Metodologia GDE/UnB

Segundo Rosa et al. (2014), a metodologia GDE/UnB baseia-se na análise de dados coletados durante as inspeções realizadas em campo. O grande diferencial deste método é a minimização da subjetividade da avaliação da estrutura estudada, pois se utilizam poucas etapas, bem como a identificação do dano e a atribuição do fator de intensidade (Fi).

A metodologia GDE/UnB, desenvolvida por Castro (1994), consiste na quantificação do Grau de Deterioração de Estruturas de concreto. Após a sua criação, ela tem sido uma ferramenta bastante utilizada em diversas pesquisas de caráter técnico e científico no âmbito do estudo da durabilidade no Brasil. Esta quantificação é desenvolvida por meio dos diferentes Graus de Deterioração das famílias de elementos afetados por Fatores de Relevância Estrutural (Fr), que varia de 1 a 5, condicionado ao tipo de família a qual será aplicado, considerando a preponderância das famílias que compõem a estrutura avaliada.

A partir de sua publicação em 1994, foram realizados estudos utilizando a metodologia supracitada. Estes oportunizaram modificações nos métodos sem que fossem alteradas as raízes da metodologia. Com isso, foi possível fazer remodelagens para níveis de estudos de manifestações patológicas mais apuráveis em estruturas de concreto.

Essas remodelagens foram implementadas nas pesquisas de Lopes (1998), Boldo (2002), Fonseca (2007), sendo a última adaptação desta metodologia feita pela pesquisa de Euqueres (2011), a qual traz a proposta de aplica-la para estrutura de pontes com a inserção de novos elementos (aparelhos de apoio, guarda-rodas, pista de rolagem, cortinas, etc), bem como na estruturação dos fatores de relevância e alterações em alguns fatores de ponderação e nos prazos das ações a serem

adotadas. Todos esses pesquisadores fizeram contribuições para o caderno de inspeções incluído de fotos e esquemas junto com as recomendações para o fator de intensidade (ROSA et al., 2014).

A avaliação pode ser realizada por meio de um programa de inspeções periódicas munido do uso do roteiro de inspeção proposto por Clímaco e Nepomuceno em 2007. Este procedimento para a aplicação desta metodologia é encontrado no fluxograma apresentado por Castro (1994), também abordado em Boldo (2002) e Fonseca (2007). Para procedimento de cálculo da deterioração da estrutura analisada, a Figura 25 ilustra o fluxograma da metodologia de cálculo do GDE/UnB.

Figura 25: Fluxograma da metodologia para o cálculo do Grau de Deterioração da Estrutura (GDE) – Fonte: Castro (1994).

Os Fatores de ponderação podem ser divididos em três, Fator de Relevância Estrutural, Fator de Ponderação do Dano e Fator de intensidade do dano (Castro, 1994). Cada um deles, designa uma importância para o cálculo do Grau de Deterioração da Estrutura (GDE) de acordo com sua respectiva atribuição, sendo:

 Fr– Fator de Relevância Estrutural: É um fator atribuído a cada família de

elemento;

 Fp – Fator de Ponderação do Dano: Quantifica a relevância do dano considerando o provável grau de comprometimento estrutural ou desempenho causado pela manifestação patológica. Esses fatores foram definidos considerando os problemas mais relevantes quanto aos aspectos de durabilidade e segurança estrutural. Assim para cada manifestação patológica, e em função da família de elementos que apresenta o problema, foi estabelecido um grau em uma escala de um a cinco. Uma determinada manifestação patológica pode ter fatores de ponderação diferentes de acordo com as características da família onde o elemento se insere, dependendo das consequências que o dano possa acarretar;

 Fi – Fator de Intensidade do Dano: Classifica a gravidade e evolução de uma manifestação de dano em um determinado elemento, segundo uma escala de 0 a 4.

Roteiro de cálculo do GDE:

As equações abaixo representam o roteiro de cálculo para o Grau de Deterioração da Estrutura (GDE), segundo a reformulação proposta por Fonseca (2007).

Grau do dano: É calculado em função de Fi e Fp equações (2.13) e (2.14). Esta

formulação é uma analogia ao modelo de Tuutti (1982).

(2.13) (2.14)

D = 0,8FpFi; para Fi ≤ 2

Grau de deterioração de um elemento: Este parâmetro indica o nível de degradação de cada elemento individualmente, e é computado de acordo com a equação (2.15).

(2.15)

Onde:

Gde: Grau de deterioração de um elemento;

D(i): é o grau de dano de ordem i;

Dmáx: é o maior grau de dano de um elemento;

m: é o número de danos encontrados em um elemento.

De acordo com o cálculo na avaliação individual de cada elemento, é possível obter a informação das possíveis ações que devem ser adotadas em cada elemento.

Grau de deterioração de uma família: Representa a deterioração de um conjunto de

elementos com a mesma característica, e é calculado de acordo com a equação (2.16).

(2.16)

Onde:

Gdf: Grau de deterioração de uma família;

Gdemáx: maior valor de Gde de uma família.

Grau de Deterioração Global: É calculado pela média ponderada dos graus de

deterioração das diversas famílias de elementos, tendo como peso o fator de relevância estrutural (Fr), de acordo com a equação (2.17).

= 𝑚á𝑥[ +∑ 𝑖 − 𝑚á𝑥 𝑚 𝑖= ∑𝑚 𝑖 𝑖= ] = 𝑚á𝑥[√ +∑ 𝑖 − 𝑚á𝑥 𝑚 𝑖= ∑𝑚 𝑖 𝑖= ]

(2.17)

O resultado do cálculo de deterioração global de estrutura é interpretado de acordo com o valor do Gd. A partir dele, em margens de intervalos de valores do Ge, são classificados os níveis de deterioração denominados de baixo a crítico e, de acordo com esses níveis são estipulados os prazos das ações a serem tomadas, ilustrados na Tabela 1.

Euqueres (2011) propôs um período de no máximo 1 ano para intervenção de estrutura em níveis de deterioração sofríveis e dois meses para níveis altos. Também pode-se verificar mudanças nos Gds, para faixas de 51-80 (alto), 81-100 (sofrível) e superiores a 101 (crítico). Quanto aos fatores de relevância, há o agrupamento da seguinte maneira:

 Barreiras de defensas e/ou guarda rodas – Fr = 1,0;  Pista de rolagem – Fr = 2,0;

 Cortinas e juntas de dilatação – Fr = 3,0;

 Lajes, fundações, aparelhos de apoio e vigas secundárias – Fr = 4,0;  Vigas principais e pilares – Fr = 5,0.

Com isto, em síntese, para a composição do cálculo do Gd da estrutura, pode- se separar seus elementos constituintes e calcular o grau de deterioração para cada um deles (Gde) através da todos os danos presentes (D), as manifestações patológicas. Posteriormente, agrupá-los em famílias para o cálculo do Gd.

= ∑𝑚𝑖=_∑ 𝑟 𝑖 𝑖 𝑟 𝑖 𝑚 𝑖=

Tabela 1: Ações a serem adotadas de acordo com o grau de deterioração global da estrutura avaliada.

Nível de deterioração Gd Ações a serem adotadas

Baixo 0 – 15 Estado estável. Manutenção

preventiva.

Médio 15 – 50

Definir prazo/natureza para nova inspeção. Planejar intervenção em médio prazo (máximo 2 anos).

Alto _{50 – 80}

Definir prazo/natureza para inspeção especializada detalhada. Planejar intervenção em curto prazo (máximo 1 ano).

Sofrível 80 - 100

Definir prazo/natureza para inspeção especializada detalhada. Planejar intervenção em curto prazo (máximo 6 meses). Crítico > 100 Inspeção especial emergencial. Planejar intervenção imediata. Fonte: Fonseca (2007).

2.5.2 Manual de inspeções em pontes e viadutos de concreto armado e