Patologia de Estruturas Metalicasa

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Santos / SP 
PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES 
Estrutura Metálica 
 
Profº. Orlando Carlos B. Damin 
 
maio 2014 
 
Universidade Santa Cecília – Santos / SP 
Universidade Santa Cecília – Santos / SP 2 
Patologia em Estruturas Metálicas 
• Introdução: 
 As manifestações patológicas são decorrentes de diversas 
causas, tais como: 
• Movimentação da estrutura provocada por variações térmicas e 
higroscópicas; 
• Sobrecargas excessivas ou concentração de tensões; 
• Deformação excessiva; 
• Corrosão; 
• Incêndio. 
(Dal’Bó; Sartorti, 2012) 
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Patologia em Estruturas Metálicas 
• Origens mais comuns: Projeto (concepção e 
fabricação); Execução (montagem); Materiais; Utilização 
(manutenção). 
 
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Patologia em Projeto 
• 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; http://www.metalica.com.br 
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Manifestações Patológicas 
 As manifestações patológicas das estruturas 
podem ser divididas em três categorias: 
• Adquiridas: procedentes de ação externa; 
• Transmitidas: Hábitos ou desconhecimento técnico do 
pessoal de fabricação ou montagem da estrutura; 
• Atávicas: Resultantes de má concepção de projeto. 
(Dal’Bó; Sartorti, 2012) 
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Exemplos 
 
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Exemplos 
 
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Exemplos 
 
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Exemplos 
 
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Exemplos 
 
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Exemplos 
 
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Exemplos 
 • Corrosão: 
• Erro de detalhamento do projeto; 
• Falha de execução; 
• Utilização de materiais inadequados; 
• Contato do aço com materiais de potencial 
elétrico diferente; 
• Falta ou ausência de manutenção. 
 
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Corrosão 
 
 
(Dal’Bó; Sartorti, 2012) 
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Corrosão 
 
 
(Dal’Bó; Sartorti, 2012) 
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Corrosão 
 
 
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Corrosão 
 
 
(Dal’Bó; Sartorti, 2012) 
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Corrosão 
 
 
(Dal’Bó; Sartorti, 2012) 
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Estudo de Caso 1 
 
 Estrutura de frente para o mar, 
reparos estruturais nas colunas, contato e 
respingos de cloretos e sulfatos. Estrutura 
sujeita a ventos fortes eventuais de curta 
duração. 
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Estudo de Caso 1 
 
 
Figura 1: Aspecto geral da distribuição de colunas do galpão em estrutura metálica 
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Estudo de Caso 1 
 
 
Figuras 2 e 3: Vista geral da posição da estrutura em relação ao mar. Pilar central com 
duas aplicações de reforço em concreto simples. 
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Estudo de Caso 1 
 
 
Figuras 4 a 6: Pilares com reforço em concreto simples. Tentativa de conter a corrosão 
do pilar treliçado em aço. Corrosão no respaldo do concreto e aço. 
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Estudo de Caso 1 
 
 
Figura 7: Abertura de janela de inspeção na camisa de concreto em um pilar para 
exame das condições do pilar interno em treliça de aço. 
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Estudo de Caso 1 
 
 
Figuras 8 e 9: Descontinuidade do pilar treliçado em aço por corrosão localizada no 
topo do reforço em concreto. Perda de parafuso da peça de contraventamento. 
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Estudo de Caso 1 
 
 
Figura 10 e 11: Detalhe da peça de contraventamento com redução de seção. Ruptura 
do reforço em concreto simples pela expansão da corrosão do aço do pilar treliçado. 
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Estudo de Caso 2 
 
 Estrutura em aço carbono, com 
alterações após reforma. Recebeu reforço e 
reparos estruturais sem estudo técnico 
adequado. 
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Estudo de Caso 2 
 
 
Figura 1: Aspecto geral da cobertura em treliças de aço carbono. 
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Estudo de Caso 2 
 
 
Figura 2: Corrosão da “linha” da treliça. 
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Estudo de Caso 2 
 
 
Figuras 3 e 4: Deformação da “linha” da treliça de cobertura. Área interditada para 
utilização de pessoas ou manobra de veículos. 
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Estudo de Caso 2 
 
 
Figuras 5: Viga de aço carbono, grande corrosão próximo ao apoio. “Alma” da viga 
inferior “inexistente”. 
Uso de flash. 
Imagem alterada: Brilho +20% e 
Contraste +20% 
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Estudo de Caso 2 
 
 
Figuras 6 a 8: Viga de aço carbono com “reforço”, ambos apresentam deformação. 
Execução de escoramento de madeira, condição de ruína iminente. 
Uso de iluminador 
de 250W 
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Estudo de Caso 2 
 
 
Figuras 9 e 10: Mapa de danos. Proposta de escoramento e interdição. 
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Estrutura Metálica 
• Prevenção da Corrosão: 
• Umidade e sujeira retida: 
 
 a. Evite a criação de cavidades e frestas. Caso não haja alternativa, utilize 
um selante (epoxídico, poliuretânico ou silicone) para fechar a fresta. 
 b. Juntas soldadas são, como regra geral, preferidas às parafusadas. 
 c. Providencie furos de drenagem para o escoamento da água, onde 
necessário. 
 d. Feche as vigas-caixão, exceto quando elas forem submetidas à 
galvanização a quente. 
e. Permita a livre circulação de ar em torno da estrutura. 
 
 
(Panonni, 2006) 
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Estrutura Metálica• Prevenção da Corrosão: 
• Contato com outros materiais: 
 
 a. Evite, sempre que possível, as conexões bimetálicas. Em caso de 
necessidade, providencie a isolação elétrica entre os componentes. 
 b. Providencie o cobrimento adequado da armadura metálica, no caso das 
estruturas de concreto armado. 
 c. Separe o aço e a madeira através do uso de polímeros adequados ou 
pintura. 
 
(Panonni, 2006) 
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Estrutura Metálica 
• Prevenção da Corrosão: 
• O detalhamento do projeto deve garantir que o sistema de proteção 
selecionado possa ser aplicado de forma eficientemente: 
 a. A galvanização a quente não deve ser utilizada em componentes 
selados. Estes componentes devem ser fabricados com furos e drenos 
adequados para o escoamento dos líquidos utilizados no processo. 
 b. Todo componente ou subconjunto deve permitir o acesso à inspeção e 
manutenção (pintura, metalização, etc.). 
• Fatores gerais: 
 a. Grandes superfícies planas ou de geometria simples são mais fáceis de 
proteger do que formas complicadas. Estruturas complexas, assim como 
formas complexas, devem propiciar acesso adequado para a pintura inicial 
e para as manutenções posteriores.. 
 
(Panonni, 2006) 
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Estrutura Metálica 
• Manutenção x Recuperação: 
 
• As estruturas que apresentam manifestações patologicas 
precisam de recuperação; 
• As manutenções facilitam o trabalho e tornam menos 
dispendioso as correções; 
• Cada sistema tem suas características e seus cuidados 
específicos; 
• A durabilidade das estruturas depende dos cuidados com 
detalhes do projeto, do nível de exposição da estrutura e de 
sua proteção ao ambiente. 
 
 
 
(Dal’Bó; Sartorti, 2012) 
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Estrutura Metálica 
• Redução de Patologia: 
• Projetos com detalhamento mais elaborado; 
• Intercâmbio entre projetistas de outras partes da 
estrutura; 
• Interação com o pessoal de fabricação e montagem; 
• Escolha de materiais eficientes; 
• Atualização profissional constante; 
• Manutenção preventiva. 
 (Dal’Bó; Sartorti, 2012) 
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Estrutura Metálica 
• Redução de Patologia (detalhamento): 
 
(Panonni, 2006) 
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Estrutura Metálica 
• Redução de Patologia (detalhamento): 
 
(Panonni, 2006) 
Universidade Santa Cecília – Santos / SP 
Universidade Santa Cecília – Santos / SP 39 
Estrutura Metálica 
• Redução de Patologia (detalhamento): 
 
(Panonni, 2006) 
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Universidade Santa Cecília – Santos / SP 40 
Estrutura Metálica 
• Redução de Patologia (detalhamento): 
(Panonni, 2006) 
Universidade Santa Cecília – Santos / SP 
Universidade Santa Cecília – Santos / SP 41 
Estrutura Metálica 
• Redução de Patologia (detalhamento): 
(Panonni, 2006) 
Universidade Santa Cecília – Santos / SP 
Universidade Santa Cecília – Santos / SP 42 
Estrutura Metálica 
• Redução de Patologia (detalhamento): 
(Panonni, 2006) 
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Universidade Santa Cecília – Santos / SP 43 
Estrutura Metálica 
• Redução de Patologia (detalhamento): 
(Panonni, 2006) 
Universidade Santa Cecília – Santos / SP 
Universidade Santa Cecília – Santos / SP 44 
Estrutura Metálica 
• Redução de Patologia (detalhamento): 
(Panonni, 2006) 
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Estrutura Metálica 
• Normas, A.B.N.T.: 
• NB 14 (NBR 8800) – Projeto e Execução de Estruturas de Aço de 
Edifícios que, por sua vez, estabelece como Normas Técnicas 
complementares: 
• NB 862 (NBR 8681) – Ações e Segurança nas estruturas 
• NB 5 (NBR 6120) – Cargas para o Cálculo de Estruturas de 
Edificações 
• NB 599 (NBR 6123) – Forças Devido ao Ventos em Edificações 
• NBR 14323 – Dimensionamento para Estruturas de Aço de Edifícios 
em Situação de Incêndio 
• NBR 14432 – Exigências de Resistência ao Fogo de Elementos 
Construtivos de Edificações 
 
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Obrigado pela atenção 
damin@unisanta.br