TRABALHO DE PATOLOGIA EM ESTRUTURA METÁLICA

1. INTRODUÇÃO

A estrutura metálica, embora seja mais antiga que o concreto, voltou a ser empregada novamente pela construção civil brasileira.

Sabe-se que as patologias mais comuns em estruturas de aço as provenientes de corrosão, ataque por sais solúveis, falhas de projeto, execução e manutenção incorreta.

As patologias mais comuns em estruturas de aço são:

• corrosão localizada: são causadas por deficiência de drenagem das águas pluviais e deficiências de detalhes construtivos, permitindo o acúmulo de umidade e de agentes agressivos.

• Corrosão generalizada: é causada pela ausência de proteção contra o processo de corrosão.

• Deformações excessivas: são causadas por sobrecargas ou efeitos térmicos não previstos no projeto original, ou ainda, deficiências na disposição de travejamentos.

• Flambagem local ou global são causadas pelo uso de modelos estruturais incorretos para verificação da estabilidade, ou deficiências no enrijecimento local de chapas, ou efeitos de imperfeições geométricas não considerados no projeto e cálculo.

• Fratura e propagação de fraturas: são causadas por falhas estas iniciadas por concentração de tensões, devido a detalhes de projeto inadequados, defeitos de solda, ou variações de tensão não previstas no projeto.

Neste trabalho será abordado o registro das possíveis anomalias (patologias) que podem ser constatadas em estruturas metálicas e o levantamento de suas possíveis causas.

2. PATOLOGIAS EM ESTRUTURAS DE AÇO

Dentre as diversas patologias que podem afetar uma estrutura de aço, a mais comum é a corrosão, que se manifesta nos detalhes construtivos e, principalmente, nas ligações de solda. A corrosão pode ser evitada com um esquema de pintura adequada, executada para evitar que as demais fases da obra possam danificá-la.

De forma geral, as patologias das estruturas de aço podem ser divididas em três categorias, conforme destacado abaixo:

Adquiridas: São patologias estruturais provenientes da ação de elementos externos, como a poluição atmosférica, umidade, gases ou líquidos corrosivos e vibrações excessivas provocadas pelo uso indevido da estrutura. Resultam, em geral, de problemas relacionados com a falta de preparo inicial da estrutura ou com a falta de manutenção. A corrosão é a mais visível.

Transmitidas: Originárias de vícios ou desconhecimento técnico do pessoal de fabricação ou montagem da estrutura. São, por esse motivo, transmitidas de obra para obra. É o caso, por exemplo, de soldadores que não se preocupam em retirar a pintura dos pontos de solda, ignorando que a carbonização da tinta prejudica a qualidade do serviço. Estão inclusos, também, os casos de falta de prumo.

Atávicas: São patologias resultantes de má concepção de projeto, erros de cálculo, escolhas de perfilados ou chapas de espessuras inadequadas ou, ainda, do uso de tipos de aço com resistência diferente das consideradas no projeto. Não são fáceis de reparar, costumam exigir reforços, adições, escoramentos etc.

A falta de um bom detalhamento impede e dificulta a manutenção. Segundo MESEGUER (1991), a origem das falhas em edificações é distribuída conforme:

Nas estruturas metálicas podem-se citar como causas e conseqüências principais as seguintes:

• Falhas de projeto e de detalhamento, que podem causar danos e deterioração da estrutura até o comprometimento precoce e alto risco de colapso da estrutura em serviço.

• Falhas nos processos e detalhes construtivos, podendo originar desde redução da durabilidade da obra até risco de colapso durante a construção.

• Qualidade ou utilização inadequada dos materiais, originando desde deterioração precoce até redução na vida útil da estrutura.

• Falhas de manutenção ou ausência de manutenção preventiva, derivando numa possível degradação acelerada da estrutura, podendo comprometer a sua segurança.

• Utilização indevida da estrutura, originado danos e redução da vida útil, com comprometimento da segurança estrutural.

3. TIPOS DE PATOLOGIAS

• Falha no gabarito de furação

• Furos não previstos no projeto

• Falta de parafusos na conexão

• Dimensionamento de elementos

• Incompatibilidade de projetos estruturais de concreto e metálico

• Falta de concordância em emendas

• Detalhamentos incompatíveis

• Corrosão

3.1. Falha no gabarito de furação

Esta figura apresenta a união de uma viga secundária com uma viga principal, numa edificação comercial.

DIAGNÓSTICO: Esta patologia apresenta problemas de ajuste nos parafusos, a furação da viga principal foi feita conforme plantas executivas, enquanto na viga secundária um dos furos foi deslocado para cima. Foi constatado, neste caso, que o erro foi de fabricação, já que nas dimensões e detalhes de projeto, o gabarito de furação das vigas eram coincidentes.

SOLUÇÃO: Este tipo de falha poderia ser evitada com um maior controle dimensional de produção na fábrica.

3.2. Abertura de Furos em perfis não previstas no projeto

DIAGNÓSTICO: Esta figura apresenta dois furos na coluna (3), tais aberturas foram executadas para permitir a passagem de tubulações elétricas, não previstas no projeto original.

SOLUÇÃO: Neste caso deveria ser avaliada a influência dessas aberturas na resistência do perfil da coluna, principalmente, sendo que tais aberturas reduzem as abas das mesas do perfil.

3.3. Falhas em Estruturas Metálicas

DIAGNÓSTICO: Falta de parafusos na conexão. Neste caso apresenta a falta de um parafuso de cada lado de uma ligação viga/coluna. Neste caso, as furações