Princípios gerais de avaliação

Durante muito tempo, a preocupação primordial do projeto estrutural estava relacionada à capacidade resistente com o atendimento dos materiais às exigências mecânicas. Com o uso da edificação e o aparecimento de problemas sob condições ambientais esperadas, passou-se ao estudo de soluções preventivas que possibilitassem um tempo maior de manutenção das características originais do projeto.

Essas práticas foram também motivadas pelo custo elevado das ações de recuperação das estruturas com perda de desempenho, abrindo um novo campo de atividades na construção civil denominado de patologia das construções. O termo retirado da área da saúde significa o estudo das doenças e envolve desde o conhecimento de suas origens, até o desenvolvimento das técnicas de reparos. Assim, patologia é a ciência que estuda e tenta explicar todos os mecanismos de degradação da construção, enquanto manifestações patológicas são os sintomas apresentados pela edificação, o que se enxerga durante um processo de vistoria (Medeiros, 2011).

A análise da deterioração existente na estrutura da edificação depende, fundamentalmente, do entendimento da origem e das causas do problema. A origem da manifestação patológica pode estar associada com uma ou mais fases da edificação, que inclui a etapa de projeto, de execução e de manutenção das características originais.

As causas do problema estão relacionadas com as condições de exposição da edificação, dos tipos de solicitações que a estrutura está submetida e das características de seus materiais componentes. A ocorrência pode também ser fruto de uma combinação de ações simultâneas.

Andrade (2005) ressalta que as edificações são compostas por subsistemas interligados e a perda de desempenho de um deles relaciona-se diretamente com o mau comportamento de outros elementos. Assim, a avaliação de estruturas envolve também a análise de todos os demais subsistemas envolvidos: vedações, pavimentações, revestimentos, coberturas, esquadrias e instalações.

O tempo de exposição dos elementos estruturais é um importante fator para análise de uma determinada patologia, originando o conceito de vida útil, entendido como o período em que a edificação mantém uma aparência aceitável, sem a necessidade de elevados custos de manutenção e reparo.

Figura 108 – Vida útil das estruturas (Andrade, 2005)

Com o objetivo de prever a vida útil de uma determinada estrutura, atingida por um mecanismo genérico de degradação e fornecer informações sobre as possíveis

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mudanças que irão ocorrer ao longo do tempo, Helene (1993) propôs um modelo qualitativo, caracterizado pelos seguintes estágios de desenvolvimento (Figura 108):

a) Vida Útil de Projeto, ou período de iniciação, quando os agentes agressivos estão em atuação, mas a estrutura não apresenta danos efetivos;

b) Vida Útil de Utilização, quando os efeitos dos agentes agressivos começam a se manifestar;

c) Vida Útil Total: corresponde ao colapso total ou parcial da estrutura;

d) Vida Útil Residual: período de tempo que a estrutura será capaz de desenvolver as suas funções, contado a partir de uma vistoria.

A vida útil de uma estrutura, além de suas características próprias, depende também do comportamento de elementos não estruturais, como dos sistemas impermeabilizantes e das juntas de dilatação, que merecem uma atenção especial para não prejudicarem o conjunto.

Assim, conforme a definição de Clímaco (2005), a estrutura de uma edificação é considerada segura quando atende, simultaneamente, aos seguintes requisitos:

a) Mantém durante a sua vida útil as características originais do projeto, a um custo razoável de execução e manutenção.

b) Em condições normais e previstas de utilização, não apresenta sinais de alarme que possam causar inquietação aos seus usuários.

c) Em situações não previstas apresenta nítidos sinais de aviso de eventuais estados de perigo.

As normas técnicas têm procurado dar mais ênfase à manutenção dessa condição segura das estruturas. A NBR 6118(2003) - Projeto de Estruturas de Concreto Armado (Procedimento) define durabilidade como a capacidade da estrutura resistir às influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto estrutural e o contratante.

Figura 109 – A qualidade da estrutura de concreto (Neto, 2005)

É relevante, portanto, a qualidade do projeto estrutural na durabilidade da obra, que deve considerar tanto as condições arquitetônicas e de integração com os outros projetos complementares, como questões funcionais e construtivas. Porém, a longevidade da estrutura vai depender da elaboração de um programa de inspeção e manutenção, adequado à utilização da edificação (Figura 109).

As inspeções devem ser feitas em intervalos regulares ou, extraordinariamente, quando necessário, orientadas por listas padronizadas que criem um roteiro lógico para avaliação da estrutura e de seus componentes, considerando as formas de manifestação patológicas esperadas e também as reclamações dos usuários da edificação.

A Federação Internacional de Protensão (FIP,1988) estabeleceu em 1988 um procedimento direcionado à inspeção em estruturas de concreto armado e protendido (apud Fonseca, 2007), contendo intervalos de tempos para as inspeções estruturais, definidos por categorias que combinam a classe da estrutura com os tipos de condições ambientais e de carregamento, conforme Tabela 6:

a) Categorias de inspeção:

Rotineira - realizada a intervalos regulares, com planilhas específicas da estrutura, elaboradas conjuntamente pelos técnicos responsáveis por projetos e manutenção; Extensiva - realizada a intervalos regulares, alternadamente com as rotineiras, objetivando investigações mais minuciosas dos elementos e das características dos materiais componentes da estrutura;

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Especial - realizada em situações não usuais, indicadas por inspeções rotineiras ou extensivas, ou por causas acidentais envolvendo comprometimento de segurança ou funcionalidade.

b) Classes de estrutura:

Classe 1 - onde a ocorrência de uma ruptura possa ter consequências catastróficas e/ou onde a funcionalidade da estrutura é de vital importância para a comunidade; Classe 2 - onde a ocorrência de uma ruptura possa custar vidas e/ou onde a funcionalidade da estrutura é de considerável importância;

Classe 3 - onde é improvável que a ocorrência de uma ruptura possa levar a consequências fatais e/ou onde um período com a estrutura fora de serviço possa ser tolerado.

c) Tipos de condições ambientais e de carregamento:

Muito severa - ambiente agressivo, carregamento cíclico e possibilidade de fadiga; Severa - o ambiente é agressivo, com carregamento estático, ou o ambiente é normal, com carregamento cíclico e possibilidade de fadiga;

Normal – o ambiente é normal, com carregamento estático.

Tabela 6 – Intervalos de inspeção em anos – FIP 1998 (apud Fonseca, 2007).

Condições Ambientais e de Carregamento Classes de Estruturas 1 2 3 Inspeção Rotineira Inspeção Extensiva Inspeção Rotineira Inspeção Extensiva Inspeção Rotineira Inspeção Extensiva Muito Severa 2* 2 6* 6 10* 10 Severa 6* 6 10* 10 10* - Normal 10* 10 10* - ** **

Segundo a NBR 5674(1999) – Manutenção de Edificações (Procedimento), os relatórios de inspeção devem orientar as manutenções para minimizar os custos com serviços não planejados, evitando que o prédio ou parte dele seja retirado de serviço antes do cumprimento de sua vida útil projetada.

A NBR 5674 (1999) indica também que as inspeções devem seguir um roteiro lógico. Clímaco e Nepomuceno (2006) propuseram dividir o processo de avaliação nas seguintes etapas: inspeção visual, levantamento do histórico da obra, estudo dos registros disponíveis, consideração dos fatores ambientais e análise do comportamento estrutural.