MANUTENÇÃO E AVALIAÇÃO ESTRUTURAS METALICAS COM ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
Autor: Engº. Fábio Gomes da Costa; M.Sc Consultor Técnico e Coordenador Operacional Estruturas Metálicas e Ensaios Não Destrutivos Grupo Falcão Bauer
O que é Manutenção?
Repor a capacidade do edifício em atender as necessidades dos usuários.
O que gera a necessidade da manutenção? - a degradação natural do edifício, fazendo com que este perca a capacidade de atender as exigências dos usuários; - obsolescência e incorporação no mercado de novas tecnologias ; - manifestações patológicas defeitos não previstos ou problemas de projeto/execução; - Adequação as novas exigências normativas; A manutenção de um edifício tradicional custa em média, de 0,7 a 2% do seu custo de produção a cada ano.
CONSIDERAÇÕES GERAIS – MANUTENÇÃO
CONSIDERAÇÕES GERAIS – MANUTENÇÃO.
Como ocorre a deterioração? Quais as conseqüências?
Para o projeto, é fundamental conhecer as transformações que os materiais sofrem e o que afeta a sua durabilidade, que é a capacidade do edifício e suas partes manterem o seu desempenho ao longo do tempo. Desempenho é a capacidade de um produto de cumprir a função para a qual, ele foi projetado. A degradação de um material depende de vários fatores: - Fatores de degradação que agem no local onde o material está empregado; - Da natureza físico–química do material - De detalhes de projeto, dispositivos de proteção - Eficiência da manutenção (preventiva e corretivas).
O QUE A FALTA DE MANUTENÇÃO PODE OCASIONAR NAS ESTRUTURAS.
Nos perguntamos:
O que teria levado essa estrutura à ruína?
MANUTENÇÃO ESTRUTURAS METALICAS
Pode ser classificado em: Químicos; Biológicos; Físicos e Danos.
MANUTENÇÃO ESTRUTURAS METALICAS
PROCESSO DEGRADAÇÃO – Estruturas Metálicas
Processos de degradação
Químicos e biológicos
Físicos Outros eventos
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Fogo
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Tip
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de
de
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os
Contaminação X X X X
Deformação X X X X X
Deterioração X X X X
Descontinuidade X X X X X
Deslocamento X X X X X
Perda de material X X X X X X
NORMAS DE REFERENCIA – MANUTENÇÃO
ISO 15686 A importância do estudo da durabilidade vem da década de 70, onde uma comissão hoje denominada, CIB W080/RILEM TC 140 (Prediction of Service Life of Building Materials andComponents) criou uma metodologia genérica para lidar com o problema de forma sistemática. A série de normas ISO 15686 – Buildings and Constructed Assets – Service Life Planning. apresenta metodologia para previsão de vida útil de componentes da construção. Este sistema de trabalho deve ser aplicado em conjunto com demais normalizações vigentes e especificações do empreendimento.
(SATO in Coleção Habitare)
Definição
Necessidade dos usuários, contexto do edifício, tipo
e intensidade dos agentes de degradação, requisitos de desempenho
Caracterização dos materiais.
Preparação
Identificação dos agentes e mecanismos de degradação
e seus efeitos, escolha das características de desempenho
e técnicas de avaliação, feedback de outros estudos.
Ensaios Prévios
Verificação de mecanismos e cargas, verificação
da escolha de características e técnicas por meio
de exposições de curta duração
Exposição e avaliação
Exposição
de curta duração
Envelhecimento
natural
Degradação
semelhante ?
Análise / interpretação
Processar as funções
"desempenho versus tempo" ou
"dose-resposta"
para estabelecer modelos de previsão
Previsão da vida útil
Análise, crítica, relatório
Exposição em
estação de
envelhecimento
natural
Inspeção
de edifícios
Edifícios
experimentais
Exposição nas
condições de uso
Condição de uso -
exposição
não acelerada
Exposição acelerada
NÃO
SIM
CONSIDERAÇÕES GERAIS – MANUTENÇÃO
Preservar as características originais da edificação; Prevenir a perda de desempenho decorrente da degradação dos seus sistemas, elementos ou componentes;
NBR 5674 - Manutenção de edificações – Requisitos para o sistema de gestão de manutenção .
Antes de realizar os trabalhos, devemos estabelecer as condições mínimas de aceitação da estrutura, verificando as Normas de Referência e demais documentos existentes.
Projetos , especificações técnicas, identificação dos materiais e processos construtivos.
NBR 5674 – Manutenção de edificações – Procedimento
NBR 8800 – Projeto das estruturas de aço e de estrutura mista aço e concreto de edifícios;
NBR 14762 “Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio”.
NBR 15575-1; Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho – Partes 01 a 05.
ISO 15686 – Buildings and Constructed Assets – Service Life Planning
SSPC - Standard Method of Evaluating Degree of Rusting on Painted Steel Surfaces.
NORMAS DE REFERÊNCIA
Ensaios por liquido Penetrante
NBR 8407:11 – Ensaio não Destrutivos – Detecção de descontinuidades
APLICAÇÃO DOS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS.
Ensaios visual
NBR NM 315:07 – Ensaio não destrutivo – Ensaio visual - Procedimento
APLICAÇÃO DOS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
APLICAÇÃO DOS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS.
Ensaios por ultra-som.
NBR 9440 – Materiais metálicos – Detecção de descontinuidades por ultrassom
Inspeção eletromagnética cabo de aço.
ASTM E 1571 – 1993 – Standard Practice for Eletromagnetic Examination of Ferromagnetic Steel Wire Rope.
APLICAÇÃO DOS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
Ensaio de aderência da película de tinta.
(NBR 11.003)
APLICAÇÃO DOS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
Ensaio de espessura da película tinta. (NBR 10.443)
Conformidades Técnicas / Especificações, Projeto.
Conformidades de Gestão / Manutenções.
Conformidades Operacionais / Aplicação a que se destina
INSPEÇÃO PREDIAL
Com foco na Avaliação da Manutenção.
MANUTENÇÃO ESTRUTURAS METALICAS
As inspeções devem avaliar as atuais condições do empreendimento, informando: Medidas necessárias para conservação; Manter as condições normais de uso; Condições de funcionamento, mediante aos aspectos de desempenho previstos e
vida útil.
Para a avaliação final, devem ser considerados todos aspectos de modernização e desenvolvimento tecnológico presente.
Estrutura do mastro da bandeira, possui 60 (sessenta) metros de altura, foi montado com guindaste, sua estrutura é composta por estrutura metálica com pintura original da época na cor branca. (Fonte:Jornal Folha de São Paulo de 19/11/1970) O hasteio da bandeira foi paralisado no início do ano 2005 decorrente a observação de diversos pontos de corrosão na estrutura metálica, e as grandes oscilações observadas na estrutura durante hasteio da bandeira.
ESTUDO DE CASO – Mastro Praça da Bandeira –S.P.
l.a.falcão bauercentro tecnológico de controle da qualidade bna - engenheiros consultores
¼"
ESTUDO DE CASO – Mastro Praça da Bandeira –S.P.
Mastro em estrutura metálica soldadas formato geometria do tipo Y, com altura de 48 metros; Topo mastro fixo um perfil tubular. Altura total da Estrutura – 60 metros.
Características da estrutura: Base concreto Armado seção tronco Cônica maior diâmetro de 3,3 metro e Menor diâmetro de 2,7 metros.
ENSAIOS REALIZADOS: Inspeção visual por acesso corda; Verificação dimensional; Liquido penetrante; Ultra-som ; Investigação nas base de concreto.
CAUSA: Interrupções constantes no içamento da bandeira; Oscilações na estrutura durante o hasteio da bandeira; Peças e ligações da estrutura apresentando falhas e corrosão; SOLICITAÇÃO: Avaliar seu atual estado de conservação e propor medidas corretivas.
ESTUDO DE CASO – Mastro Praça da Bandeira –S.P.
Inspeção e investigação nas bases de concreto
ESTUDO DE CASO – Mastro Praça da Bandeira –S.P.
Inspeção na estrutura metálica e suas ligações – Soldas, Parafusos e Chapas
ESTUDO DE CASO – Mastro Praça da Bandeira –S.P.
Corrosão uniforme e por pites diversas regiões de estagnação do produto de corrosão na interface metal/tinta. Avaliação do revestimento protetor conforme classificação da norma SSPC.
ESTUDO DE CASO – Mastro Praça da Bandeira –S.P.
(3) (3) (3)
(3)
(2)
(2)
(2)
(2)
(2)
(1)
(1)
Ensaio Líquido penetrante revelando pites de corrosão (1), local de estagnação do produto de corrosão na interface pintura e aço (2) e marcas dos diversos períodos de estagnação (3).
Verificação da profundidade do pite de corrosão nas chapas metálica, confirmado com ensaios por Ultrassom perda da espessura de forma generalizada.
ESTUDO DE CASO – Mastro Praça da Bandeira –S.P.
CONCLUSÕES: Estrutura metálica se encontrava com perda de seção acima do limite das normas de projeto em estruturas metálicas. Trincas e corrosão acentuada nos perfis e ligações fragilizando a estrutura. RECOMENDAÇÕES Executar recuperação com reforços na estrutura ou, Substituir a estrutura por uma nova.
ESTUDO DE CASO – Mastro Praça da Bandeira –S.P.
centro tecnológico de controle da qualidadel.a.falcão bauer
bna - engenheiros consultores
ESTUDO DE CASO – PONTE PENSIL – SALTO - S.P.
1929
Ponte Pênsil possui uma extensão de 75 metros de vão livre, constituída por estruturas metálicas, cabos de aço e madeira, sendo que os trabalhos de montagem foram concluídos em 1913.
Fonte Prefeitura da Estância Turística de Salto
1929 2009
Comparativo do posicionamento da estrutura em relação ao tempo de
utilização e manutenções ocorridas ao longo do tempo.
Inspeção rotineira para avaliar o atual estado de conservação da Estrutura Metálica – Manutenção Preventiva
ESTUDO DE CASO – PONTE PENSIL – SALTO - S.P.
1929
A
A
B
C
D
E
A – Torre Metálica de sustentação dos cabos (pórtico); B – Cabo de Estai ou Cabo de Retenção; C – Entreliçamento do guarda corpo e contraventamento horizontal; D – Estai típico para sustentação do tabuleiro; E – Módulo do tabuleiro de madeira;
ESTUDO DE CASO – PONTE PENSIL – SALTO - S.P.
Inspeção e avaliação visual nas ligações e peças estruturais
Deformações Deformações Deslocamento
Perda de material Descontinuidade Fadiga
ESTUDO DE CASO – PONTE PENSIL – SALTO - S.P.
Os ensaios não destrutivos auxiliou na
avaliação das atuais condições em que a estrutura metálica se
encontrava.
Aplicação do liquido
Remoção do
liquido Aplicação do revelador
ULTRASSOM
Inspeção por líquido penetrante e ultrassom
Trinca
ESTUDO DE CASO – PONTE PENSIL – SALTO - S.P.
Com os ensaios realizados, foi possível avaliar as atuais condições operacionais em que a estrutura se encontrava.
Indicado trabalhos de melhoria e readequações em atendimento ao
seu uso e atuais normalizações.
Barra Roscada
Esticador
Soquete
Porca
Olhal
ESTUDO DE CASO – GINÁSIO ESPORTIVO
TRABALHOS CONSISTIRAM : Manutenção preventiva; Verificando eventuais pontos degradação da
estrutura e sistemas de fixação. Confrontar a inspeção com demais relatórios
de acompanhamento Ensaios executados: Inspeção visual nas Soldas de ligação e cabos
de aço; Líquido penetrante; Ultrassom;
ENSAIOS VISUAL E DIMENSIONAL DAS PEÇAS E CABOS - CADASTRAMENTO
ESTUDO DE CASO – GINÁSIO ESPORTIVO
ENSAIOS VISUAL NA NO CONCRETO E CABOS DE AÇO
Cliente: CLUB ATHLÉTICO PAULISTANO
1
1.1.
1.2.
1.3. Para darmos continuidade nos serviços de inspeção na estrutura metálica de cobertura do ginásio, será necessário a programa-ção dos trabalhos de levantamentos de anomalias na estrutura interna, por esse motivo, solicitamos a plataforma no local (dentroda quadra) para termos acesso à estrutura nas datas assinaladas abaixo.
1.4. A nossa equipe está programando a realização dos trabalhos de levantamento de anomalias da estrutura metálica de cobertura interna no dia 27/04/2009, a partir das 23:00h, tendo em vista a previsão de término no dia 28/04/2009 às 06:00h, sendo que se for necessário, será expandido também para a noite de 28/04 à 29/04/2009. Solicitamos a confirmação de viabilidade destas datasjunto ao Club Athlético Paulistano.
1.5. Para a realização dos serviços de inspeção e ensaios nos cabos de aço de sustentação da estrutura metálica de cobertura doginásio, será necessário a remoção por V.Sas. da graxa de proteção, conforme informado anteriormente, onde solicitamos aprogramação da execução da limpeza para a realização dos ensaios nos cabos.
1.6. Para a execução dos ensaios nos cabos de aço, a nossa equipe está no aguardo, a partir de hoje, de uma definição de data para
1.7.mento para a execução dos serviços (anexo A).
Michael Moisés Rodrigues Eng. Fábio Gomes da Costa, Msc
Data:17/04/2009
Dia da semana:Sexta-feira
Folha:Única
Número02
Cliente:
Técnico em Mecânica
Elaborado por: Verificado por:
Coordenador OperacionalCLUB ATHLÉTICO PAULISTANO
Foto dos contraventamentoFoto do chumbador da treliça.
Atenciosamente,
Para a remoção, aplicação e manutenção da graxa, recomendamos que sejam seguidas as orientações constantes no procedi-
iniciar os trabalhos.
Realizado nesta data (17/04/2009), o levantamento de campo nos chumbadores e contraventamentos das treliças para a elabo-ração dos croquis.
Tendo em vista que os serviços programados para serem realizados apartir do piso do ginásio já encontram-se concluídos.
SERVIÇOS REALIZADOS
RELATÓRIO DIÁRIO DE OBRA
Local:Ginásio Antônio Prado Júnior - CAP.
Tempo:
Assunto:Verificação da fixação da estrutura
BOM CHUVA INSTÁVEL
ESTUDO DE CASO – GINÁSIO ESPORTIVO
ENSAIOS POR LIQUIDO PENETRANTE
ESTUDO DE CASO – GINÁSIO ESPORTIVO
Resultados
Estrutura metálica e cabos de sustentação não foram observado a evolução de patologias comparados com relatórios anteriores, eventuais falhas, foram reparadas a curto prazo.
Conclusão:
Análises e avaliações técnicas realizadas fornecem ao proprietário / administrador do prédio:
A segurança das instalações e do usuário; Informa os aspetos da perda de vida útil e desempenho – precoce; Valorização do imóvel; Ajusta e adapta a planos de manutenção mais específicos; Estipula a ordem de prioridade técnica – Grau de Risco; Implanta ações preventivas.
ESTUDO DE CASO – GINÁSIO ESPORTIVO
Controle e acompanhamento da fabricação e montagem dos ATENUADORES DINAMICOS SINCRONIZADOS - ADS, dispositivo dinâmico amortecedor das oscilações, instalado no interior da estrutura metálica do vão central da Ponte Rio-Niteroi, destina-se a produzir, sob efeito de ventos de intensidade da ordem de 60km/h, oscilações de amplitude diferentes da atingidas pelo caixão metálico, criando, assim, forças antagônicas as forças eólicas, amortecendo, a cada ciclo, a energia transmitida pelo vento a estrutura, não permitindo as oscilações nas amplitudes já ocorridas. Os conjuntos dos ADS agregam uma carga na ordem de aproximadamente 130 toneladas à estrutura metálica do vão central da ponte. Tornando-se necessário em criar uma proteção adicional para possibilitar que o vão metálico suporte esta sobrecarga. A estrutura dos Atenuadores Dinâmicos Sincronizados é constituída por 192 molas helicoidais, montados em 32 conjuntos metálicos compostos de estrutura metálica e amortecedores, fixados nos caixões metálicos do vão central da ponte Rio-Niterói.
ESTUDO DE CASO – PONTE RIO NITEROI
MANUTENÇÃO E AVALIAÇÃO ESTRUTURAS METALICAS POR ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
Eng.° Fabio Gomes da Costa; M.Sc. Engenheiro Civil – Pós Graduação Engenharia e Ciência dos Matérias e Processos Metalúrgicos.
Informações e Contato: [email protected] [email protected] Fone: 11 – 3611 0833 – ramal 172
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