Detalhamento de projeto de estruturas de açoManutenção e vida útil01/09/2010 | Revista Téchne - Agosto 2010
A norma brasileira NBR 15575 Desempenho de Edificações Habitacionais de Até Cinco Pavimentos, em vigor desde 12 de maio, estabelece requisitos e critérios de desempenho sob a ótica das necessidades do usuário. Essas exigências, antes subjetivas, tornaram-se requisitos técnicos, com parâmetros determinados. O prazo para adequação de projetos à norma é de seis meses. Assim, a partir de 12 de novembro, todos os projetos protocolados nas prefeituras devem estar de acordo com a Norma de Desempenho. A norma é dividida em seis partes. A primeira delas define as exigências dos usuários, que se transformam em requisitos tais como: segurança (contra incêndio, no uso e na operação), habitabilidade (estanqueidade, conforto térmico, conforto acústico etc.) e sustentabilidade (durabilidade, manutenibilidade e impacto ambiental). Cada requisito tem critérios mínimos definidos, ou, se for o caso, são indicadas as normas a serem consideradas. A vida útil de projeto e a garantia O projeto do edifício deve especificar a VUP para cada um dos sistemas que o compõe (estrutura, cobertura, vedação vertical externa etc.). Os sistemas do edifício devem ser adequadamente detalhados e especificados em projeto, de modo a possibilitar a avaliação da vida útil. Os prazos mínimos de VUP para cada sistema da edificação são definidos conforme a tabela 1. A avaliação do critério de durabilidade é feita pela verificação do cumprimento das exigências estabelecidas em normas brasileiras que estejam relacionadas com a durabilidade dos sistemas do edifício. Exemplos de tais normas são a NBR 6118 (para as estruturas de concreto) e a NBR 8800 (para as estruturas de aço e estruturas mistas aço-concreto). A verificação pode ser feita, ainda, pela comprovação, por ensaios, da durabilidade dos elementos e componentes dos sistemas, ou, ainda, pela análise de campo, utilizando a inspeção de protótipos. O atendimento à vida útil de projeto O que diz essa norma a respeito da durabilidade? Onde a norma interage com a NBR 15.575 na avaliação da durabilidade? A norma, revisada em 2008, inclui um anexo normativo - o Anexo N - que trata especificamente da durabilidade de componentes de aço frente à corrosão. Esse anexo é um poderoso auxiliar no atendimento da VUP mínima para as estruturas que pertencem ao escopo da NBR 8800. Quais os pontos fundamentais no Anexo N? Escolha do sistema de proteção adequado A norma ISO 12944-2 pode ser utilizada para essa qualificação. Ela divide os ambientes atmosféricos em seis categorias de agressividade: Cl: Muito baixa agressividade A tabela 2 reproduz parte daquela existente na norma. Ela inclui exemplos típicos de enquadramento. Métodos corriqueiros usados na proteção Existem várias fontes de consulta para uma correta especificação de um sistema de pintura. Uma das mais conceituadas é a norma ISO 12955-5. O manual intitulado "Projeto e Durabilidade", do CBCA (Centro Brasileiro da Construção em Aço), disponível gratuitamente para download no website do CBCA, traz alguns dos sis-temas propostos por essa norma. Como especificar corretamente um sistema de pintura para uma estrutura (externa) localizada, por exemplo, na cidade de São Paulo? A tabela 2 permite enquadrar São Paulo na categoria de agressividade "C3". Quais os sistemas que podemos escolher para a proteção da estrutura? A observação da norma - ou do manual - mostra várias possibilidades, desde sistemas de "baixa durabilidade': que exigem manutenção a cada dois cinco anos (por exemplo, um sistema alquídico com espessura seca de 120 micrômetros) até sistemas que necessitam de manutenção em prazos superiores a 15 anos (por exemplo, um sistema epoxídico com espessura seca de 200 micrômetros). É importante ressaltar que nenhum desses sistemas conseguirá vencer a VUP da estrutura sem intervenções para manutenção. Haverá, provavelmente, três grandes intervenções para repintura ao longo de, por exemplo, 40 anos. Um sistema de pintura mais robusto - como o epoxídico citado acima - permite um menor número de inter-venções ao longo dos anos. De modo geral, um sistema mais caro, aplicado ainda na confecção/montagem da estrutura, costuma ser muito mais econômico ao longo dos anos que um sistema de baixa durabilidade. Como especificar, por outro lado, a galvanização dos componentes? O período de proteção dado pela camada de zinco depende, fundamentalmente, para uma dada agressividade ambiental, da espessura da camada depositada. A norma ISO 12944-2 traz a perda de massa ou de espessura por unidade de área superficial para o zinco (e também para o aço) durante o primeiro ano de exposição, para ambientes de diferentes níveis de agressividade (C1, C2 etc.). A figura 1 traz esses dados em forma gráfica. Um ambiente C3 - como a cidade de São Paulo - é caracterizado, pela norma, por uma perda de zinco situada entre 0,7 e 2,1 micrômetros por ano, durante o primeiro ano. Assim, os 40 anos exigidos da VUP podem ser atingidos ou suplantados com uma espessura mínima de camada de zinco de 85 micrômetros (ou 610 g/ m2) - um valor mínimo, a ser aplicado segundo a norma ISO 1461. A durabilidade do revestimento de zinco ficará situada entre (85/2,1) = 40,S anos e (85/0,7) = 121 anos, isto é, nenhuma manutenção será necessária ao longo da VUP de 40 anos. É importante ressaltar que cada caso é um caso. Existem situações em que a pintura é a forma mais econô-mica de proteção e situações em que a galvanização deve ser o caminho escolhido. Não tenha idéias pré-concebidas a respeito de um ou outro sistema. Não se deve esquecer que o zinco pode ser pintado, com vantagens. A soma dos tempos de proteção oferecidos pela galvanização e pela pintura é sempre maior do que as somas individuais - há sinergismo. Vamos, agora, abordar uma das mais importantes formas de se controlar o processo de corrosão. Trata-se da aplicação das boas práticas no detalhamento do projeto. É considerada uma medida ativa de controle da corrosão. O manual do CBCA e a norma ISO 12944-3 tratam desse tema com profundidade. Acessibilidade Espaços estreitos entre elementos devem ser evitados tanto quanto possível. Onde não seja possível evitar espaços restritos, por razões estruturais ou práticas, as recomendações descritas na figura 2 devem ser avaliadas. Algumas regras devem ser, sempre que possível, obedecidas, quando pensamos em acessibilidade: Todas as precauções de controle da corrosão incluídas no projeto devem ser inspecionáveis, repetitíveis e reparáveis com facilidade, para uma dada localização e ambiente. A figura 3 ilustra uma situação em que o acesso para inspeção e reparo é inexistente. A manutenção da pintura deve ser feita no menor tempo possível de execução, para a minimização de in-terferências, ou, então, deve ser tão espaçada (no tempo) quanto possível. Esta última opção é especialmente útil para estruturas, equipamentos e componentes localizados em pontos de difícil acesso. O projeto deve contemplar a redução do custo e do grau de dificuldade da manutenção subseqüente a um mínimo, incluindo o desmonte e remonte eventual de componentes estruturais e equipamentos, limpeza, preparo de superfície etc. Complexidade A retenção de água e sujeira deve ser evitada tanto quanto possível. As figuras 5 e 6 ilustram alguns exemplos de arranjos geométricos considerados bons e ruins. Frestas Soldagem Os cordões de solda não devem possuir imperfeições (asperezas, espirros, furos etc.) que dificultem o recobrimento do sistema de pintura escolhido. Soldas feitas em campo muitas vezes são irregulares e tornam o recobrimento da tinta desuniforme. Haverá pouca tinta nos picos e muita tinta nos vales. O sistema de pintura, desse modo, não atingirá a durabilidade estimada pelo projetista. Outro problema trata da existência de escória, liberada pelo eletrodo, e não convenientemente retirada. As escórias são higroscópicas. Pelo fenômeno da osmose, o vapor de água migrará tinta adentro, até a interface metal/escória. O processo de corrosão, então, se instalará, e, mais uma vez, o sistema de pintura não atingirá a durabilidade estimada. A figura 9 ilustra o conceito. Superfície Onde e quando for possível, altere a localização dos enrijecedores e componentes semelhantes, do lado exposto às condições mais agressivas, para condições de exposição mais favoráveis (figura 11). Componentes estruturais que serão decapados (por exemplo, aqueles destinados à galvanização) deverão possuir geometria (e também técnicas de fabricação) que promovam a continuidade da superfície, sem a criação de frestas, Caixas e tubos a serem galvanizados deverão possuir aberturas adequadas, permitindo a entrada e saída dos líquidos utilizados no processo (como, por exemplo, o ácido utilizado na decapagem). NBR 15575 - Edifícios Habitacionais de Até Cinco Pavimentos - Desempenho, Partes 1 a 6. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 2008. NBR 6118 - Projetos d'e Estruturas de Concreto - Procedimento. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 2007. NBR 8800 - Projeto de Estruturas de Aço e de Estruturas Mistas de Aço e Concreto de Edifícios. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 2008. ISO 12944-2 - Paints and varnishes Corrosion protection of steel structures by protective paint systems: Part 2 - Classification of environments. International Organization for Standardization, Geneve, 1998. ISO 12944-5 - Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint systems: Part 5 - Protective paint systems. International Organization for Standardization, Geneve, 1998. Projeto e Durabilidade. F. D. Pannoni. Instituto Aço Brasil/Centro Brasileiro da Construção em Aço. Rio de Janeiro, 2009. Disponível para download gratuito em www.cbca-iabr.org.br. ISO 1461- Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles - Specifications and test methods. International Organization for Standardization, Genéve, 2009. ISO 12944- 3 - "Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint systems: Part 3 - Design considerations. International Organization for Standardization, Geneve, 1998. |