Índice
Montagem de estruturas metálicas
Transporte estruturas metálicas
2.3 Transporte rodoviário
2.4 Transporte ferroviário
2.5 Transporte marítimo
2.6 Transporte fluvial
2.7 Transporte aéreo
1.3 Tipos de estruturas
Patologias em estruturas metalicas
Montagem - Durante a montagem da estrutura, se ocorrerem repetições de peças em situações virtualmente idênticas ou mesmo semelhantes, o tempo de montagem de cada uma será reduzido progressivamente, até estabilizar. Por outro lado, se as ligações entre as peças se fazem com rapidez, ganha-se tempo em comparação com ligações difíceis e trabalhosas. Erros cometidos nas fases de projecto e fabricação ocasionam grandes perdas de produtividade e atrasos no andamento da montagem, pois não raro exigem correcções de dimensões ou furação no próprio canteiro. Erros durante a própria montagem, como por exemplo uma peça que tenha sido montada no lugar de outra, demanda no mínimo o triplo do tempo param ser montada: o tempo para monta lá pela primeira vez; para sua desmontagem; e para montar a peça certa em seu lugar.
Cada obra em aço é o resultado de uma sucessão de decisões tomadas desde a concepção da estrutura até a montagem da última peça. É importante que cada profissional tenha consciência das repercussões possíveis de cada fase sobre as demais. O profissional que está no início do processo produtivo é o projectista de estruturas. O trabalho de projectaras estruturas é condicionado pelas disposições normativas obrigatórias e pelo estilo próprio do profissional. Neste âmbito, em que há liberdade de tomada de decisões, a história da obra começa a ser escrita, e é importante que leve ao êxito da obra como um todo.
A montagem de cada peça em seu lugar na estrutura será realizada por equipamentos de içamento como gruas e guindastes. Estes meios de levantamento de peças também possuem limites de capacidade de carga, que acarretam limitações no peso das peças. Além destes, os seguintes factores podem se constituir em limitações para as dimensões, pesos e volumes das peças - seja em conjunto, seja Individualmente:
1.Problemas relativos ao trajeto de transporte, como limitações quanto a largura, altura e pesos máximos permitidos (sobre uma ponte rodoviária, por exemplo).
2.Limites impostos pelo processo de montagem ou pela disponibilidade de espaço no canteiro de obras.
3.Limitações relativas à estabilidade das peças durante o processo de montagem, seja de uma peça individualmente durante o içamento, seja após ocupar seu lugar na estrutura.
4.Dimensões dos perfis comercializados.
Por estas razões ou outras derivadas destas, as peças devem ser concebidas na fase de projeto e arranjadas para o transporte, de modo a não acarretarem problemas nas fases de transporte e montagem.
O planejamento de transporte é essencial para o sucesso da obra. Obviamente, depende de disponibilidade de peças prontas na fábrica que possam ser enviadas à obra. Depende igualmente, de uma análise do trajecto e de limitações dimensionais e de peso. Portanto, pode-se enumerar os aspectos mais relevantes para o planejamento e execução do transporte das peças da estrutura:
1.Escolha da modalidade de transporte mais adequada para vencer a distância entre a fábrica e a obra. Para esta escolha devem ser analisadas a disponibilidade de meios e vias de transporte no trajecto.
2.Análise do veículo mais conveniente para o transporte, verificando-se limitações dimensionais, capacidade de carga e rendimento. Define-se por rendimento a quantidade de peças transportadas por viagem ou mesmo o menor custo por tonelada transportada.
3.Definição do ritmo de embarques levando-se em consideração as disponibilidades de peças prontas e de espaço de armazenagem no local da montagem. Não se deve embarcar mais peças do que se consegue armazenar adequadamente na obra. As peças devem ser embarcadas para a obra de acordo com o planejamento da montagem. Nos casos em que não se dispõe de área para estocagem de todas as peças no canteiro, o transporte deverá ser programado com grande precisão.
Nestes casos, excesso de embarques significaria falta de espaço na obra; atraso nos embarques significaria paralisação da montagem.
4.Análise da ordem de embarque das peças em função da sequência de montagem e da maneira de se estocarem as peças no canteiro. Pode ser mais adequado embarcar antes um grupo de peças que serão montadas após outro grupo. Isto ocorre quando a área de armazenagem é restrita e as peças serão empilhadas umas sobre as outras. As primeiras a serem montadas devem ficar no alto da pilha, o que é obtido embarcando-as após.
5.A disponibilidade de espaço na própria
fábrica também deve ser analisada ao se elaborar o planejamento de transporte, pois existem limitações na área de armazenagem.
Caso o canteiro de obras não possa receber maior quantidade de peças e a fábrica não consiga armazenar as excedentes, deverá ser criado um pátio intermediário de estocagem no trajeto. É conveniente que este entreposto fique o mais próximo possível do local da obra, para que o próprio pessoal do canteiro execute as operações de transbordo, otimizando a utilização de equipamentos e veículos de transporte.
.As peças devem ser acondicionadas de modo que as mais pesadas sejam embarcadas primeiro, e as mais leves sobre aquelas. É recomendável a utilização de caibros de madeira entre as camadas de peças, facilitando a passagem de cabos ou cintas para as operações de carga e descarga.
Esta é a modalidade de transporte predominante atualmente no Brasil, apesar das limitações quanto às dimensões das carrocerias e gabaritos rodoviários. A precariedade das
estradas em muitas regiões é parcialmente compensada pela malha existente que permite acesso a maior parte das localidades. Sabese, entretanto, que somente 10% das estradas nacionais são pavimentadas.
As outras modalidades de transporte,
como o marítimo ou ferroviário, dificilmente não dependerão em algum ponto do trajeto da interveniência da modalidade rodoviária. Por exemplo, no transporte marítimo, a carga de estruturas deverá chegar ao porto de origem por transporte rodoviário; e que de igual maneira dependerá de uma modalidade terrestre no porto de destino. Assim, dependendo da região, o transporte intermodal ocorrerá com os possíveis transbordos de um meio para o outro.
Outra característica do transporte rodoviário é a possibilidade bastante utilizada de que o mesmo veículo seja carregado no interior da fábrica e ele próprio chega a poucos metros do local onde a estrutura será montada. Isto, após vencer todo o trajeto sem transbordo da carga. Esta situação, porta a porta, só seria possível no transporte ferroviário, por exemplo, caso a fábrica de estruturas possuísse pátio ferroviário e a obra estivesse ao lado de uma linha férrea interligada ao mesmo sistema.
Nas fases de projeto e detalhamento deverá ser dada especial atenção as dimensões das peças de forma a se evitar transportes especiais. Caso o elemento estrutural possua
comprimento acima de 12 metros, pode-se subdividi-lo deixando a execução da união entre as partes para o canteiro de obras.
2.3.1 Tipos de veículos
a) Caminhão toco – Possui um eixo simples na carroceria que é montada sobre o mesmo chassis da cabina do motorista, onde se encontra o outro eixo do veículo. Possui capacidade de carga de aproximadamente 8t. As
dimensões aproximadas da carroceria são:
• Comprimento: 6,9m
• Largura: 2,4m
b) Caminhão Trucado ou “truck” - Com eixo duplo na carroceria, sendo um dos dois o motriz. A carroceria é montada sobre o mesmo chassis da cabina, onde se encontra o terceiro eixo do veículo. Possui capacidade de carga de aproximadamente 15t. As dimensões aproximadas da carroceria são:
• Comprimento: 7,8m
• Largura: 2,4m
A característica principal desta modalidade de transporte é se deslocar sobre trilhos.
Onde não existem trilhos, as composições não chegam. O mais freqüente é o tipo de composição em que um veículo de tração (locomotiva) reboca outros veículos de carga (vagões).
As locomotivas no Brasil são impulsionadas em sua maioria por motores à diesel. Existem composições com uma ou mais locomotivas, dependendo da carga, do traçado e da topografia do trecho a ser percorrido.
A matéria prima das estruturas, as chapas e perfis de aço, são transportados em grande parte por ferrovias a partir das usinas siderúrgicas. Entretanto, isso não significa necessariamente que esta modalidade será a mais adequada para o transporte das estruturas produzidas a partir daqueles materiais.
Uma característica do transporte ferroviário é a formação das composições, ou seja, o carregamento dos diferentes vagões em conjunto com uma ou mais locomotivas.
O tempo despendido nesta operação pode variar bastante e atrasar o transporte das peças.O transporte ferroviário será utilizado com vantagens em obras de viadutos e de passarelas sobre a linha férrea. Quando o local possuir duas linhas paralelas, o guindaste ferroviário será posicionado numa das linhas e a outra será utilizada para levar as peças da estrutura sobre uma composição. O guindaste ocupará a posição mais favorável para a montagem, e as pranchas ferroviárias com as peças serão movidas para próximo dele.
Os vagões mais utilizados para o transporte de produtos siderúrgicos são as plataformas convencionais com piso metálico e eventualmente os do tipo gôndola.
2.4.1 Plataforma de piso metálico
Estes vagões são formados por uma plataforma plana horizontal dotada de barras verticais espaçadas em toda a volta (fueiros).
Principais características:
• Tara – 16t
• Lotação Nominal – 64t
• Largura Útil– 2,497m
• Comprimento Útil – 13,850m
• Altura do piso ao trilho – 0,951m
• Altura Útil sobre a plataforma
O tipo de carga formado pelas estruturas dificulta a unitização da carga. Como unitização entende-se a formação de fardos de carga, reduzindo o número de operações de carga e descarga. Exemplo de unitização são os ontêineres, que comportam em torno de 22 toneladas de pequenos volumes, que de outra forma seriam descarregados manualmente. O contêiner evita estas operações manuais, especialmente nos transbordos, limitando a carga e descarga manuais somente na origem e no destino final. Entretanto, as peças das estruturas raramente serão acondicionadas em contêineres comuns. Uma maneira viável de utilização do transporte marítimo para estruturas em aço, seria o transporte por meio de navios cargueiros convencionais ou multipurpose, na navegação de cabotagem ao longo da costa, ou mesmo na exportação. Para a navegação de cabotagem se tornar viável para o transporte de estruturas, deverá ser entre estados da federação distantes o suficiente para compensar os custos portuários, ou que sejam inacessí-veis por via rodoviária ou ferroviária.
Apresenta problemática semelhante ao transporte marítimo com fins de utilização no transporte de estruturas. Ou seja, esta modalidade é porto a porto, e não porta a porta como
o transporte rodoviário. O transporte fluvial é feito através de hidrovias. Entende-se por hidrovia os caminhos navegáveis interiores, artificiais ou não, com infraestrutura mínima de portos e cartas de navegação, que permitam a um determinado tipo de barco transitar com segurança. O Brasil possui uma distribuição desigual de vias navegáveis, estando a maior parte localizada no centro-norte do pais. Infelizmente, o maior volume de cargas se situa no centro-sul, o que traz uma utilização relativamente baixa desta modalidade de transporte em comparação com outros países.
O transporte por aviões é muito pouco
utilizado para enviar as estruturas em aço da fábrica para o canteiro. Mesmo que seja utilizado, devido a suas limitações, a quantidade de estruturas será pequena, sem considerar os elevados custos relativos. Em casos excepcionais, de emergência, recorre-se ao transporte aéreo para o envio de peças pequenas destinadas a obras muito distantes, sempre que a rapidez for decisiva não importando os elevados custos.
Em determinadas obras de montagem em países de grandes extensões territoriais, em áreas de topografia acidentada ou inacessíveis por outro meio, são utilizados helicópteros para o transporte de estruturas.
Casos típicos são as torres de transmissão de energia elétrica, que atravessam regiões acidentadas não servidas por estradas regulares, nem passíveis de serem acessadas por caminhos provisórios. Nestes casos, será criado um entreposto de pré-montagem em um ponto estratégico, o mais próximo possível dos locais de montagem de algumas torres. As torres ou partes de torres serão içadas no entreposto, transportadas até o ponto onde estão suas fundações e então montadas pelo próprio helicóptero especial de alta capacidade.
a) Estruturas de edifícios múltiplos andares - Este tipo de estrutura é característico de edifícios de múltiplos andares como os destinados a apartamentos, a escritórios ou salas comerciais. Também são exemplos alguns edifícios industriais constituídos de diversos níveis, nos quais se apoiarão utilidades, equipamentos de produção e plataformas de manutenção. A constituição típica destas estruturas é aquela formada por colunas verticais e vigas horizontais, contidas por estruturas de contraventamento, que promovem a estabilidade lateral do conjunto. É essencialmente uma estrutura verticalizada constituída de perfis de alma cheia.
b) Estruturas de galpões – São as tí-picas estruturas para instalações industriais, constituídas de filas de colunas, uniformemente espaçadas em eixos sucessivos, interligadas transversalmente por pórticos. Longitudinalmente, os pórticos são interligados por vigas de beiral, eventualmente também vigas de rolamento de guindastes (pontes rolantes) e estruturas de contraventamento.
As vigas transversais que formam o pórtico sustentam e dão forma à cobertura, que poderá ser em arco, shed, uma água, duas águas, etc. As colunas e vigas de pórtico podem ser em perfis de alma cheia, treliçados, ou ainda uma combinação entre estes. Os outros elementos, como terças, tirantes, vigas de tapamento, contraventamentos, etc. são formados por perfis leves laminados ou dobrados. A exemplo do tipo anterior, a montagem de galpões será detalhada no Capítulo 6.
c) Estruturas de obras de arte - são as estruturas de pontes, passarelas e de viadutos, que assumem as mais diversas formas e tamanhos.
Tratam-se de estruturas destinadas a vencerem vão livres ligando dois pontos. Sãoportanto, estruturas essencialmente horizontalizadas, apoiadas em pilares e encontros nas extremidades dos vãos. Podem ser constituídas de perfis de alma cheia, treliças de perfis mais leves, ou mesmo outros tipos especiais que serão abordados no Capítulo 7.
Os problemas existentes em estruturas de aço sãodenominados de patologias.
As patologias são decorrentes de diversas causas tais como:
• Movimentação da estrutura provocada por variações térmicas e higroscópicas;
• Sobrecargas excessivas ou concentração de tensões;
• Deformabilidade excessiva;
• Corrosão;
• Incêndio.
As patologias não têm sua origem concentrada em factores isolados.
A origem das patologias pode estar ligada a uma das etapas da vida útil da estrutura metálica:
• Concepção estrutural;
• Fabricação;
• Montagem;
• Utilização;
• Manutenção.
A produção de aço é um forte indicador do estágio de desenvolvimento econômico de um país.
Consumo pode aumentar com as seguintes acções:
• Desenvolver tecnologicamente a mão-de-obra;
• Melhorar e ampliar a formação de nível superior de arquitectos e engenheiros;
• Estabelecer programas de qualidade total;
• Alavancar a capacitação técnica, de produtividade e de qualidade para pequenos e médios fabricantes de estruturas metálicas;
• Reduzir a carga tributária sobre o material, de forma a melhorar sua competitividade.
Tratamento anticorrosivo nas estruturas metalicas
O tratamento anticorrosivo visa interpor uma barreira entre o meio externo e o aço da peça visando retardar o processo de corrosão.
Isto será necessário caso as características da estrutura, o aço utilizado e a agressividade do meio ambiente levem ao surgimento de processos corrosivos. Estes serão sempre mais prejudiciais à medida que prejudiquem a vida útil da estrutura, coloquem em risco sua estabilidade ou afetem a estética da construção.
Os principais tipos de tratamento anticorrosivo são a galvanização e a pintura. A galvanização é a deposição de uma camada de zinco na superfície da peça, metal este muito mais estável que o aço carbono. Este processo é normalmente mais dispendioso que os
Sistemas de pintura, mas será recomendado nos casos em que o meio é muito agressivo, a manutenção é difícil e as dimensões das peças permitirem. Nos casos mais gerais a pintura será o processo utilizado.
A pintura de base de proteção anticorrosiva poderá ser aplicada logo após a fabricação ainda no interior da fábrica.
A pintura de acabamento, quando aplicá-vel, poderá ocorrer:
• antes da liberação para embarque das estruturas, no interior da fábrica;
• no canteiro de obras, antes da mon tagem;
• no canteiro de obras, após a monta- gem e antes das obras civis;• no canteiro de obras com a estrutura.
