247 321 393 572

Os métodos de aperto de parafusos de maior aplicação na construção metálica são descritos em

seguida, sendo indicados quais os métodos que permitem executar o pré-esforço dos parafusos.

Aperto por torção

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99

O aperto é assegurado por uma chave de torção, como está representado na Figura 98

caracterizada pela sua fácil calibração e manuseamento. O processo é dividido em duas fases de

aperto, em que na primeira é executado 75% do valor de torção estipulado e uma segunda fase em

que é aplicado 110% [13].

Este método consiste na forma de aperto mais utilizada, devido à fácil e rápida execução. É

destinado a parafusos de diâmetro inferior a 30mm. No entanto, a sua utilização apresenta algumas

características negativas, sendo a mais significativa a difícil quantificação da força aplicada ao

parafuso, não sendo fácil garantir a tensão de projecto. A falta de precisão deste método pode

originar desvios compreendidos entre os 20 e 60% da tensão a aplicar ao parafuso [27].

A precisão no pré-esforço pode ser calculada a partir da equação:

Min

Max

FF

0

0=γ [27]

Em que:

MaxF0 : Força de torção de aperto máxima;

MinF0 : Força de torção de aperto mínima.

No entanto, existem métodos de controlo da intensidade de aperto, sendo possível melhorar a

precisão do processo, descritos seguidamente [27]:

• Monitorização da intensidade de aperto;

• Medição da rotação da porca no aperto final: Primeiramente o aperto é executado até perto

do valor estipulado, sendo o restante aperto executado tendo em conta o ângulo de rotação que a

porca terá que executar para conferir o valor final de aperto;

• Métodos de medição do alongamento do parafuso, sendo os mais utilizados:

- Ultra-sons: é o mais utilizado, consistindo na medição do tempo de propagação de ultra-sons

longitudinalmente ao parafuso;

- LVDT ou sensor electrónico: o parafuso é furado longitudinalmente, sendo inserido no furo um

pequeno varão. Após o aperto é medida a variação axial da dimensão do parafuso, face ao varão

inserido no seu interior. Esta medição é executada por um sensor electrónico “LVDT” que permite

medir deslocamentos;

• Sensor de anilha aplicado no parafuso (Figura 97): este método é mais vantajoso face aos

restantes, devido à facilidade de execução, já que permite a medição directa, com uma precisão

bastante satisfatória. Desta forma, este dispositivo permite executar medições periódicas ou

permanentes, conforme a necessidade. No entanto não é viável a aplicação desta técnica em todas

as ligações, estabelecendo-se normalmente um critério de amostragem. O princípio de

funcionamento deste dispositivo é o mesmo que o de uma célula de carga comum.

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100

Figura 97: Sensor de anilha de medição da intensidade de aperto do parafuso [27]

Por outro lado, deve ser contabilizada a perda de tensão no parafuso, que pode atingir 30% do

esforço de torção aplicado no aperto. Este facto pode tornar-se problemático, já que esta perda pode

originar afrouxamentos de aperto com o decorrer do tempo [27].

Figura 98: Esquema representativo de aperto por torção. Está também representado o diagrama de

tensões residuais no parafuso [27]

Acrescenta-se ainda a possibilidade do aperto originar tensões de flexão no parafuso, devido aos

seus defeitos geométricos, como é o caso do eixo do parafuso não ser exactamente perpendicular ao

plano definido pela rotação de aperto. No entanto estas tensões não devem ser contabilizadas,

devido aos seus valores muito reduzidos [27].

O aperto por torção pode originar dificuldades de desaperto dos parafusos, sendo isto ainda

agravado pela corrosão das peças.

Deve ainda ser referido que existem outros equipamentos que executam este tipo de aperto, de

mais fácil utilização, já que permite menor esforço físico do operador como é o caso de chaves

desmultiplicadoras (Figura 99) e chaves de aperto hidráulico (Figura 100).

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101

Figura 99: Chave de aperto desmultiplicadora [27]

Figura 100: Chave hidráulica de aperto [27]

Aperto por alongamento mecânico do parafuso

Embora não seja comum a utilização deste tipo de aperto para execução do pré-esforço, pode ser

utilizado com esse objectivo. O pré-esforço é garantido pelo aperto de um conjunto de pequenos

parafusos dispostos em torno da porca do parafuso (Figura 102). A porca é apertada até determinado

ponto, seguindo-se o aperto dos pequenos parafusos, cuja tensão exercida contra a superfície do

elemento a apertar executando o pré-esforço do parafuso, como está exemplificado na Figura 101.

Figura 101: Esquema representativo de aperto por alongamento mecânico [21]

Figura 102: Porca com anel de parafusos de aperto

Contudo este método apresenta algumas desvantagens que consistem essencialmente no seu

elevado preço e na impossibilidade de executar vários apertos simultaneamente, na tentativa de

reduzir tempos de execução.

Em contrapartida, este método apresenta-se como o mais preciso no alcance das tensões de

aperto, quando executado por mão- de-obra muito especializada.

Aperto por parafusos de tensão controlada

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102

Trata-se de um método de aperto que permite o pré-esforço da ligação. O fuste do parafuso, para

além da rosca, possui uma área estriada. O aperto é executado por uma chave eléctrica, constituída

por dois eixos coaxiais. O eixo interior fixa o fuste do parafuso na zona estriada enquanto o exterior

aperta a porca do parafuso. O sentido de rotação do aperto é contrário entre si. A intensidade de

aperto atinge valores de torção que provocam a rotura do fuste do parafuso pela junção entra a parte

estriada e a rosca. Este esforço de torção de sentido contrário provoca o alongamento do parafuso e

consequentemente o seu pré-esforço, sendo a rotura indicativa que o parafuso atingiu o seu

alongamento máximo .

Figura 103: Esquema representativo do funcionamento de um parafuso de tensão controlada (adaptado de [29)]

Figura 104: Parafuso de tensão controlada [30]

Figura 105: Chave de aperto de parafusos de tensão controlada [31]

Aperto por pré-esforço hidráulico de parafusos

Consiste no método de maior utilização quando se pretende garantir o pré-esforço do parafuso,

consistindo em introduzir uma tensão axial no parafuso através de um pistão hidráulico (Figura 107),

provocando o seu alongamento. Mantendo o parafuso tensionado é apertada a porca. O pré-esforço

elimina as tensões residuais de torção a que o parafuso estaria sujeito, caso o aperto fosse

assegurado por aperto da porca. Este processo está esquematicamente representado na Figura 106

e mais pormenorizadamente na Figura 108.

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103

Figura 106: Esquema representativo do aperto hidráulico de parafusos

Figura 107: Aperto Hidráulico

As principais características do processo apresentam-se seguidamente: • Rapidez e facilidade de execução elevada, não requerendo esforço físico, mesmo para

parafusos de grandes dimensões;

• Método aplicável praticamente à totalidade de diâmetros e dimensões de parafusos;

• Possível de executar em todos os tipos de aços estruturais, aço INOX e materiais

compósitos;

• As tensões residuais de torção no parafuso, devido ao aperto rotacional da porca, são

praticamente anuladas;

• O coeficiente de fricção entre a porca e o parafuso é praticamente nulo;

• Precisão da intensidade ou tensão de aperto muito satisfatória, já que todo o processo tem

um controlo hidráulico, sendo independente de factores variáveis tais como a fricção entre a

porca e o parafuso;

• Processo automatizado, o que possibilita:

- Aperto simultâneo de várias ligações da estrutura, aumentando a produtividade do

processo;

- Maior precisão de aperto;

- Melhor distribuição das tensões de aperto, tanto a axial do parafuso, como do aperto da

porca;

- Melhores condições de trabalho para os operadores em caso de difícil acesso;

- Possível controlo remoto do processo o que reduz a exposição dos operadores a condições

mais perigosas, como o trabalho em altura, altos níveis de ruído, possível colapso parcial da

estrutura, etc;

Este processo deve ser controlado durante a sua execução, com os métodos de controlo já

descritos anteriormente neste ponto.

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104

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105

Figura 108: Esquema de faseamento do processo de pré-esforço de parafusos (adaptado de [27])

No que diz respeito ao edifício Euro Tower foram executadas ligações aparafusadas essencialmente

nas ligações de topo entre vigas e nas ligações de topo de alguns pilares, como é exemplificado no

modelo tridimensional da Figura 109 e Figura 110, respectivamente.

Figura 109: Pormenor de ligação de topo aparafusada entre vigas

No que diz respeito aos parafusos, foram aplicadas todas as classes de resistência, com um

intervalo de diâmetros desde o M4 ao M64.

4.5.2 Detalhes de execução de ligações soldadas

Os processos de soldadura normalmente usados nas ligações executadas em obra são a soldadura

de eléctrodos revestidos e a soldadura MIG/MAG. Isto deve-se à polivalência destes processos, que

permitem posições de soldadura muito difíceis, como é o caso de soldadura vertical ou ao tecto. Na

verdade, uma das grandes limitações de qualidade da soldadura em obra é a impossibilidade de

posicionar as peças a soldar de forma a permitir posições de soldadura mais fáceis, bem como a

deposição correcta do banho de soldadura. O operador está muito restringido, no que diz respeito à

sua posição de trabalho, bem como à acessibilidade à ligação.

As condições atmosféricas consistem na condicionante mais importante nas soldaduras em obra.

Como foi descrito no capítulo anterior, estes processos (SER e MIG/MAG) são protegidos por um gás

que envolve o banho de fusão, permitindo a sua correcta deposição e arrefecimento. A existência de

vento e chuvas, particularmente forte em altura no caso dos edifícios altos pode inviabilizar esta

protecção conferida pelo gás. Por esta razão, é comum proteger-se as plataformas de trabalho com

baias laterais e de cobertura, abrigando o operador e a soldadura dos ventos fortes. No edifício Euro

Tower, para além dos processos de soldadura já mencionados neste ponto, foi usada a soldadura por

Figura 110: Pormenor de

ligação de topo aparafusada entre troços de pilares

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106

fios fluxados que dispensa a protecção gasosa, sendo ideal para condições de vento e chuva. Por

outro lado a temperatura é um factor determinante da qualidade da soldadura, pois o seu

arrefecimento requer um ambiente controlado inexistente numa obra. Na verdade o arrefecimento

brusco da soldadura pode conduzir ao desrespeito pelas tolerâncias dimensionais da ligação.

A fixação provisória das peças enquanto é executada a soldadura é também uma questão que não

deve ser esquecida, sendo utilizado para este fim as gruas, bem como estruturas de suporte

provisórias.

Assim a integração do método de montagem, bem como os processos de soldadura possíveis no

planeamento de execução da soldadura é essencial para que este processo seja executado

correctamente e com qualidade.

A soldadura levanta preocupações no que diz respeito à segurança e à saúde dos operadores, que

num ambiente de obra devem ser ainda mais valorizadas. Destaca-se:

• Os detritos da soldadura, como respingos e limalhas incandescentes, que podem consistir

num perigo para o operador ou para os trabalhadores nas imediações;

• Os equipamentos de soldadura são muito ruidosos, pelo que os operadores devem usar

protecções contra o ruído;

• A soldadura, principalmente em edifícios altos, é executada a alturas elevadas e em espaços

confinados, pelo que deve ser prevista a segurança do operador face a possíveis quedas, quer pela

protecção da sua plataforma de trabalho ou pela sua protecção pessoal através de um arnês;

• A visão do ambiente de obra que rodeia o operador é praticamente inexistente, devido ao uso

das viseiras de protecção à soldadura, o que pode tornar-se um risco;

Desta forma, sempre que possível as soldaduras devem ser executadas ao nível do solo, sendo

posteriormente posicionado na estrutura um conjunto de peças pré-montadas. No presente caso de

estudo esta regra de boa prática não foi possível, pois não havia espaço em estaleiro que o

permitisse.

As soldaduras executadas em obra no presente edifício são as ligações de topo na base dos

pilares, como está representado no modelo tridimensional da Figura 111 com excepção de algumas

ligações de topo na fachada inclinada.

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107

Figura 111: Pormenor de ligação de topo entre pilares soldada

Outras ligações soldadas são as ligações de canto e topo entre os contraventamentos e chapas

de cutelo de cruzamento e de ligação ao conjunto de viga e pilar (Figura 112)

Figura 112: Ligações de canto e topo soldadas entre contraventamentos e chapas de cutelo de ligação ao conjunto viga-pilar

Estas ligações foram objecto de um estudo de qualidade, cuja análise estatística é executada mais

à frente neste documento.

4.5.3 Detalhes de execução de ligações mistas

As ligações mistas que se descrevem neste texto consistem na ligação da estrutura metálica às

lajes em betão armado dos pisos do edifício Euro Tower.

As lajes mistas são constituídas por vigas metálicas que suportam uma chapa metálica colaborante

na qual é executada a laje em betão armado. A ligação entre a estrutura em aço e o betão armado é

executada por conectores, cuja caracterização já foi feita neste texto.

No que respeita ao processo construtivo, o principal aspecto a ter em conta reside no facto da

superfície das chapas colaborantes possuir uma área muito elevada, pelo que devem ser protegidas

contra o vento. Após o seu posicionamento, estas são fixas à estrutura metálica por grampos.

Os conectores mais utilizados neste tipo de ligações mistas têm dimensões na ordem dos 100 mm

de comprimento, por 19mm de diâmetro, chegando à obra normalmente em conjuntos de 100 kg. A

sua soldadura aos perfis metálicos da estrutura é previamente executada em fábrica.

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108

No caso em que os conectores são soldados em obra (situação anómala) procede-se ao mesmo

teste que executada em fábrica que consiste numa pancada num conector em cada dez unidades,

sendo rejeitado caso haja rotura do conector pela soldadura.

4.6 Controlo de qualidade das ligações soldadas

4.6.1 Aspectos normativos dos ensaios de controlo de qualidade

O enquadramento normativo do estudo efectuado incide sobre as normas descritas na Tabela 13.

Tabela 13: Enquadramento normativo do estudo estatístico efectuado

Normas Descrição

NP EN 1713: 1998 Ensaios não destrutivos em ligações

soldadas;

NP EN 1714: 1998 Procedimento de ensaio de ligações

soldadas por ultra-sons;

NP EN 583-1 Princípios gerais do ensaio por ultra-sons

NP EN ISO 5817: 2003 Estabelece níveis de qualidade de juntas

soldadas em todos os tipos de aço, níquel,

titânio e suas ligas tendo em conta as

dimensões das suas imperfeições,

nomeadamente porosidades;

Aplicável a todos os processos de

soldadura descritos neste documento, com

espessuras superiores a 0,5mm.

ISO17635:2009 Proporciona linhas orientadoras para a

escolha dos métodos não destrutivos de

ensaio para cada tipo de soldadura,

contemplando o seu processo de execução

4.6.2 Análise estatística das anomalias

Os ensaios às soldaduras do edifício Euro Tower incidiram em elementos de contraventamento,

pilares e chapas de reforço de contraventamentos e pilares. Desta forma considerou-se pertinente

dividir a análise estatística efectuada por elemento, sendo os dados extraídos dos relatórios de

ensaio apresentados no Anexo VIII.

Os métodos de inspecção consistiram no ensaio por partículas magnéticas para soldaduras de

canto e por ultra-sons em soldaduras de topo. O critério de aceitação, isto é, a definição da

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109

admissibilidade do resultado, estipulado pela Caderno de Encargos, consistiu na inexistência de

qualquer descontinuidade em todo a espessura do cordão. A definição do método de inspecção

prende-se com o grau de exigência de qualidade para cada tipo de ligação, sendo necessários

ensaios com métodos de maior ou menor precisão, como é o caso do ensaio por ultra-sons aplicado

em todas as ligações de topo.

Contraventamentos

Foi possível analisar os ensaios contabilizando os resultados admissíveis e não admissíveis, tendo

em conta o tipo de soldadura.

O estudo efectuado às ligações destes elementos estruturais incide sobre uma amostra de

resultados recolhida entre Novembro de 2008 e Fevereiro de 2009. Apresenta-se o número de

ensaios realizados aos contraventamentos face ao total na Figura 113.

Figura 113: Número de ensaios realizados por tipo de soldadura em contraventamentos

As ligações soldadas ensaiadas estão representadas no modelo tridimensional da Figura 114,

consistindo na ligação de canto e canto e topo entre os contraventamentos e cutelos de ligação ao

conjunto viga-pilar, e às vigas, neste caso apresentado na Figura 115.

Figura 114: Pormenor da ligação de canto e topo entre contraventamentos e cutelos de ligação ao conjunto viga-pilar

050

100150200250300350400450

Canto Topo Canto e topo

Total

242 (56%)

0

189 (44%)

431

Nº d

e en

saio

s

Tipo de soldadura

Ensaios efectuados

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110

Figura 115: Pormenor da ligação de canto e topo entre contraventamentos e cutelos de ligação às vigas

O processo utilizado na ligação dos contraventamentos foi a soldadura por eléctrodos revestidos,

sendo o método não destrutivo de inspecção o teste de partículas magnéticas, com excepção de um

elemento, em que no seu relatório ficou também registada a inspecção visual.

Apresenta-se na Figura 116 a quantificação de ensaios admissíveis e não admissíveis em

soldaduras de canto, sendo notório que apenas um número muito diminuto de ensaios foi definido

como não admissível.

Figura 116: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras de canto, em contraventamentos

O mesmo foi efectuado para as soldaduras de canto e topo. No entanto, o resultado destas foi

sempre admissível (Figura 117).

050

100150200250

Ensaios admissíveis Ensaios Não admissíveis

239 (98,8%)

3 (1,2%)

Núm

ero

de e

nsai

os

Resultado do ensaio

Soldaduras de canto

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111

Figura 117: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras de canto e topo, em contraventamentos

• Chapa de reforço de contraventamentos

Dado à pouca variabilidade destes dados, não se considerou pertinente a sua análise estatística,

sendo apresentados no Anexo VIII.

Pilares

Estes elementos estruturais são constituídos por secções compostas em I e caixões rectangulares.

As ligações ensaiadas nestes elementos consistem nas soldaduras de topo entre elementos ou nas

ligações de canto entre as chapas constituintes da secção rectangular. Por norma, as soldaduras de

topo são ensaiadas pelo método de ensaio por ultra-sons, dado o seu carácter mais preciso. A

análise efectuada baseia-se numa amostra de resultados desde Novembro de 2008 a Março de 2009,

sendo mais extensiva quando comparada com a realizada para os contraventamentos. Foi possível

analisar extensões e profundidades de anomalias. Por outro lado, foi possível ainda estudar os

ensaios efectuados tendo em conta o processo de soldadura. Os ensaios efectuados tendo em conta

o tipo de soldadura estão quantificados na Figura 118.

Figura 118: Número de ensaios efectuados tendo em conta o tipo de soldadura, em pilares

050

100150200

Ensaios admissíveis Ensaios Não admissíveis

189

0N

úmer

o de

ens

aios

Resultado do ensaio

Soldaduras de canto e topo

0100200300

Canto Topo Total

12 (5%)

249 (95%) 261

Nº d

e en

saio

s

Tipo de soldadura

Ensaios efectuados

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112

À semelhança da análise efectuada para os contraventamentos, apresenta-se na Figura 119, a

quantificação dos ensaios admissíveis e não admissíveis, tendo em conta o tipo de soldadura.

Figura 119: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras de canto, em pilares

Não foram detectados ensaios não admissíveis nos testes às soldaduras de canto. No entanto dado

o número reduzido de soldaduras de canto na amostra referente aos pilares, este resultado perde

significado. As soldaduras de canto presentes nesta amostra foram executadas nas ligações de canto

entre as chapas constituintes do troço do pilar em caixão, como é perceptível no modelo

tridimensional da Figura 120.

Figura 120: Pormenor das soldaduras de canto entre chapas constituintes do pilar em caixão

No entanto as soldaduras de topo apresentam já uma percentagem de ensaios não admissíveis

significativa como está representado na Figura 121.

02468

1012

Ensaios admissíveis Ensaios Não admissíveis

12

0

Nº d

e en

saio

s

Resultado do ensaio

Soldaduras de canto

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113

Figura 121: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras de topo, em pilares

Os processos de soldadura usados nos pilares consistem na soldadura por fios fluxados e na

soldadura MIG/MAG, como está representado na Figura 122.

Figura 122: Número de ensaios efectuados a soldaduras em pilares por processo de soldadura

Os ensaios efectuados resultaram numa maior percentagem de resultados não admissíveis para a

soldadura MIG/MAG, comparativamente à soldadura por fios fluxados, como é perceptível pela Figura

123 e Figura 124.

0

50

100

150

200

Ensaios admissíveis Ensaios Não admissíveis

191 (77%)

58 (23%)N

º de

ensa

ios

Resultado do ensaio

Soldaduras de topo

0

50

100

150

200

250

300

MIG/MAG SFF Total

216 (83%)

45 (17%)

261

Nº d

e en

saio

s

Processo de soldadura

Ensaios efectuados

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114

Figura 123: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras executadas por MIG/MAG, em pilares

Figura 124: Resultados dos ensaios efectuados às soldaduras executadas por fios fluxados (SFF), em

pilares

Isto pode ser justificado pelo melhor desempenho da soldadura por fios fluxados em ambientes de

obra, onde o vento é uma condicionante determinante para a qualidade da soldadura. Como já foi

referido, este processo dispensa protecção gasosa (característico da soldadura MIG/MAG), cuja

eficácia em ambientes não controlados diminui significativamente devido ao vento. Na verdade, a

percentagem de ensaios não admissíveis para a soldadura SFF é inferior a 5%, confirmando assim

que este processo é ideal para soldaduras executadas em obra. No entanto, a falta de mão-de-obra

especializada neste processo de soldadura, bem como o seu custo, podem ser entraves significativos

à sua utilização, justificando-se o seu uso em obras, onde o vento dificulta a soldadura por processos

protegidos por gases, como é o caso de edifícios altos.

Acrescenta-se ainda que a distribuição dos processos de soldadura por tipo de soldadura corrobora

esta conclusão, na medida em que apenas algumas soldaduras de topo foram executadas por SFF,

0%20%40%60%80%

Ensaios admissíveis

Ensaios Não admissíveis

74%

26%%

de

ensa

ios

Resultado do ensaio

MIG/MAG

0%

40%

80%

Ensaios admissíveis

Ensaios Não admissíveis

96%

4%

% d

e en

saio

s

Resultado do ensaio

SFF

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115

como está representando na Figura 125, em dias cuja intensidade do vento impossibilitou o recurso a

soldaduras por MIG/MAG. Todas as soldaduras de canto recorreram a este processo de soldadura.

Figura 125: Distribuição das soldaduras de topo em pilares pelos vários processos de execução

O ensaio de ultra-sons permite analisar longitudinalmente a anomalia, apresentando-se

seguidamente, na Figura 126, a distribuição dos ensaios não admissíveis por intervalos de

comprimento de anomalias. É notório que mais de metade das anomalias apresentam um

comprimento compreendido entre os 250mm e os 500mm.

Figura 126: Distribuição dos ensaios não admissíveis tendo em conta o comprimento da anomalia

Outra abordagem dos resultados, que permite uma noção da extensão longitudinal e transversal da

anomalia face ao comprimento e profundidade da soldadura, respectivamente, é preconizada na

Figura 127 e Figura 128.

0

50

100

150

200

250

MIG/MAG SFF Total

204 (82%)

45 (18%)

249 N

º de

ensa

ios

Processo de soldadura

Soldaduras de topo

05

101520253035

4

35

10

04

0 0 04

Nº d

e en

saio

s

Comprimento da anomalia (mm)

Ensaios não admissíveis

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116

Figura 127: Distribuição percentual de ensaios não admissíveis tendo em conta o comprimento da anomalia face ao comprimento inspeccionado

Figura 128: Distribuição percentual de ensaios não admissíveis tendo em conta a profundidade da

anomalia face à profundidade inspeccionada

Os resultados apresentados demonstram que, no que diz respeito à dimensão longitudinal da

anomalia, esta estende-se, em 60% dos casos, por um comprimento entre 10 a 40 % do comprimento

ensaiado, existindo ainda um número considerável de ensaios (25%) cujo comprimento ensaiado

revelou anomalias em toda a sua extensão. No que se refere à profundidade da anomalia conclui-se

que a maioria dos ensaios (40%) revelou anomalias a uma profundidade compreendida entre 30 a

70% da profundidade inspeccionada.

02468

101214

1

10

14

10

4

1 2 1 0

14

Nº d

e en

saio

s

Comprimento da anomalia face ao comprimento inspeccionado (%)

Ensaios não admissíveis

0123456789

0

3

5

9

6

9 9

3

1

5

Nº d

e en

saio

s

Profundidade da anomalia face à profundidade inspeccionada (%)

Ensaios não admissíveis

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117

Esta análise assume uma importância considerável, pois permite localizar a reparação da

soldadura, que consiste sempre na completa remoção da mesma e execução de nova soldadura,

caso a o ensaio efectuado seja considerado não admissível, isto é, caso existam descontinuidades.

No que diz respeito às soldaduras de topo executadas por MIG/MAG e SFF procedeu-se ainda à

contabilização da admissibilidade dos ensaios, tendo em conta se a ligação é entre banzos ou entre

almas, já que são elementos da secção do pilar sujeitos a diferentes tipos de esforços e respectivas

intensidades.

A percentagem de ensaios não admissíveis é idêntica para a alma e banzos, (Figura 129 e Figura

130) verificando-se o mesmo nível de fissuração em ambos os elementos da secção do pilar.

Figura 129: Resultados dos ensaios efectuados em soldaduras de topo entre banzos

Figura 130: Resultados dos ensaios efectuados em soldaduras de topo entre almas

020406080

100120140160

Ensaios admissíveis

Ensaios não admissíveis

Total

111 (77%)

34 (23%)

145

Resultado do ensaio

Banzo

020406080

100120

Ensaios admissíveis

Ensaios não admissíveis

Total

80 (77%)

24 (23%)

104

Resultado do ensaio

Alma

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118

• Chapa de reforço a pilares

O registo dos resultados das soldaduras nestes elementos foi efectuado desde Novembro de 2008 a

Fevereiro de 2009. Dado o carácter muito pouco variável dos resultados referentes aos ensaios

efectuados às soldaduras entre pilares e as suas chapas de reforço, não se considerou pertinente o

seu tratamento estatístico, sendo apresentado no Anexo VIII os resultados obtidos, bem como a

soldadura em questão.

4.7 Conclusões

Neste capítulo procurou-se descrever e caracterizar a fase de montagem de uma estrutura

metálica, no que diz respeito aos seus processos e equipamentos utilizados, exemplificando com a

montagem do edifício Euro Tower.

Dado que as soldaduras executadas em obra, consistem nos principais problemas da montagem,

procedeu-se ao estudo estatístico dos ensaios de qualidade, antecedido pelo devido enquadramento

regulamentar. Neste estude pôde-se concluir que a utilização de soldaduras com fios fluxados (SFF)

apresenta um desempenho consideravelmente mais satisfatório quando executada nesta obra em

altura elevada, face aos restantes processos de soldadura, nomeadamente, à soldadura MIG/MAG e

de eléctrodos revestidos (SER). A sua eventual maior valia em termos de custos é claramente

compensada pela qualidade da soldadura, evitando custos adicionais em reparações e num controlo

de qualidade tão exigente.

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119

5 Conclusões gerais e perspectivas de desenvolvimentos futuros

5.1 Conclusões

O conteúdo desta dissertação consiste numa abordagem transversal ao processo de execução de

estruturas metálicas de edifícios desde a sua concepção até à montagem em obra. Pretendeu-se

transmitir que as etapas integrantes do processo não devem ser estanques, devendo existir

complementaridade entre as mesmas, permitindo que as decisões tomadas numa determinada fase

tenham em conta os condicionalismos das fases seguintes. Pretende-se, assim, que este trabalho

seja um guia de execução de estruturas metálicas em edifícios, correlacionando o fabrico e a

montagem, pois é fulcral para a correcta gestão da obra o conhecimento de todo o processo a

montante.

Distinguem-se no processo de construção de um edifício em estrutura metálica, três estádios

fundamentais: Projecto/Concepção, Fabrico da estrutura; Montagem em obra.

Na fase de projecto caracterizou-se as várias soluções estudadas, concluindo-se que o sistema

estrutural do edifício, tipo “pórtico-parede”, apresenta bom comportamento sísmico, com elevada

participação de massa nos primeiros modos, onde a torção tem uma influência reduzida. Na análise

comparativa executada aos regulamentos vigentes constataram-se várias discrepâncias, vindo este

facto acentuar a importância dos Regulamentos de carácter global como é o caso dos Eurocódigos.

No que diz respeito ao fabrico conclui-se que o conhecimento dos processos de soldadura

utilizados na construção metálica, por parte do Engenheiro Civil, é essencial, devendo este estar

sensibilizado para as variáveis envolvidas na soldadura e que condicionam fortemente a sua

qualidade. A análise do controlo de qualidade efectuado em fábrica corrobora este facto, já que é na

fase de soldadura, antes e depois da decapagem, que se detecta o maior número de não

conformidades ocorridas na oficina. Foi detectado também que os erros de documentação, isto é,

erros detectados maioritariamente em desenhos de fabrico, consistem na principal causa das não

conformidades detectadas, assumindo também os custos mais elevados. Este facto acentua o

contributo que o Software BIM (Building Information Modelling) assume para a redução de erros de

desenho. Um projecto suportado por uma modelação 3D pormenorizada da estrutura diminui

significativamente a necessidade de executar, paralelamente ao projecto, desenhos de preparação de

fabrico, normalmente suportados por Softwares CAD em 2D, que são de mais difícil interpretação e,

por isso, conducentes a mais erros.

Caracterizou-se a montagem em obra de uma estrutura metálica, descrevendo-se as suas diversas

fases, desde o planeamento da montagem, a implantação da estrutura no terreno e respectivas

tolerâncias permitidas e as sequências de montagem. Novamente o software BIM (Building

Information Modelling) assume um papel preponderante nesta fase, pois para além das valências

gráficas já descritas, apresenta-se como um auxílio importante no campo da gestão de obra e

controlo de prazos, permitindo que o planeamento seja executado “just in time”, sendo coordenado

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120

com o fabrico das peças anterior diminuindo a necessidade de espaço de armazenamento em

estaleiro.

O planeamento e alocação dos meios de elevação e manuseamento assumem uma importância

elevada para a gestão de obra, pois o seu correcto dimensionamento condiciona invariavelmente o

cumprimento dos prazos estipulados.

A análise ao controlo de qualidade efectuado às soldaduras em obra revelou que estas são

fortemente condicionadas pelo ambiente onde são executadas, já que a soldadura executada por fios

fluxados foi a que apresentou menor número de anomalias. Como foi referido, este processo de

soldadura não necessita de protecção gasosa que pode ser inviabilizada quando a soldadura é

executada em condições de vento não controladas. Assim, conclui-se que no contexto da Engenharia

Civil e, designadamente na área da gestão de obras de construção metálica, a soldadura apresenta-

se como um método a evitar em obra, pois apesar de ser um método de ligação menos oneroso que

as ligações aparafusadas acarreta sobrecustos consideráveis no seu controlo de qualidade e na

criação de condições para a sua correcta execução.

5.2 Perspectivas de desenvolvimentos futuros

Devido ao seu carácter transversal, não foi possível nesta dissertação o desenvolvimento

pormenorizado de todos os temas envolvidos na construção metálica. A investigação na área da

construção metálica envolve temas muito diversificados, tais como os relacionados com o cálculo

estrutural, comportamento sísmico, comportamento material, processos de fabrico, incluindo corte,

soldadura e outros, tecnologias de montagem, sistemas de protecção ao fogo e anti-corrosiva,

durabilidade, entre muitos outros. Neste contexto, sendo quase interminável a lista de temas que se

poderia indicar para desenvolvimentos futuros, apresenta-se seguidamente duas temáticas que o

autor tem interesse em desenvolver em trabalhos próximos.

Por um lado, foi sentida a necessidade de se proceder a uma análise custo/benefício do contributo

que o software BIM (Building Information Modelling) pode assumir na Construção Metálica, não só no

campo da modelação tridimensional, preparação de fabrico e montagem em obra, como também na

gestão de produção em oficina, nomeadamente o controlo da peça metálica na linha de fabrico até à

sua expedição. Em obra, as valências deste software incluem o controlo da chegada de material, de

prazos de montagem e de preparação.

Por outro lado, foi impossível focar neste trabalho todos os planos de inspecção e ensaio a que uma

estrutura metálica está sujeita durante o seu fabrico, dando-se especial enfoque aos ensaios às

soldaduras.

No entanto o controlo de qualidade efectuado aos sistemas de acabamento, nomeadamente os

testes executados à aderência dos acabamentos (NP EN ISO 2409) ao suporte revestem-se de

extrema importância pois desta depende a protecção anti-corrosiva e a resistência ao fogo da

estrutura.

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121

Neste sentido, propõe-se como desenvolvimento futuro, uma análise comparativa entre diversos

sistemas de acabamento no que diz respeito à aderência das tintas ao suporte, envolvendo a

realização de campanhas experimentais. As variáveis envolvidas seriam as condições do suporte,

nomeadamente o tipo de granalha utilizada na decapagem e os processos de desengorduramento, e

os diferentes tipos de acabamento. O estudo deve permitir estabelecer uma correlação entre a

protecção pretendida e a capacidade de aderência do sistema de acabamento.

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122

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123

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Page 145: Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo Dissertação

125

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

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ANEXO I – TÉCNICAS DE CORTE

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▪ Aplicação em cortes de geometria simples;

▪ Rapidez de execução

▪ Utilizado exclusivamente em chapas de espessura reduzida;

t≤10 fy>355 MPa▪ Origina um ligeiro esmagamento da chapa na superfície de corte

fy≤355 MPa

▪Não introduz tensões residuais significativas ao elemento;▪ Origina alguma rugosidade na superfície de corte, sendo necessário tratamento por rebarba;

▪ Limitações em Ângulos de corte superiores a 45º

▪ Volume de detritos provenientes do processo significativo;

fy≤355 MPa

Espessuras

recomendadas

Guilhotina

▪ A guilhotina submete a chapa a um esforço de corte, plastificando a zona de corte até atingir a rotura do material;

Chapas de topo; cutelos(…)

t≤14

Aços

recomendadosFotografia de execução

Me

nic

o

Serra

▪Executado por serra rígida longitudinal, fita rotativa ou serra de disco;

Perfis estruturais; Secções tubulares;

Cantoneiras t≤50

Técnicas de corte DescriçãoElemento

recomendado

▪ Zona térmicamente afectada reduzida, junto à superfície de corte( esp da zona 0,1mm), pois o tempo de incidência de energia é curto;▪ Corte de elevada precisão;▪ Fenda de corte estreita (t=0,1mm)

rmic

o

Sem condicionamentos

Laser de CO2

▪ Consiste na incidência de um feixe de laser sobre a superfície do material a cortar;

Perfis estruturais; Secções tubulares;

Cantoneiras; Chapas

▪Elevadas velocidades de corte (10m/min para t=1mm);▪ Permite geometrias de corte complexas, com formas curvilíneas e angulares.

10-12mm

▪Corte assistido por gás, usualmente oxigénio, cujas funções consistem na definição da composição da atmosfera do processamento, proteger os componentes ópticos de focalização do feixe pois remove os vapores e resíduos sólidos do material em fusão;▪Possibilita acabamentos de corte de grande qualidade;

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▪ Corte de elevada precisão;▪ Fenda de corte estreita

▪ Técnica com aplicação quase exclusiva no corte de chapas;

▪ Zona termicamente afectada extensa, alterando a soldabilidade do aço

Fotografia de execução

rmic

o

Oxi-corte Chapas t≤120

não corta aço inox, aços não ferrosos,

aluminio e suas ligas

Técnicas de corte DescriçãoElemento

recomendado

Espessuras

recomendadas

Aços

recomendados

▪ Permite geometrias de corte complexas, com formas curvilíneas e angulares.

▪ Caso seja executada ligação por soldadura à superfície de corte esta deve ser limpa por rebarba;

▪ O aço é fundido na fenda de corte por jacto de plasma, sendo os detritos provenientes da junta de corte removidos por jacto de ar;

▪ Corte devido à energia libertada pela reacção exotérmica do oxigénio com o aço;

▪ A fonte de energia que inicia a reacção exotérmica consiste na combustão do oxiacetileno;▪Possibilita acabamentos de corte de qualidade reduzida (inferior ao corte por laser);▪ Zona termicamente afectada não desprezável. Após o corte as zonas junto à superfície de corte devem ser tratadas para receber eventuais soldaduras;

▪Elevadas velocidades de corte

▪ Corte de elevada precisão (superior ao oxi-corte);▪ Fenda de corte estreita

▪ Técnica com aplicação quase exclusiva no corte de chapas;▪ Empeno devido ao calor pouco significativo;

Sem condicionamentos

▪ O gás auxiliar do processo é o azoto;

▪Possibilita acabamentos de corte de boa qualidade;▪ Zona termicamente afectada muito reduzida (alguns milímetros em chapas até 50mm de espessura);▪Elevadas velocidades de corte (superiores ao oxi-corte)

▪ Permite geometrias de corte complexas, com formas curvilíneas e angulares;

Plasma

da junta de corte removidos por jacto de ar;

Chapas t≤30

▪ O corte com injecção de água é indicado para os aços de construção;

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ANEXO II – TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS DE FABRICO

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Alinhamento dos furos em

Verticalidade da superfície

de corteCorte

Tolerâncias dimensionais

Planeza de superfície

Chapas e perfisRecepção da

matéria-prima

Raio de curvatura da peça:

maior valor de ∆

Empenamento longitudinal

da peça: maior valor de Δ

Comprimento da peça

Perpendicularidade da

extremidade da peça em

relação ao seu eixo

h≥1800mm∆=8mm/∆

=-5mm

Fabrico

Perfis em I ou H

Δ=±3mm

900≤h≤180

0mm∆=±5mm

Altura

Comprimento do banzo

Distorção do furo devido a

furação por punçoamento:

maior valor de h

Alinhamento dos furos em

dois elementos a ligar

h≤900mm

Furação

b<300mm

b≥300mm

∆=±3mm

∆=±5mm

mmouD

h 110

=

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Tolerâncias dimensionais

Perpendicularidade entre

banzo e alma: maior valor

de ∆

Empenamento transversal

dos banzos: maior valor de

Distorção da alma: maior

valor de ∆

Empenamento da alma

longitudinalmente aos

Fabrico

Perfis em I ou H

Comprimento da peça

Empenamento da alma

transversalmente aos

banzos, após execução da

soldadura: maior valor de

Excentricidade da alma

longitudinalmente aos

banzos, após execução da

soldadura

Secções em

caixão

Distorção das chapas

Ligação longitudinal entre

peças

Largura das chapas

Perpendicularidade das

chapas

Steel designers manual pag.927 canto inf dir.

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Tolerâncias dimensionais

FabricoSecções em

caixão

Ligação longitudinal entre

peças

Empenamento longitudinal

da alma ou banzo: maior

valor de ∆

Empenamento da alma

transversalmente aos

banzos, após execução da

soldadura: maior valor de

Comprimento da peça

Empenamento da alma

longitudinalmente aos

banzos, após execução da

soldadura: maior valor de

Raio de curvatura da peça:

maior valor de ∆

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ANEXO III – PROCESSOS DE SOLDADURA

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Todos os aços estruturais , incluindo Sem restrições. Espessuras

Utilização frequente na soldadura topo a topo de peças circulares como varões e tubos; Soldadura entre varões ou tubos e chapas; Pode executar a ligação de pernos conectores; Espessuras máximas dos varões ou tubos

Todos os aços estruturais; Aços de liga; Cobre; alumínio, etc. Bons desempenhos em ligações entre metais diferentes

Não possui material de adição,

A ligação entre metais é assegurada pela fricção das peças que origina calor permitindo a deformação plástica dos materiais. Não ocorre fusão do material. Este método resulta da soldadura por pressão, sendo acrescentada a fricção dos metais.

Soldadura por fricção

Processo idêntico à soldadura MIG/MAG, com excepção do tipo de consumível utilizado, não se tratando de um fio, mas sim de um tubo que contém no interior um fluxo que permite um aumento da produtividade da soldadura, já que o processo utiliza maiores densidades de energia que resultam numa maior Soldadura com fios

Soldadura MIG/MAG Sem restrições

t ≥ 1,5

t ≤ 10mm (Utilização frequente na execução de passes de raiz em cordões cuja soldadura de

enchimento é de arco submerso ou MIG/MAG

Soldadura executada por arco eléctrico entre um eléctrodo não consumível de tungsténio e a peça, permitindo a fusão do material de adição. Este processo é protegido por um gás inerte, sendo este Argon ou Hélio

Elementos de espessura reduzida; Aplicação reduzida na construção metálica. Reparaçao

Aço Inoxidável; Aluminio; Reduzida aplicação a aços estruturais devido a custos de operação muito elevados

Espessuras de cordão

recomendadas (mm)

Metais

recomendadosFotografia de execução

Todos os aços estruturais, incluindo aços de alta resistência e inoxidáveis; Alumínio; Cobre; Titânio; Níquel

Sem restrições

Todos os aços estruturais; Aços microligados; Aços resistentes à corrosão;

Processo automático em que a soldadura é garantida pela fusão simultânea dos metais a ligar e de fios eléctrodos. Este conjunto é completamente coberto por um fluxo granulado que se funde parcialmente

Soldadura de arco submerso

Técnicas de

soldaduraDescrição

Elemento

recomendado

Soldadura por Eléctrodos

Revestidos (SER)

A soldadura é executada manualmente. Consiste na fusão dos metais a ligar e do eléctrodo, devido ao calor produzido por um arco eléctrico entre a peça e o eléctrodo revestido

Sem restrições

Soldadura TIG

O processo pode ser semi-automático ou automático. A Soldadura é executada por arco eléctrico. É utilizado um fio eléctrodo consumível de alimentação contínua que estabelece o arco entre este e a peça a soldar. O processo é protegido por um fluxo de gás inerte (caso MIG) ou activo (caso MAG) fornecido através da tocha de soldadura

t ≥ 8Todos os aços estruturais

Sem restrições. O elemento a soldar deve estar preferencialmente na posição horizontal. A soldadura deve ser executada de uma posição elevada

Sem restrições. A posição de soldadura e o comprimento do arco podem condicionar a qualidade final da estruturais , incluindo

aços de alta resistência e inoxidáveis; Alumínio; Cobre; Titânio; Níquel

Sem restrições. Espessuras elevadas devido à elevada

produtividade

energia que resultam numa maior penetração da soldadura e defeitos de fusão menos significativos. Processo pode ser protegido do exterior por um gás (Dióxido de Carbono ou misturas gasosas de árgon, Hélio, Dióxido de Carbono e Oxigénio). o fluxo no interior do consumível também confere protecção, pelo que a protecção gasosa é dispensada

Soldadura com fios fluxados

qualidade final da ligação: comprimentos de arco elevados originam absorção de azoto o que leva à microfissuração do cordão

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ANEXO IV – LISTA DE ANOMALIAS DETECTADAS EM FABRICO

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Nº da

anomalia

Data de

detecçãoElemento

Inspeccão

duranteDescrição Causa

Tempo

reparação

(horas)

Custo de

reparação (€)

Custo de

material (€)

Custo de

inspecção (€)

Outros custos

(€)Custo total (€) Causa do erro

Provocado

porDetectado por

1 28-01-2008 -Alteração de plano de

assemblagem- 16,00 249,52 0,00 0,00 0,00 249,52 D2 DGP DGP

2 14-02-2008 -Furação de acordo

com novo desenho- 5,00 77,98 0,00 0,00 0,00 77,98 D2 DGP DGP

3 18-02-2008 - Furação incorrecta - 3,00 46,79 0,00 0,00 0,00 46,79 S1 DP DQSA

4 29-02-2008 Chapa -

Falta de limpeza dos

furos. Existência de

rebarbas

- 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A3 DP DQSA

5 05-03-2008 chapa - Furação incorrecta - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 A3 DP DQSA

6 14-03-2008 - Furação incorrecta - 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A3 DP DQSA

7 17-04-2008 chapa - Furação incorrecta Aceitação da anomalia 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 A3 DP DQSA

8 07-04-2008 -Executar 4 unidades do

componente- 1,50 23,39 0,00 0,00 0,00 23,39 D2 DGP DGP

9 07-04-2008 -Executar 4 unidades do

componente- 1,50 23,39 0,00 0,00 0,00 23,39 D2 DGP DGP

10 06-05-2008 -Falta de número de

identificação- 0,10 1,56 0,00 0,00 0,00 1,56 A2 DP DQSA

11 09-05-2008 -Mudança de geometria

dos furos- 12,00 187,14 0,00 0,00 0,00 187,14 D4 CL DGP

12 09-05-2008 -Mudança de geometria

dos furos- 6,00 93,57 0,00 0,00 0,00 93,57 D4 CL DGP

13 12-05-2008 chapa -

Falta de

pormenorização de

uma chapa no desenho

- 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D4 CL DGP

14 14-05-2008 -Executar componente

adicional- 18,50 288,51 0,00 0,00 0,00 288,51 A1 DGP DGP

adicional

15 15-05-2008 -

Corte de chapa de

80mm para execução

de furos adicionais

- 5,00 77,98 0,00 0,00 0,00 77,98 D1 DGP DGP

16 23-05-2008 -

Assemblagem

executada

incorrectamente

- 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 S1 DP DQSA

17 19-05-2008 -

Corte de chapa de

acordo com a revisão

do desenho

- 3,00 46,79 0,00 0,00 0,00 46,79 D4 CL DGP

18 19-05-2008 -

Corte de chapa de

acordo com a revisão

do desenho

- 4,00 62,38 0,00 0,00 0,00 62,38 D4 CL DGP

19 26-05-2008 chapa - Falta de ficheiros CNC - 1,50 23,39 0,00 0,00 0,00 23,39 M2 DGP DP

20 26-05-2008 chapa - Falta de ficheiros CNC - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 M2 DGP DP

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Nº da

anomalia

Data de

detecçãoElemento

Inspeccão

duranteDescrição Causa

Tempo

reparação

(horas)

Custo de

reparação (€)

Custo de

material (€)

Custo de

inspecção (€)

Outros custos

(€)Custo total (€) Causa do erro

Provocado

porDetectado por

21 06-08-2008 Perfil -

Comprimento

insuficiente do perfil,

para executar o

componente pretendido

- 3,00 46,79 0,00 0,00 0,00 46,79 D2 DGP DP

22 12-08-2008 -conectores soldados

incorrectamente- 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A3 DP DQSA

23 13-08-2008 Perfil -Alma danificada.

Defeito do material- 4,00 62,38 0,00 0,00 0,00 62,38 MA2 DMA DQSA

24 15-08-2008 -

Corte do elemento

executado

incorrectamente

- 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S1 DP DQSA

25 24-07-2008 chapa -Assemblagem

incorrecta de chapas- 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S1 DP DQSA

26 27-08-2008 Perfil -

Mudança do plano de

fabrico. Execução de

um novo componente a

partir de outro

- 64,00 998,08 0,00 0,00 0,00 998,08 D2 DGP DGP

27 27-08-2008 Perfil -

Soldadura deve ser

executada de acordo

com os desenhos de

projecto

- 40,00 623,80 0,00 0,00 0,00 623,80 D2 DGP DGP

28 01-09-2008 P3 Defeitos de soldadura - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S1 DP DQSA28 01-09-2008 P3 Defeitos de soldadura - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S1 DP DQSA

29 01-09-2008 Chapa P2Assemblagem de

chapa incorrecta- 4,00 62,38 0,00 0,00 0,00 62,38 S1 DP DQSA

30 01-09-2008 P3 Defeitos de soldadura - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 A3 DP DQSA

31 02-09-2008 P3 Defeitos de soldadura - 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A3 DP DQSA

32 02-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 80,00 1247,60 0,00 0,00 0,00 1247,60 D4 CL DGP

33 03-09-2008 P2 Defeitos de soldadura - 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A1 DP DQSA

34 03-09-2008 P2 Defeitos de soldadura - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 A1 DP DQSA

35 03-09-2008 P2 Defeitos de soldadura - 0,25 3,90 0,00 0,00 0,00 3,90 A1 DP DQSA

36 03-09-2008 P2 Defeitos de soldadura - 0,33 5,15 0,00 0,00 0,00 5,15 A1 DP DQSA

37 04-09-2008 P3 Soldadura incompleta - 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A3 DP DQSA

38 04-09-2008 P3 Defeitos de soldadura - 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A3 DP DQSA

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Nº da

anomalia

Data de

detecçãoElemento

Inspeccão

duranteDescrição Causa

Tempo

reparação

(horas)

Custo de

reparação (€)

Custo de

material (€)

Custo de

inspecção (€)

Outros custos

(€)Custo total (€) Causa do erro

Provocado

porDetectado por

39 04-09-2008 P5 Mudança de dimensões Poupança de material 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D1 DGP DGP

40 04-09-2008 P5 Mudança de dimensões Poupança de material 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D1 DGP DGP

41 04-09-2008 P5 Mudança de dimensões Poupança de material 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D1 DGP DGP

42 04-09-2008 P5 Mudança de dimensões Poupança de material 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D1 DGP DGP

43 04-09-2008 P5 Mudança de dimensões Poupança de material 4,00 62,38 0,00 0,00 0,00 62,38 D2 CL DGP

44 04-09-2008 P5 Mudança de dimensões Poupança de material 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D1 DGP DGP

45 04-09-2008 P5 Mudança de dimensões Poupança de material 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D1 DGP DQSA

46 04-09-2008 P5 Mudança de dimensões Poupança de material 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D1 DGP DQSA

47 30-09-2008 P3 Defeito do material - 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 MA2 DMA DQSA

48 08-09-2008 P1 Dimensões incorrectas - 0,25 3,90 0,00 0,00 0,00 3,90 A3 DP DQSA

49 09-09-2008 P1Falta de rebarba do

elemento- 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A3 DP DQSA

50 09-09-2008 P4 Soldadura incompleta - 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 A3 DP DQSA

51 10-09-2008 P3 Falta de conectores - 0,25 3,90 0,00 0,00 0,00 3,90 S1 DP DQSA

52 12-09-2008 P1 Alma danificada. - 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 MA2 DMA DQSA

53 15-09-2008 P3Assemblagem de

chapa incorrecta- 1,75 27,29 0,00 0,00 0,00 27,29 A3 DP DQSA

54 15-09-2008 P2 Defeitos de soldadura - 0,25 3,90 0,00 0,00 0,00 3,90 A1 DP DQSA

55 22-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 36,00 561,42 0,00 0,00 0,00 561,42 D4 CL DGP

56 22-09-2008 P1 Furos incorrectos - 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 A3 DP DQSA

57 22-09-2008 P5 Componenente anulado Poupança de material 34,00 530,23 0,00 0,00 0,00 530,23 D2 DGP DGP

58 23-09-2008 Chapa P2 Chapa deformada - 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A3 DP DQSA

59 23-09-2008 P3 Componente danificado - 0,33 5,15 0,00 0,00 0,00 5,15 A3 DP DQSA

60 24-09-2008 P1 Furos incorrectos - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S1 DP DQSA

61 24-09-2008 P1Viga de comprimento

insuficiente- 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 S1 DP DQSA

62 24-09-2008 P3 Defeitos de soldadura - 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A3 DP DQSA

63 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

64 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

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Nº da

anomalia

Data de

detecçãoElemento

Inspeccão

duranteDescrição Causa

Tempo

reparação

(horas)

Custo de

reparação (€)

Custo de

material (€)

Custo de

inspecção (€)

Outros custos

(€)Custo total (€) Causa do erro

Provocado

porDetectado por

65 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

66 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

67 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

68 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

69 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

70 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

71 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

72 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

73 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

74 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

75 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

76 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

77 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

78 25-09-2008 P5Mudança efectuada

pelo cliente- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 D4 CL DGP

pelo cliente

79 25-09-2008 P3 Defeitos de soldadura - 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A3 DP DGP

80 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

81 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

82 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 5,00 77,98 0,00 0,00 0,00 77,98 D2 CL DGP

83 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

84 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldar- 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D4 CL DGP

85 25-09-2008 P5Falta de soldadura de

chapasMudanças no projecto 1,50 23,39 0,00 0,00 0,00 23,39 D2 CL DGP

86 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

87 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D2 CL DGP

88 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D2 CL DGP

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Nº da

anomalia

Data de

detecçãoElemento

Inspeccão

duranteDescrição Causa

Tempo

reparação

(horas)

Custo de

reparação (€)

Custo de

material (€)

Custo de

inspecção (€)

Outros custos

(€)Custo total (€) Causa do erro

Provocado

porDetectado por

89 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D2 CL DGP

90 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

91 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D2 CL DGP

92 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D2 CL DGP

93 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

94 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D2 CL DGP

95 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D2 CL DGP

96 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

97 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 5,00 77,98 0,00 0,00 0,00 77,98 D2 CL DGP

98 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 3,00 46,79 0,00 0,00 0,00 46,79 D2 CL DGP

99 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 1,50 23,39 0,00 0,00 0,00 23,39 D2 CL DGP

100 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D2 CL DGP

101 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

102 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 3,00 46,79 0,00 0,00 0,00 46,79 D2 CL DGP

soldar

103 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 3,00 46,79 0,00 0,00 0,00 46,79 D2 CL DGP

104 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

105 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

106 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

107 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

108 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

109 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 3,00 46,79 0,00 0,00 0,00 46,79 D2 CL DGP

110 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 3,00 46,79 0,00 0,00 0,00 46,79 D2 CL DGP

111 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 3,00 46,79 0,00 0,00 0,00 46,79 D2 CL DGP

112 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

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Nº da

anomalia

Data de

detecçãoElemento

Inspeccão

duranteDescrição Causa

Tempo

reparação

(horas)

Custo de

reparação (€)

Custo de

material (€)

Custo de

inspecção (€)

Outros custos

(€)Custo total (€) Causa do erro

Provocado

porDetectado por

113 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 3,50 54,58 0,00 0,00 0,00 54,58 D2 CL DGP

114 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 3,50 54,58 0,00 0,00 0,00 54,58 D2 CL DGP

115 25-09-2008 P5Falta de chapas para

soldarMudanças no projecto 3,50 54,58 0,00 0,00 0,00 54,58 D2 CL DGP

116 25-09-2008 P5Falta de elemento para

soldar- 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 D2 CL DGP

117 25-09-2008 P5Falta de elemento para

soldar- 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 D2 CL DGP

118 29-09-2008 P3 Defeitos de soldadura - 0,58 9,10 0,00 0,00 0,00 9,10 A3 DP DQSA

119 01-10-2008 P2Assemblagem

incorrecta de chapas- 1,50 23,39 0,00 0,00 0,00 23,39 A3 DP DQSA

120 02-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 4,00 62,38 0,00 0,00 0,00 62,38 S2 DP DQSA

121 02-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S2 DP DQSA

122 02-10-2008 P1 Dimensões incorrectas - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 A2 DP DQSA

123 06-10-2008 P3 Falta de furo - 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 A1 DP DQSA

124 06-10-2008 P1 Falta de furo - 0,33 5,15 0,00 0,00 0,00 5,15 A1 DP DQSA

125 07-10-2008 P2 Furos incorrectos - 4,00 62,38 0,00 0,00 0,00 62,38 A1 DP DQSA

126 08-10-2008 P2 Furos incorrectos - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 A1 DP DQSA

127 09-10-2008 P3 Defeitos de soldadura - 0,17 2,60 0,00 0,00 0,00 2,60 S2 DP DQSA

128 09-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 3,00 46,79 0,00 0,00 0,00 46,79 S2 DP DQSA

129 09-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S2 DP DQSA

130 09-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S2 DP DQSA

131 15-10-2008 PMD

Dimensionamento

incorrecto do

componenente

- 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 DP DQSA

132 16-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 0,67 10,40 0,00 0,00 0,00 10,40 S2 DP DQSA

133 16-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 0,58 9,10 0,00 0,00 0,00 9,10 S2 DP DQSA

134 17-10-2008 P3 Arestas danificadas - 0,17 2,60 0,00 0,00 0,00 2,60 A4 DP DQSA

135 17-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 S2 DP DQSA

136 20-10-2008 P3 Defeitos de soldadura - 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 S2 DP DQSA

137 20-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 S2 DP DQSA

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Nº da

anomalia

Data de

detecçãoElemento

Inspeccão

duranteDescrição Causa

Tempo

reparação

(horas)

Custo de

reparação (€)

Custo de

material (€)

Custo de

inspecção (€)

Outros custos

(€)Custo total (€) Causa do erro

Provocado

porDetectado por

138 20-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 S2 DP DQSA

139 20-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 S2 DP DQSA

140 20-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 2,00 31,19 0,00 0,00 0,00 31,19 S2 DP DQSA

141 22-10-2008 P3

Falta de limpeza dos

furos. Existência de

rebarbas

- 0,58 9,10 0,00 0,00 0,00 9,10 A4 DP DQSA

142 24-10-2008 P5Execução de acordo

com o novo desenhoPoupança de material 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 D2 DGP DGP

143 27-10-2008 P2 Defeitos de soldadura - 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 S2 DP DQSA

144 27-10-2008 P3 Defeitos de soldadura - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S2 DP DQSA

145 28-10-2008 P4 Falta de conectores - 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 O1 CL DQSA

146 28-10-2008 P3 Defeitos de soldadura - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S2 DP DQSA

147 30-10-2008 P1Furos incorrectos. Um

furo é desnecessário- 0,17 2,60 0,00 0,00 0,00 2,60 A1 DP DQSA

148 30-10-2008 P5Execução de acordo

com o novo desenhoPoupança de material 0,50 7,80 0,00 0,00 0,00 7,80 D2 DGP DGP

149 06-11-2008 P3Falta de ligações

soldadas- 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S1 DP DQSA

150 06-11-2008 P2 Defeitos de soldadura - indeterminado indeterminado indeterminado indeterminado indeterminado 0,00 indeterminado indeterminado indeterminado

151 06-11-2008 P2 Defeitos de soldadura - 1,00 15,60 0,00 0,00 0,00 15,60 S2 DP DQSA

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ANEXO V – TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS DAS FUNDAÇÕES

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Tolerâncias de posicionamento

Fundações

Nível de fundação. Desvio permitido do nível exacto

Desvio dos parafusos ajustáveis de ligação à estrutura da posição exacta

Desvio da posição exacta do ponto de suporte da estrutura metálica numa parede vertical

Desvio de parafusos não ajustáveis chumbados em paredes de betão

Desvio dos parafusos não ajustáveis de ligação à estrutura da posição exacta

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ANEXO VI – TOLERÂNCIAS DIMENSIONAIS DE MONTAGEM

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Classe 1 Classe 2

Δ=10mm Δ=7mm

L>5m

Δ=10mm

Δ=0,2(L+45)mm

Δ=7mm

Δ=0,2(L+30)mm

Δ=10mm Δ=7mm

L≤5m

Δ=16mm

Δ=0,2(L+50)mm

Δ=0,1(L+350)mm

Desvio permitido

L≤30m

30m<L<250m

L≥250m

Δ=20mm

Δ=25(L+50)mm

Δ=0,1(L+500)mm

Tipo Descrição

Tolerâncias de montagem

Δ=10mm Δ=5mm

Posicionamento de pilares

Posicionamento do centro de massa do pilar, na base, relativamente à sua posição de referência

(PR)

Distância geral entre pilares, na base, face à posição de referência

Distância entre centros de pilares adjacentes, na base

Alinhamento geral dos pilares, medido a partir do seu centro de massa em relaçáo à sua posição de

referência

Alinhamento de pilares periféricos, na base, relativamente ao alinhamento dos banzos de pilares

adjacentes

Inclinação de um único pilar

Δ=h/150

Inclinação média de pilares

Δ=h/500

Δ=h/300

Δ=h/500

∆=h/300 Δ=h/500

Inclinação permitida em pilares constituintes de pórticos

Inclinação de pilares

Inclinação permitda de um único pilar

∆∆=∆ ou1

2/)( 1 ∆∆=∆ ou

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Desvio permitidoTipo Descrição

Tolerâncias de montagem

em que n é o número de pisos

Desalinhamento angular entre dois pilares adjacentes longitudinalmente em que a altura h é

definida em ????

Inclinação de pilares adjacentes

longitudinalmente, sujeitos à

compressão

ΔΘ=h/500

Inclinação de pilares em edifícios

Inclinação permitida medida em cada piso, relativamente a um alinhamento vertical desde a

base

Inclinação de uma coluna entre pisos adjacentes Δ=h/300 Δ=h/1000

∑=∆ )300/( nh

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ANEXO VII – RELATÓRIOS DE NÃO CONFORMIDADE

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Site

Factory Nr.

Contact /Contacto

Product/ Produto

Transport Doc: /Doc. Transporte

Purchase Order /Ordem de Compra

Date/ Data

Yes /Sim No /Não

Date /Data

Repairing time/

Tempo de

reparação

Unit Cost/

Custo unitário

No correction necessary / Não foi necessária correcção

Consolas suporte a fachadas muito curtas.

Description of Non Conformity/Descrição da Não Conformidade

Immediate correction? /Correcção Imediata?

Used Resources /

Recursos utilizados

Quantity/

Quantidade

Workforce/ Mão-de-obra

Responsible /Responsável (nome e nº de funcionário)

Responsible /Responsável (nome e nº de funcionário) Projecto 02.10.2008

Correction /Correcção

Execution /Prazo de Execução

Description of correction /Descrição da Correcção

Dispozitie Santier DS10/02.10.2008

Cascade Park Plaza P111

Not serious/ Sem gravidade (5)

Serious /Grave(50)

Not very serious /Pouco Grave(20)

Very serious/ Muito Grave(100)Work nr. /Obra nº

Drawing nr. /Desenho nº

To be filled in by QSED /Preencher pela DQSA

1

Date /Data: 02.10.2008

To be filled in by QSED/A preencher pela DQSA

Type/Tipo :

Reception Inspection /Inspecção Recepção

Relatório de Não Conformidade

Non Conformity Report

NCR

Supplier /Fornecedor

Client /Cliente

Repair (Workforce, material and time spent)/ Reparação (mão de obra, material e tempo dispendido)

Actual Costs /

Custos Reais

Estimated Costs /

Custos Estimados

0,00 €

0,00 €

0,00 €

1 1,2

Sector

Sector

CA /AC Yes /Sim Nº CPP_CA1

No /Não

Date /Data

Costs supported by client /Custos suportados pelo cliente

Others/Outros:

Description of cause/Descrição da causa

Delays/ Atrasos

Material /Material

Equipments /Equipamentos

0,00 €

21 €

Accepted /Aceite

Final decision/Decisão Final

Costs supported by supplier /Custos suportados pelo fornecedor

Opportunity costs/ Custo de oportunidade

(10%)

Projecto

Montagens

10% on the total cost / 10% sobre o valor total

Services Supplier/ Fornecimento de serviços 0,00 €

19 €

Who detected? /Quem detectou?

0,00 €

0,00 €

0,00 €

0,00 €Transport/ Transporte

0,00 €

0,00 €

0,00 €

HEA360 S355. IPE 200 S355 4.914,00 €4095

5.405,40 €

Others /Outros

Not accepted /Não aceite

Repair /Reparação

Total Costs /Custos Totais

Falta de estudo na solucao tecnica analizada de modo a haver compatibilidade com a arquitectura.

Responsible /Responsável (nome e nº de funcionário)

Replacement /Reposição

Manufacture of new elements /Fabrico de novas peças

Replacement of the drawings /Substituição dos desenhos

Scrap /Sucata

Reuse /Reaproveitamento

Who caused? /Quem provocou?

FQSE 16-GRP-000/03

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Site

Factory Nr.

Contact /Contacto

Product/ Produto

Transport Doc: /Doc. Transporte

Purchase Order /Ordem de Compra

Date/Data

Yes /Sim No /Não

Date /Data

Repairing time/

Tempo de

reparação

Unit Cost/

Custo unitário

30 11,5

0,00 €

0,00 €

Repair (Workforce, material and time spent)/ Reparação (mão de obra, material e tempo dispendido)

Actual Costs /

Custos Reais

Estimated Costs /

Custos Estimados

2 690,00 €

Relatório de Não Conformidade

Non Conformity Report

NCR

Supplier /Fornecedor

Client /Cliente

Drawing nr. /Desenho nº

To be filled in by QSED /Preencher pela DQSA

3

Date /Data: 02.10.2008

To be filled in by QSED/A preencher pela DQSA

Type/Tipo :

Reception Inspection /Inspecção Recepção

Cascade Park Plaza P111

Not serious/ Sem gravidade (5)

Serious /Grave(50)

Not very serious /Pouco Grave(20)

Very serious/ Muito Grave(100)Work nr. /Obra nº

Responsible /Responsável (nome e nº de funcionário) Projecto

19.11.2008

Correction /Correcção

Execution /Prazo de Execução

Description of correction /Descrição da Correcção

Dispozitie Santier DS28/19.11.2008

Workforce/ Mão-de-obra

Responsible /Responsável (nome e nº de funcionário)

1Serralheiro+1 Soldador

No correction necessary / Não foi necessária correcção

Falta de apoio para a fachada.

Description of Non Conformity/Descrição da Não Conformidade

Immediate correction? /Correcção Imediata?

Used Resources /

Recursos utilizados

Quantity/

Quantidade

1 1,1

Sector

Sector

CA /AC Yes /Sim

No /Não

Date /Data

To

be

fil

led

in

by

QS

ED

an

d D

ep

art

me

nts

in

vo

lve

d/

A p

ree

nch

er

pe

la D

QS

A e

dir

ecç

õe

s e

nv

olv

ida

s

Responsible /Responsável (nome e nº de funcionário)

Replacement /Reposição

Manufacture of new elements /Fabrico de novas peças

Replacement of the drawings /Substituição dos desenhos

Scrap /Sucata

Reuse /Reaproveitamento

Who caused? /Quem provocou?

1.001,00 €

Others /Outros

Not accepted /Não aceite

Repair /Reparação

Cliente

Total Costs /Custos Totais

0,00 €

HEA160 220,00 €

0,00 €

0,00 €

0,00 €Transport/ Transporte

0,00 €

0,00 €

0,00 €

200

Falta de estudo na solucao tecnica analizada de modo a haver compatibilidade com a arquitectura.

Who detected? /Quem detectou?

10% on the total cost / 10% sobre o valor total

Services Supplier/ Fornecimento de serviços 0,00 €

19 €

Accepted /Aceite

Final decision/Decisão Final

Costs supported by supplier /Custos suportados pelo fornecedor

Opportunity costs/ Custo de oportunidade

(10%)

Projecto

21 €

Delays/ Atrasos

Material /Material

Equipments /Equipamentos

0,00 €

Costs supported by client /Custos suportados pelo cliente

Others/Outros:

Description of cause/Descrição da causa

FQSE 16-GRP-000/03

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ANEXO VIII – LISTA DE ENSAIOS EXECUTADOS À SOLDADURA EM OBRA

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Nº RelatórioData de

inspecçãoSecção

Tipo de

soldadura

Processo de

soldadura

Comprimento do

cordão

inspeccionado

(m)

Teste executadoResultado

do ensaioObservações

111A328CB11 10 Admissível

111A328CB14 10 Admissível

111A328CB16 10 Admissível

111A328CB16 10 Admissível

111A328CB15 10 Admissível

111A328CB15 10 Admissível

111A328CB15 10 Admissível

111A328CB17 10 Admissível

111A328CB12 10 Admissível

111A328CB13 10 Admissível

111A328CB9 10 Admissível111A328CB10 10 Admissível111A328CB3 10 Admissível111A328CB4 10 Admissível111A328CB4 10 Admissível111A328CB2 10 Admissível111A328CB10 10 Admissível111A328CB9 10 Admissível

074A208LPR39 1 Admissível

074A208LPR10 1 Admissível

074A208LPR36 1 Admissível

074A208LPR35 1 Admissível

074A208LPR3 1 Admissível

074A208LPR51 1 Admissível

074A208LPR12 1 Admissível

074A208LPR30 1 Admissível

074A208LPR31 1 Admissível

074A208LPR19 1 Admissível

111A332CB15 10 Admissível111A332CB5 10 Admissível111A332CB14 10 Admissível111A332CB18 10 Admissível111A332CB13 10 Admissível111A332CB10 10 Admissível111A332CB11 10 Admissível111A332CB12 10 Admissível111A332CB16 10 Admissível111A332CB17 10 Admissível111A332CB4 10 Admissível

1 04.11.2008 Canto SERPartículas

magnéticas

2 05.11.2008

05.11.20083

Canto SERPartículas

magnéticas

Canto SERPartículas

magnéticas

SERPartículas

magnéticasCanto4 06.11.2008

Contraventamentos

111A332CB4 10 Admissível111A332CB7 10 Admissível111A332CB8 10 Admissível111A332CB3 10 Admissível111A332CB9 10 Admissível111A332CB8 10 Admissível111A332CB7 10 Admissível111A332CB4 10 Admissível111A332CB6 10 Admissível111A332CB6 10 Admissível111A332CB1 10 Admissível111A332CB1 10 Admissível111A332CB2 10 Admissível111A332CB2 10 Admissível111A325CB50 10 Admissível111A325CB49 10 Admissível111A325CB41 10 Admissível111A325CB41 10 Admissível111A325CB52 10 Admissível111A325CB52 10 Admissível074A344CB23 10 Admissível074A344CB24 10 Admissível074A344CB4 10 Admissível074A344CB3 10 Admissível074A344CB47 10 Admissível074A344CB14 10 Admissível074A344CB11 10 Admissível074A344CB45 10 Admissível074A344CB38 10 Admissível074A344CB37 10 Admissível074A344CB1 10 Admissível074A344CB2 10 Admissível074A344CB44 10 Admissível074A344CB43 10 Admissível074A344CB5 6 Admissível074A344CB3 6 Admissível074A344CB23 6 Admissível074A344CB26 6 Admissível074A344CB12 6 Admissível074A344CB51 6 Admissível074A344CB46 6 Admissível074A344CB13 6 Admissível074A344CB39 6 Admissível074A344CB39 6 Admissível074A344CB34 6 Admissível074A344CB33 6 Admissível074A344CB35 6 Admissível074A344CB35 6 Admissível074A344CB29 6,25 Admissível074A344CB29 6,25 Admissível074A344CB31 6,25 Admissível074A344CB25 6,25 Admissível074A344CB32 6,25 Admissível

Partículas magnéticas

7

Partículas magnéticas

8 Canto SER13.11.2008

9 10.12.2008 Canto SER

Partículas magnéticas

SER

Canto SER

CantoPartículas

magnéticas

Partículas magnéticas

SER

10.11.20085

6 10.11.2008

Canto12.11.2008

Page 174: Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo Dissertação

Nº RelatórioData de

inspecçãoSecção

Tipo de

soldadura

Processo de

soldadura

Comprimento do

cordão

inspeccionado

(m)

Teste executadoResultado

do ensaioObservações

Contraventamentos

074A344CB10 6,25 Admissível

074A344CB9 6,25 Admissível

074A344CB15 6,25 Admissível

074A344CB20 6,25 Admissível

074A344CB19 6,25 Admissível

074A344CB6 6,25 Admissível

074A344CB7 6,25 Admissível

074A344CB36 6,25 Admissível

074A344CB36 6,25 Admissível

074A344CB41 6,25 Admissível

074A344CB40 6,25 AdmissívelA344CB30 10 AdmissívelA344CB18 10 AdmissívelA344CB28 10 AdmissívelA344CB8 10 Admissível

A344CB50 10 AdmissívelA344CB17 10 AdmissívelA344CB16 10 AdmissívelA344CB52 10 AdmissívelA344CB22 10 AdmissívelA344CB21 10 AdmissívelA344CB42 5 AdmissívelA344CB42 5 AdmissívelA344CB48 10 AdmissívelA344CB48 10 AdmissívelA344CB49 10 AdmissívelA344CB49 10 AdmissívelA338CB10 10 AdmissívelA338CB32 10 AdmissívelA338CB6 10 AdmissívelA338CB7 10 Admissível

A338CB17 10 AdmissívelA338CB13 10 AdmissívelA338CB8 10 AdmissívelA338CB8 10 Admissível

A338CB28 10 AdmissívelA338CB2 10 Admissível

A338CB33 10 AdmissívelA338CB19 10 AdmissívelA338CB4 10 AdmissívelA338CB4 10 AdmissívelA338CB4 10 AdmissívelA338CB4 10 Admissível

A338CB23 10 AdmissívelA338CB37 10 AdmissívelA338CB25 10 AdmissívelA338CB24 10 Admissível

Partículas magnéticas

11 16.12.2008 Canto SERPartículas

magnéticas

10 16.12.2008 Canto SERPartículas

magnéticas

9 10.12.2008 Canto SER

A338CB24 10 AdmissívelA338LPN1 10 AdmissívelA338LPN1 10 AdmissívelA338CB21 10 AdmissívelA338CB21 10 AdmissívelA338CB35 10 AdmissívelA338CB35 10 Admissível

074A338CB18 10 Admissível074A338CB30 10 Admissível074A338CB3 10 Admissível074A338CB14 10 Admissível074A338CB14 10 Admissível074A338CB3 10 Admissível074A338CB36 10 Admissível074A338CB22 10 Admissível074A338CB26 10 Admissível074A338CB27 10 Admissível074A338CB29 10 Admissível074A338CB1 10 Admissível074A338CB5 10 Admissível074A338CB15 10 Admissível074A338CB12 10 Admissível074A338CB11 10 Admissível074A338CB16 10 Admissível074A338CB5 10 Admissível074A338CB9 10 Admissível074A338CB31 10 Admissível074A338CB20 10 Admissível074A338CB20 10 Admissível074A338CB34 10 Admissível074A338CB34 10 Admissível074A338LPN1 10 Admissível074A338LPN1 10 Admissível074A370CB1 10 Admissível074A370CB1 10 Admissível074A370CB43 10 Admissível074A370CB3 10 Admissível074A370CB12 10 Admissível074A370CB13 10 Admissível074A370CB14 10 Admissível074A370CB15 10 Admissível074A370CB42 10 Admissível074A370CB39 10 Admissível074A370CB41 10 Admissível074A370CB41 10 Admissível074A370CB28 10 Admissível074A370CB28 10 Admissível074A370LPR1 1 Admissível074A370LPR1 1 Admissível074A370CB1 10 Admissível074A370CB1 10 Admissível074A370CB18 10 Admissível074A370CB44 10 Admissível074A370CB7 10 Admissível

18 22.01.2009 Canto e topo SERPartículas

magnéticas

Canto18.12.200812 SERPartículas

magnéticas

13 18.12.2008 Canto e topo SERPartículas

magnéticas

Page 175: Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo Dissertação

Nº RelatórioData de

inspecçãoSecção

Tipo de

soldadura

Processo de

soldadura

Comprimento do

cordão

inspeccionado

(m)

Teste executadoResultado

do ensaioObservações

Contraventamentos

074A370CB6 10 Admissível

074A370CB16 10 Admissível

074A370CB17 10 Admissível

074A370CB38 10 Admissível

074A370CB35 10 Admissível

074A370CB25 10 Admissível

074A370CB25 10 Admissível

074A370CB40 10 Admissível

074A370CB40 10 Admissível

074A370LPR1 1 Admissível

074A370LPR1 1 Admissível

074A370CB2 10 Admissível074A370CB4 10 Admissível074A370CB31 10 Admissível074A370CB19 10 Admissível074A370CB11 10 Admissível074A370CB33 10 Admissível074A370CB34 10 Admissível074A370CB9 10 Admissível074A370CB36 10 Admissível074A370CB36 10 Admissível074A370CB29 10 Admissível074A370CB29 10 Admissível074A370CB26 10 Admissível074A370CB27 10 Admissível074A370LPR1 1 Admissível074A370LPR1 1 Admissível074A370CB37 10 Admissível074A370CB37 10 Admissível074A370CB1 10 Admissível074A370CB5 10 Admissível074A370CB20 10 Admissível074A370CB32 10 Admissível074A370CB22 10 Admissível074A370CB10 10 Admissível074A370CB8 10 Admissível074A370CB21 10 Admissível074A370CB30 10 Admissível074A370CB30 10 Admissível074A370CB23 10 Admissível074A370CB24 10 Admissível074A370LPR1 1 Admissível074A370LPR1 1 Admissível074A390CB12 10 Admissível074A390CB23 10 Admissível074A390CB16 10 Admissível074A390CB2 10 Admissível

18 22.01.2009 Canto e topo SERPartículas

magnéticas

18 22.01.2009 Canto e topo SERPartículas

magnéticas

19 22.01.2009 Canto e topo SERPartículas

magnéticas

Partículas magnéticas

SERCanto e topo23.01.200920

074A390CB2 10 Admissível074A390CB6 10 Admissível074A390C25 10 Admissível

074A390CB27 10 Admissível074A390CB4 10 Admissível074A390CB29 10 Admissível074A390CB30 10 Admissível074A390CB20 10 Admissível074A390CB18 10 Admissível074A390CB23 10 Admissível074A390CB24 10 Admissível074A390LPR1 1 Admissível074A390LPR1 1 Admissível074A390CB13 10 Admissível074A390CB7 10 Admissível074A390CB3 10 Admissível074A390CB26 10 Admissível074A390CB28 10 Admissível074A390C28 10 Admissível

074A390CB17 10 Admissível074A390CB1 10 Admissível074A390CB5 10 Admissível074A390CB24 10 Admissível074A390CB22 10 Admissível074A390CB22 10 Admissível074A390CB20 10 Admissível074A390CB19 10 Admissível

074A390LPR1 1 Admissível

074A390LPR1 1 Admissível

074A405CB16 4 Admissível

074A405CB17 5 Admissível

074A405CB22 5 Admissível

074A405CB24 5 Admissível

074A405CB25 5 Admissível

074A405CB23 5 Admissível

074A405CB4 5 Admissível

074A405CB1 2 Admissível

074A405CB29 5 Admissível

074A405CB29 5 Admissível

074A405CB31 4 Admissível

074A405CB31 4 Admissível

074A405CB34 5 Admissível

Partículas magnéticas

SERCanto e topo27.01.200922

25 16.02.2009 Canto e topo SERPartículas

magnéticas

Partículas magnéticas

21 26.01.2009 Canto e topo SER

Page 176: Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo Dissertação

Nº RelatórioData de

inspecçãoSecção

Tipo de

soldadura

Processo de

soldadura

Comprimento do

cordão

inspeccionado

(m)

Teste executadoResultado

do ensaioObservações

Contraventamentos

074A405CB35 5 Admissível

074A405CB36 5 Admissível

074A405CB37 5 Admissível

074A405CB38 5 Admissível

074A405CB39 5 Admissível

074A405CB40 4 Admissível

074A405CB41 4 Admissível

074A405CB15 4 Admissível

074A405CB15 4 Admissível

074A405CB13 4 Admissível

074A405CB13 4 Admissível

074A405LPN1 0,5 Admissível

074A405LPN1 0,5 Admissível

074A410CB16 5 Admissível074A410CB17 5 Admissível074A410CB18 5 Admissível074A410CB19 5 Admissível074A410CB10 5 Admissível

074A410CB11 5 Admissível

074A410CB12 5 Admissível

074A389CB7 5 Admissível

074A389C5 5 Admissível

074A389CB17 8 Admissível

074A389CB18 8 Admissível

074A396CB3 5 Admissível

074A396CB8 5 Admissível

074A389CB3 10 Admissível

074A389CB4 10 Admissível

074A389CB1 10 Admissível074A389CB2 10 Admissível

074A396CB4 10 Admissível

074A396CB5 10 Admissível

074A389CB11 5 Admissível

074A389CB10 5 Admissível

074A389CB9 8 Admissível

074A389CB8 8 Admissível

074A396CB6 5 Admissível

074A396CB1 5 Admissível

074A389CB27 10 Admissível

Partículas magnéticas

Canto

25 16.02.2009

Canto e topo

SERCanto e topo16.02.200926

SER

27 Canto SERPartículas

magnéticas

Partículas magnéticas

SERCanto26.02.200928

29 27.02.2009 Canto SERPartículas

magnéticas

26.02.2009

Partículas magnéticas

074A389CB27 10 Admissível

074A389CB28 10 Admissível

074A389CB9 10 Admissível

074A389CB7 10 Admissível

074A396CB38 10 Admissível

074A396CB39 10 Admissível

074A389CB26 10 Admissível

074A389CB22 10 Admissível

074A389CB37 8 Admissível

074A389CB23 8 Admissível

074A396CB2 10 Admissível

074A396CB10 10 Admissível

074A389CB21 8 Admissível

074A389CB25 8 Admissível

074A389CB34 8 Admissível074A389CB35 8 Admissível074A396CB11 10 Admissível074A396CB12 10 Admissível074A410CB4 5 Admissível074A410CB5 5 Admissível074A410CB6 5 Admissível074A410CB7 5 Admissível074A411CB4 8 Admissível074A411CB3 8 Admissível074A410CB3 10 Admissível

074A410CB2 10 InadmissívelSoldadura inexistente. Teste não

realizado074A410CB15 10 Admissível074A410CB1 10 Inadmissível074A411CB1 8 Inadmissível074A411CB2 8 Admissível111A325CB1 10 Admissível111A325CB2 10 Admissível111A325CB3 10 Admissível111A325CB3 10 Admissível111A325CB4 10 Admissível111A325CB4 10 Admissível111A325CB39 10 Admissível111A325CB40 10 Admissível111A325CB42 10 Admissível111A325CB43 10 Admissível111A325CB44 10 Admissível111A325CB45 10 Admissível111A325CB46 10 Admissível111A325CB47 10 Admissível111A325CB48 10 Admissível111A325CB51 10 Admissível

33

Canto30 27.02.2009 SERPartículas

magnéticas

Partículas magnéticas

SERCanto

Canto

02.03.200931

14.03.200935

34 03.03.2009 Canto SERPartículas

magnéticas

Partículas magnéticas

SER03.03.2009

Partículas magnéticas

SERCanto02.03.200932

Inspecção Visual / Partículas magnéticas

SERCanto

Soldadura inexistente. Teste não realizado

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Nº RelatórioData de

inspecçãoSecção

Tipo de

soldadura

Processo de

soldadura

Comprimento do

cordão

inspeccionado

(m)

Teste executadoResultado

do ensaioObservações

Contraventamentos

074A419CB7 7,5 Admissível074A419CB7 7,5 Admissível074A419CB8 7,5 Admissível074A419CB8 7,5 Admissível074A419CB8 7,5 Admissível074A419CB8 7,5 Admissível074A419CB7 7 Admissível074A419CB7 7 Admissível074A419CB9 8 Admissível074A419CB9 8 Admissível074A419CB6 7 Admissível074A419CB6 7 Admissível074A419CB4 7 Admissível074A419CB4 7 Admissível074A419CB1 9 Admissível074A419CB1 9 Admissível074A419CB4 7 Admissível074A419CB4 7 Admissível074A419CB5 7 Admissível074A419CB5 7 Admissível074A419CB3 7,5 Admissível074A419CB3 7,5 Admissível074A419CB2 7,5 Admissível074A419CB2 7,5 Admissível074A419LPR1 1 Admissível074A419LPR1 1 Admissível074A410CB28 10 Admissível074A410CB27 10 Admissível074A410CB20 10 Admissível074A410CB21 10 Admissível074A410CB22 4 Admissível074A410CB23 4 Admissível074A410CB24 4 Admissível074A411CB1 8 Admissível074A411CB2 8 Admissível074A405CB30 8 Admissível074A405CB30 8 Admissível074A405CB20 8 Admissível074A405CB21 7,5 Admissível074A405CB26 7,5 Admissível074A405CB27 9 Admissível074A405CB7 9 Admissível074A405CB28 7,5 Admissível074A405CB19 7,5 Admissível074A405CB18 8 Admissível074A405CB32 7,5 Admissível074A405CB32 7,5 Admissível074A405CB42 8 Admissível074A405CB12 9 Admissível074A405CB43 9 Admissível

25.03.200939

Partículas magnéticas

SERCanto e topo20.03.200937

38 21.03.2009

36 20.03.2009Canto e topo

Canto

SERPartículas

magnéticas

Canto SERPartículas

magnéticas

Partículas magnéticas

SER

Canto e topo

074A405CB43 9 Admissível074A405CB43 9 Admissível074A405CB44 9 Admissível074A405CB45 8 Admissível074A405CB46 7,5 Admissível074A405CB46 7,5 Admissível074A405CB47 8 Admissível074A405CB47 8 Admissível

074A405CB14 8 Admissível

074A405CB14 8 Admissível

074A405LPN1 1 Admissível

074A405LPN1 1 Admissível

074A410CB32 10 Admissível

074A410CB31 10 Admissível

074A410CB30 10 Admissível074A410CB29 10 Admissível074A410CB33 4 Admissível074A410CB25 4 Admissível074A410CB26 4 Admissível

Partículas magnéticas

SERCanto e topo25.03.200940

Canto

Page 178: Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo Dissertação

Nº RelatórioData de

inspecção

Designação do

pilarSecção

Tipo de

soldadura

Processo de

soldadura

Comprimento do

cordão

inspeccionado (m)

Teste executado Elemento do pilarEspessura dos

elementos (mm)

Profundidade do

defeito (mm)

Comprimento do

defeito (mm)

Resultado do

testeObservações

120 45 400 Inadmissível

120 80 400 Inadmissível

Alma Inadmissível Soldadura incompleta

100 60 400 Inadmissível

100 70 400 Inadmissível

Alma 100 60 70 Inadmissível

120 72 400 Inadmissível

120 60 400 Inadmissível

Alma 90 57 300 Inadmissível

100 75 400 Inadmissível

100 70 400 Inadmissível

Alma 90 50 300 Inadmissível

100 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma Não inspeccionado

30 180 Inadmissível

67 180 Inadmissível

Alma

100 20 a 70 450 Inadmissível

100 24 a 85 450 Inadmissível

Alma 15 a 50 300 Inadmissível

100 20 a 70 450 Inadmissível

100 15 a 75 450 Inadmissível

Alma 60 25 a 45 300 Inadmissível

70 e 120 68 à espessura de 70 2200 Inadmissível

70 e 120 68 à espessura de 70 2200 Inadmissível

70 e 120 68 à espessura de 70 2200 Inadmissível

70 e 120 68 à espessura de 70 2200 Inadmissível

100 20 a 75 450 Inadmissível

100 28 a 72 450 Inadmissível

Alma 60 24 a 48 300 Inadmissível

- - Admissível

15 a 40 300 Inadmissível

20 a 54 200 Inadmissível

20 a 38 550 Inadmissível

25mm 450 Inadmissível

Alma 35 a 50 300 Inadmissível

Alma 60 e 80 30 300 Inadmissível

100 20 a 70 450 Inadmissível

Alma

100 20 a 80 450 Inadmissível

100 - - Admissível

Alma 70 30 a 50 300 Inadmissível

70 25 a 40 550 Inadmissível

Erro de inspecçção: o comprimento da

anomalia é superior comprimento

inspeccionado

Admissível

AdmissívelAdmissívelAdmissívelAdmissívelAdmissívelAdmissívelAdmissível

Alma 60 e 90 - - Admissível

90 - - Admissível

90 - - Admissível

25 12 1100 Inadmissível

20 18 1100 Inadmissível

40 35 1100 Inadmissível

40 22 1100 Inadmissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

90 - - Admissível

90 - - Admissível

Alma

Alma 90 - - Admissível

90 - - Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

Ultra-sons

P7 PISO -1

P26 PISO 2

P7 PISO -1

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

03.11.2008

1 27.08.2008 Ultra-sons

P4 PISO 0

P7 PISO 1

8

5 04.11.2008

05.11.20086

10.11.2008

9 13.11.2008

7

P5 PISO 0

P23 PISO 2

Topo

Caixão rectangular

2

01.11.20083

Ultra-sons

Ultra-sons

P5 PISO 0

P25 PISO 4

P20 PISO 6

P24 PISO 6

P7 PISO -1

P4 PISO -1

05.09.2009

4

MIG/MAG

1,2

0,75

0,3

0,45

1,2

0,3

2,2

2,2

Caixão rectangular

Topo

Perfil Topo

Perfil

Perfil Topo

Perfil Topo

Perfil

P6 (não especifica piso)

P5 (não especifica piso)

P7 (não especifica piso)

P4 (não especifica piso)

P20 PISO 2

P30 PISO 1Caixão

rectangularTopo

P31 PISO 1

0,5

1,1

2,2MIG/MAG

MIG/MAG

Perfil Topo

MIG/MAG

Perfil Topo

Perfil Topo

Perfil Topo

Caixão rectangular

Topo

11.11.2008

P24 PISO 0

P23 PISO 0

1,1

1,1

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

TopoCaixão

rectangular

P20 PISO 0

P25 PISO 0Caixão

rectangular

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

P22 PISO 3

Caixão rectangular

Perfil

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

Almas

MIG/MAG

Ultra-sons

Almas

Almas

Banzos

Caixão rectangular

Topo 0,55

Caixão rectangular

Topo

Perfil

Almas

Banzos

Almas

Banzos

Caixão rectangular

Ultra-sons

Almas

Banzos

Almas

Banzos

Almas

Banzos

Almas

Banzos

Caixão rectangular

Topo 0,5

60 e 70 - -

MIG/MAG

MIG/MAG

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Almas

Banzos

Almas

Banzos

Almas

Banzos

Almas

Banzos

P24 PISO 0

P24 PISO 2 Perfil Topo 0,55

P25 PISO 2Caixão

rectangularTopo 1,65

P20 PISO 4Caixão

rectangularTopo 2,2 Ultra-sons

Ultra-sonsTopoCaixão

rectangular

Almas

Banzos

P27 PISO 3

P24 PISO 4Caixão

rectangularTopo 2,2

P30 PISO 3

Almas

Banzos

70 - -

70 - -

60 - -

Ultra-sons

Almas

Banzos

100

60 e 70 - -

60 e 70 - -

MIG/MAG

MIG/MAG

Pilares

1,9

1,9

2,2

2,2

2,2

1,1

0,4

0,3

2,2

0,9

0,45

1,2

1,2

Page 179: Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo Dissertação

Nº RelatórioData de

inspecção

Designação do

pilarSecção

Tipo de

soldadura

Processo de

soldadura

Comprimento do

cordão

inspeccionado (m)

Teste executado Elemento do pilarEspessura dos

elementos (mm)

Profundidade do

defeito (mm)

Comprimento do

defeito (mm)

Resultado do

testeObservações

Pilares

120 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

90 - - Admissível

100 - - Admissível

100 30 a 50 400 Inadmissível

100 50 a 88 250 Inadmissível

Alma 90 - - Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

25 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma 90 - - Admissível

Admissível

Admissível

Alma Admissível

50 e 55 - - Admissível

50 e 55 - - Admissível

50 e 55 - - Admissível

50 e 55 20 a 50 500 Inadmissível

100 - - Admissível

100 23 a 80 500 Inadmissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

Alma 90 35 a 45 300 Inadmissível

50 23 a 45 300 Inadmissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

100 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

Alma 90 - - Admissível

Alma 90 - - Admissível

Admissível

Admissível

25 - - Admissível

Alma 15 - - Admissível

100 24 a 70 450 Inadmissível

Alma 60 e 90 24 a 45 300 Inadmissível

Alma 60 - - Admissível

100 e 120 - - Admissível

Alma

70 - - Admissível

70 - - Admissível

70 - - Admissível

70 30 a 40 300 Inadmissível

90 e 100 - - Admissível

Alma 90 e 100 - - Admissível

60 e 70 - - Admissível

60 e 70 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

100 30 a 70 500 Inadmissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

Admissível

Admissível

Alma Admissível

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

mIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

SFF

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

mIG/MAG

MIG/MAG

SFF

SFF

MIG/MAG

MIG/MAG

mIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

mIG/MAG

MIG/MAG

1,10

0,50

0,50

0,50

1,20

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Perfil

Perfil

TopoPerfil

Perfil

Caixão rectangular

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Caixão rectangular

Perfil

Caixão rectangular

Perfil

Perfil

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

0,5

Ultra-sons19.11.2008

17.11.2008

19.11.2008

17.11.2008

19.11.2008

17.11.2008

17.11.200810

Ultra-sons

Caixão rectangular

Perfil

P25 PISO 6

P30 PISO 6

P22 PISO 3

P30 PISO 0

Ultra-sons

P30 PISO 0

P4 PISO -1

01.12.2008

01.12.2008

25.11.2008

26.11.2008

26.11.2008

27.11.2008

26.11.2008

24.11.2008

25.11.2008

24.11.2008

25.11.2008

P20 PISO 0

P26 PISO 0

P6 PISO 0

P7 PISO 1

P26 PISO 2

P22 PISO 3

24.11.2008

P27 PISO 3

P6 PISO 3

P25 PISO 8

P17 PISO 0

P29 PISO 0

P23 PISO 0

P5 PISO 5

P25 PISO 8

P23 PISO 0

P26 PISO 0

P5 PISO 0

28

19

20

21

22

23

24

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

18

P5 PISO -1

P4 PISO 0

P29 PISO 0

P24 PISO 8

P20 PISO 8

P30 PISO 0

P29 PISO 0

P29 PISO 2

P29 PISO 2

P26 PISO 2

P25 PISO 2

P23 PISO 2

P20 PISO 2

P6 PISO 2

25

26

27

Caixão rectangular

Caixão rectangular

caixão rectangular

Perfil

Perfil

Perfil

Topo

Topo

Topo

Topo

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

2,2

2,20

2,20

0,30

1,30

0,80

17

11

13

12

Topo

Topo

Topo

Caixão rectangular

Topo

Perfil

Perfil

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Perfil

Caixão rectangular

15

16

14

Ultra-sons

Caixão rectangular

Perfil

Perfil

MIG/MAG

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Almas

Almas

Almas

Almas

Almas

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Almas

Almas

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Almas

Almas

Banzos

Almas

Banzos

Banzos

Banzos

0,4

0,55

0,3

1,3

60 - -

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Almas

Almas

2

1

Banzos

Banzos

-

50 e 70

40 e 60

-

120 - -

-

-

-

0,5

60 - -

50 e 60 - -

40 e 25 - -

100 e 90 -

0,75

0,30

0,50

2,20

0,80

0,55

0,5

1,1

1,1

0,8

2,2

2,2

0,50

0,50

0,50

0,30

0,3

0,4

Page 180: Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo Dissertação

Nº RelatórioData de

inspecção

Designação do

pilarSecção

Tipo de

soldadura

Processo de

soldadura

Comprimento do

cordão

inspeccionado (m)

Teste executado Elemento do pilarEspessura dos

elementos (mm)

Profundidade do

defeito (mm)

Comprimento do

defeito (mm)

Resultado do

testeObservações

Pilares

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

60 e 70 - - Admissível

60 e 70 - - Admissível

70 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma 70 e 90 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma 90 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

55 - - Admissível

Alma

55 - - Admissível

Alma

Admissível

Admissível

Admissível

Admissível

100 - - Admissível

Alma 60 e 90 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

Admissível

AdmissívelAlma Admissível

35 e 45 - - Admissível

35 e 45 29 a 40 350 Inadmissível

35 e 45 - - Admissível

35 e 45 - - Admissível

25 e 35 - - Admissível

25 e 35 - - Admissível

25 e 35 - - Admissível

25 e 35 13 a 19 500 Inadmissível

100 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

Alma 90 - - Admissível

Alma 90 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

Admissível

Admissível

Alma Admissível

Admissível

Admissível

Alma Admissível

100 - - Admissível

Alma

Alma 90 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma 60 - - Admissível

35 e 45 - - Admissível

100 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma 100 - - Admissível

Alma 100 - - Admissível

25 e 35 - - Admissível

25 e 35 - - Admissível

25 e 35 - - Admissível

25 e 35 - - Admissível

25 e 35 - - Admissível

Alma 20 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

Alma 60 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

SFF

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

SFF

SFF

SFF

SFF

SFF

SFF

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

SFF

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

2,00

0,85

0,3

0,55

0,4

0,55

0,3

0,55

1

2,2

0,55

0,55

0,30

0,30

0,55

2,00

2,00

0,55

0,30

0,55

0,55

0,85

0,50

1,1

Topo

Topo

Topo

2,00

1,10

0,50

0,30

0,80

0,85

0,55

0,50

0,50

2,20

0,80

0,50

1,00

2,00

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Caixão rectangular

Perfil

Perfil

Perfil

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Caixão rectangular

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil Topo

Perfil

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Perfil

Topo

Topo

17.12.2008

15.12.2008

16.12.2008

15.12.2008

15.12.2008

15.12.2008

15.12.2008

12.12.2008

12.12.2008

12.12.2008

12.12.2008

15.12.2008

29

30

16.12.2008

49

50

51

52

53

54

43

44

45

46

47

48

37

38

39

40

41

42

55

58

59

60

57

56

P24 PISO 10

P31 PISO 1

P23 PISO 0

P18 PISO 0

P4 PISO 0

P5 PISO -1

P31 PISO 3

P20 PISO 11

P31 PISO 5

P31 PISO 3

P4 PISO -1

P24 PISO 14

P23 PISO 12

P18 PISO 3

P31 PISO 5

P18 PISO 3

P30 PISO 12

P25 PISO 12

P4 PISO 2

P5 PISO -1

P5 PISO 3

P4 PISO 009.12.2008

09.12.2008

10.12.2008

10.12.2008

10.12.2008

11.12.2008

08.12.2008

08.12.2008

08.12.2008

09.12.2008

08.12.2008

P26 PISO 2

P20 PISO 2

31

02.12.2008

02.12.2008 P25 PISO 2

P30 PISO 8

P30 PISO 1

P17 PISO 0

P17 PISO 0

P29 PISO 2

P5 PISO 0

P29 PISO 2

P7 PISO 1

P20 PISO 11

P24 PISO 10

P5 PISO 3

P26 PISO 2

P4 PISO 2

32

33

34

35

36

04.12.2008

04.12.2008

05.12.2008

08.12.2008

08.12.2008

03.12.2008

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Banzos

Banzos

Almas

Almas

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Almas

Almas

Almas

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Almas

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Almas

Almas

Almas

25 e 35 - -

20 e 30 - -

35 e 45 - -

70 e 120 - -

100 - -

Page 181: Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo Dissertação

Nº RelatórioData de

inspecção

Designação do

pilarSecção

Tipo de

soldadura

Processo de

soldadura

Comprimento do

cordão

inspeccionado (m)

Teste executado Elemento do pilarEspessura dos

elementos (mm)

Profundidade do

defeito (mm)

Comprimento do

defeito (mm)

Resultado do

testeObservações

Pilares

40 - - Admissível

40 - - Admissível

Alma

15 - - Admissível

15 - - Admissível

15 - - Admissível

15 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

100 - - Admissível

Alma

15 e 25 - - Admissível

15 e 25 - - Admissível

15 e 25 - - Admissível

15 e 25 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma

15 e 20 - - Admissível

15 e 20 - - Admissível

15 e 20 - - Admissível

15 e 20 - - Admissível

15 e 15 10 a 15 500 Inadmissível

15 e 15 10a 15 500 Inadmissível

15 e 15 10 a 15 500 Inadmissível

15 e 15 10 a 15 500 Inadmissível

Canto sup. Esq 40 e 37 - - Admissível

Canto sup. Dir.

Canto inf. Dir.

Canto inf. Esq.

Canto sup. Esq

Canto sup. Dir.

Canto inf. Dir. 60 e 37 - - Admissível

Canto inf. Esq.

Canto sup. Esq

Canto sup. Dir.

Canto inf. Dir. 40 e 37 - - Admissível

Canto inf. Esq. 40 e 37 - - Admissível

Canto sup. Esq

Canto sup. Dir.

Canto inf. Dir. 40 e 37 - - Admissível

Canto inf. Esq.

Admissível

Admissível

Alma 100 - - Admissível

Canto sup. Esq

Canto sup. Dir. 40 e 37 - - Admissível

Canto inf. Dir.

Canto inf. Esq.

Canto sup. Esq 40 e 37 - - Admissível

Canto sup. Dir.

Canto inf. Dir.

Canto inf. Esq.

55 35 a 55 400 Inadmissível

Alma

Canto sup. Esq Admissível

Canto sup. Dir. Admissível

Canto inf. Dir.

Canto inf. Esq.

Canto sup. Esq

Canto sup. Dir. 40 e 37 - - Admissível

Canto inf. Dir.

Canto inf. Esq.

-- - - Admissível

-- - - Admissível

Alma

Canto sup. Esq

Canto sup. Dir.

Canto inf. Dir.

Canto inf. Esq. 60 e 37 - - Admissível

Canto sup. Esq

Canto sup. Dir.

Canto inf. Dir.

Canto inf. Esq. 40 e 37 - - Admissível

Alma - - - Admissível

Alma - - - Admissível

- - - Admissível

- - - Admissível

- - - Admissível

- - - Admissível

100 - - Admissível

100 - - Admissível

Alma 70 - - Admissível

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

SFF

SFF

SFF

MIG/MAG

MIG/MAG

SFF

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

MIG/MAG

0,6

0,4

2

0,6

0,8

1

0,6

0,55

2

0,55

2

2

1,2

0,6

1

0,55

0,55

0,6

0,6

1,4

0,6

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Canto

Canto

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Topo

Canto

Canto

Topo

Canto

Canto

2

0,4

0,4

2

1,4

Topo

Canto

Canto

Canto

Canto

Topo

Perfil

Perfil

Caixão rectangular

Perfil

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Perfil

Perfil

Perfil

Perfil

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Perfil

Caixão rectangular

Perfil

Perfil

Perfil

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Caixão rectangular

Caixão rectangular

17.12.2008

17.12.2008

10.01.2009

13.01.2009

13.01.2009

13.01.2009

17.12.2008

16.01.2009

16.01.2009

21.01.2009

21.01.2009

23.01.2009

14.01.2009

14.01.2008

15.01.2009

15.01.2009

15.01.2009

16.01.2009

14.01.2009

14.01.2009

17.12.2008

18.12.2008

18.12.2008

22.12.2008

22.12.2008

22.12.2008

68

69

70

71

72

73

61

63

64

65

66

67

62

86 P31 PISO 7

P30 PISO 16

P17 PISO -1

P17 PISO -3

P9 PISO -1

80

81

82

83

84

85

74

75

76

77

78

79

P30 PISO 16

P25 PISO 16

P31 PISO 1

P24 PISO 16

P18 PISO 3

P31 PISO 5

P20 PISO 15

P2 PISO -1

P18 PISO 5

P9 PISO -1

P2 PISO -1

P11 PISO -1

P2 PISO -1

P11 PISO -1

P17 PISO -3

P9 PISO -1

P11 PISO -1

P17 PISO -3

P9 PISO -1

P7 PISO 1

P23 PISO 12 Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Ultra-sons

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Almas

Almas

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Banzos

Almas

Almas

Banzos

Banzos

Almas

120 - -

60 e 37 - -

Page 182: Tecnologia da Construção de Edifícios Metálicos da Construção de Edifícios Metálicos Estudo do Edifício Euro Tower António Pedro Lopes Castelhano Hermenegildo Dissertação

Nº RelatórioData de

inspecçãoElemento Secção

Tipo de soldadura

Processo de soldadura

Comprimento do cordão inspeccionado

(m)Teste executado

Resultado do teste

074A389CB17 9 Admissível074A389CB18 8 Admissível074A389CB9 5 Admissível074A389CB8 4,5 Admissível

074A389CB37 5 Admissível074A389CB23 4,5 Admissível074A389CB39 7 Admissível074A389CB38 7 Admissível074A389CB2 7 Admissível074A389CB1 7 Admissível

074A389CB34 4 Admissível074A389CB35 4 Admissível074A411CB4 4 Admissível074A411CB3 3 Admissível074A411CB1 4 Admissível074A411CB2 3 Admissível

074A410CB11 3 Admissível074A410CB12 6 Admissível074A410CB13 3 Admissível074A410CB33 3 Admissível074A410CB25 6 Admissível074A410CB26 3 Admissível074A410CB23 3 Admissível074A410CB22 6 Admissível074A410CB24 3 Admissível

Chapas de reforço de contraventamentos

1

Canto SER 2Partículas

magnéticas

Chapa de reforço de contraventamento

27.03.2009 SER CantoPartículas

magnéticas

27.03.2009Chapa de reforço de contraventamento

Partículas magnéticas

28.03.20094Chapa de reforço de contraventamento

Canto SER Partículas

magnéticas

Canto27.03.20093Chapa de reforço de contraventamento

SER

Partículas magnéticas

5 28.03.2009Chapa de reforço de contraventamento

Canto SER Partículas

magnéticas

6 02.04.2009Chapa de reforço de contraventamento

Canto SER

SER Partículas

magnéticasChapa de reforço de contraventamento

7 02.04.2009Chapa de reforço de contraventamento

Canto

SER Partículas

magnéticasCanto

9 03.04.2009Chapa de reforço de contraventamento

Chapa de reforço de

contraventame

8

10Chapa de reforço de contraventamento

Canto SER Partículas

magnéticas

Canto SER Partículas

magnéticas

04.04.2009

Chapa de reforço de contraventamento

11 04.04.2009 Canto SER Partículas

magnéticas