MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM SISTEMAS
CONSTRUTIVOS DE AÇO - ALGUMAS MEDIDAS PREVENTIVAS
Tecn. Raphael da Silva
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RESUMO
O estudo das manifestações patológicas na construção civil nacional é
bastante restrito, pois aborda em sua maioria os sistemas construtivos mais
tradicionais e é resultado de raras instituições de ensino profissional e de
seletas entidades de classe que se dedicam ao tema. No Brasil, a utilização do
aço ainda é considerada uma nova tecnologia para construção e,
consequentemente, mais limitadas são as pesquisas com este material.
O tema construção metálica necessita quebrar muitos tabus e
desmistificar que o aço na construção civil é fadado ao desgaste por processo
corrosivo, pois esta é a primeira barreira a transpor depois da comparação de
custo com técnica convencional do concreto. A corrosão é um fenômeno
natural que pode ser observado em todos os elementos metálicos de uma
edificação, mas que pode ser evitado utilizando-se de ligas metálicas e de
revestimentos adequados, por exemplo.
Por fim, deve ser ressaltado que tanto o aço quanto o concreto ou
qualquer outro componente construtivo quando empregado inadequadamente
está sujeito a sofrer manifestações patológicas e grande parte delas pode ser
evitada ainda na fase do projeto, como demonstram os especialistas. Assim
sendo, a finalidade deste artigo é indicar algumas anomalias observadas em
sistemas construtivos de aço (estruturas, telhas de aço e lajes steel deck), que
poderiam ser evitadas através da especificação adequada na fase de projeto
ou de acompanhamento técnico especializado na fase de execução.
Palavras chave: Estruturas de aço, telhas, steel deck, patologias.
1. INTRODUÇÃO
Patologia é uma palavra de origem grega pathos (doença) + logia
(estudo), portanto, estudo das doenças, e que inadequadamente é adotada
inclusive na área da saúde para denominar anomalias funcionais do organismo
humano. Objetivamente, patologia não se trata da doença em si, mas de seu
estudo. Aproveitando a interação com a área da saúde, alguns autores afirmam
que podemos comparar um edifício ao corpo humano, onde o esqueleto é
equivalente à estrutura, a alvenaria à musculatura, o sistema de veias / artérias
às instalações elétricas, hidráulicas e assim sucessivamente.
Definitivamente, patologia da construção é o estudo das causas, efeitos
e consequências do desempenho insatisfatório da edificação, seu estudo é
indicado para apurar responsabilidades, corrigir defeitos de construção e
principalmente prevenir e evitar defeitos futuros na construção. As
manifestações patológicas (doenças) da construção são vícios ou defeitos
construtivos que se instalam nas edificações por erros de projeto, execução,
uso ou manutenção.
A importância desta linha de estudo pode ser discutida em pelo menos
duas bases, conforme a seguir:
1.1 Custo de intervenção
Muitas manifestações patológicas podem ser evitadas ainda na fase de
projeto e no caso sistemas construtivos em aço ou mistos, a especificação e o
projeto adequado contribuem imprescindivelmente para que isso ocorra, até
porque ao se adotar componentes industrializados para a construção,
objetiva-se uma obra racionalizada, rápida e ao menos limpa e organizada.
A medida que o projeto evolui para a execução, a possibilidade de
intervenção é reduzida, como pode ser observado no gráfico à seguir (figura 1).
Figura 1. Capacidade de influenciar o custo final de um empreendimento de edifício ao longo
de suas fases (CII, 1987).
Para evidenciar ainda mais as possibilidades de interferência em um
empreendimento de acordo com suas fases de produção, o gráfico a seguir
(figura 1.2) esclarece que a fase do projeto é a que apresenta menor custo
acumulado de produção.
Figura 2. O avanço do empreendimento em relação à chance de reduzir o custo de falhas do
edifício (HAMMARLUND; JOSEPHSON, 1992).
Deste modo, ao se avaliar os gráficos da figura 1 e da figura 2
simultaneamente pode se observar que o custo para intervir a favor de um
projeto é menor durante o estudo de viabilidade, quando se determina o
sistema construtivo e suas interfaces com os demais componentes do edifício.
Porém, muitas vezes para se realizar uma intervenção em projeto é
necessário protelar o início das obras e revisar também o cronograma físicofinanceiro do empreendimento. Deste modo, a pergunta que usualmente se faz
é “mas quanto vamos ganhar ou economizar com esta intervenção?” O gráfico
a seguir (figura 1.3) evidencia estes valores.
Figura 3. Lei de evolução dos custos (SITTER, 1984)
Sendo assim, de acordo com Sitter (1984), temos que o custo relativo de
intervenção é dado por uma função matemática exponencial crescente, onde a
cada fase do processo produtivo, multiplica-se por 5 os custos acumulados.
1.2 Amparo legal – Código de Defesa do Consumidor e Código Civil
A falta de atendimento as normas técnicas e deficiências dos materiais
empregados aliados ou não a falta de capacidade técnica da mão de obra
empregada ou sua negligência podem provocar diversos vícios ou defeitos
construtivos.
A despreocupação com as fases de projeto e execução de obras geram
milhares de ações judiciais anualmente contra empreiteiros e construtoras, em
virtude do aparecimento de manifestações patológicas.
O artigo 618 do Código Civil (2002) estabelece que:
“Nos contratos de empreitada de edifícios ou outras
construções consideráveis, o empreiteiro de materiais e
execução responderá, durante o prazo irredutível de cinco
anos, pela solidez e segurança do trabalho, assim em razão
dos materiais, como do solo. Parágrafo único. Decairá do
direito assegurado neste artigo o dono da obra que não
propuser a ação contra o empreiteiro, nos cento e oitenta dias
seguintes ao aparecimento do vício ou defeito”.
Para reforçar, o Código de Defesa do Consumidor (1990) estabelece
que é obrigatório o respeito as normas vigentes para produção e
industrialização, como as elaboradas pela ABNT (Associação Brasileira de
Normas Técnicas) e sua desobediência corresponde a uma infração legal e
sujeita a sanções.
Portanto, a relevância deste estudo deve-se não apenas as sugestões
técnicas que podem ser preventivamente adotadas, mas também a sua
contribuição em conjunto às áreas de projeto, planejamento (custos de
intervenção), manutenção e até mesmo do direito do consumidor.
2. DESENVOLVIMENTO
Nota-se a constante evolução dos processos construtivos e a
colaboração do aço no desenvolvimento de tecnologias e soluções técnicas
mais eficazes para racionalizar e modular projeto e obra. A industrialização dos
canteiros de obra na construção civil é cada vez maior e inevitável, motivada
inclusive pela participação crescente da utilização de estruturas metálicas e
mistas, entretanto a utilização de sistemas como este exige dos profissionais
de projeto e execução conhecimentos diferenciados da teoria à pratica, para
que sejam estudadas e prescritas as interfaces e interferências necessárias
com cada componente do edifício (SILVA, 2010).
A seguir, serão apresentadas algumas sugestões que podem contribuir
para evitar manifestações patológicas em estruturas metálicas, steel deck e
telhas metálicas para cobertura e suas possíveis consequências em caso de
não atendimento.
2.1. Estruturas metálicas
A viabilidade de uso das estruturas metálicas em um empreendimento
está diretamente ligada ao sucesso de sua associação com os sistemas de
fechamento e à filosofia adotada nos processos de projeto e de execução dos
edifícios. É a partir do bom casamento dos dois sistemas (fechamentos, lajes e
estrutura), que pode se chegar a uma concepção realmente industrializada e
eficiente da obra (SALES; SOUZA; NEVES, 2001).
Dentre os fenômenos patológicos mais conhecidos, a corrosão é o de
maior conhecimento público. É necessário desmistificar que os sistemas
estruturais em aço são fadados ao desgaste por processo corrosivo. A
corrosão é um fenômeno natural observado em todos os elementos metálicos
de uma edificação como caixilhos, armaduras, estruturas e ferragens em geral.
O aço carbono é o metal mais empregado na confecção dos perfis das
estruturas metálicas devido as suas propriedades mecânicas, porém, na
maioria das aplicações, este aço é utilizado com proteção porque ele apresenta
uma grande tendência para se corroer (voltar ao seu estado natural) e a
atmosfera é o principal meio de ocorrência deste fenômeno. Entretanto é
comum encontrar casos em que a estrutura metálica entra em contato com
outros meios, como por exemplo o solo (estacas, bases de colunas e muros de
arrimos de subsolos) e/ou a água (indústrias).
A seguir serão apontadas algumas medidas preventivas para aplicação
em projetos com estruturas metálicas.
Medidas preventivas
Consequências em caso de negligência ou não
atendimento
Necessidade de proteção A utilização de processos de pintura e revestimento
contra corrosão (pintura / devem fazer parte do escopo do projeto, de acordo
revestimento), de acordo com as normas técnicas vigentes. A falta de
com a classificação do
observação deste procedimento pode acarretar a
ambiente onde se
baixa durabilidade da estrutura e ainda
emprega a estrutura
comprometer outros elementos de interface como
metálica.
vedações e lajes.
Geometria dos
componentes.
Superfícies planas ou lisas são desejáveis,
geometrias curvas são preferíveis às que
apresentam ângulos, pois possibilitam melhor
uniformização do revestimento.
A união entre
componentes.
A inspeção de uniões soldadas ou parafusadas é
de primordial importância para a durabilidade das
estruturas. O descuido com esta interface pode
ocasionar desgastes desnecessários entre as
peças ou ainda fissuras imperceptíveis a olho nu,
mas que podem comprometer parte da estrutura ao
longo do tempo.
Proteção contra incêndio:
materiais projetados,
placas de gesso
acartonado, lã de rocha e
tinta intumescente.
A estrutura de aço carrega o rótulo de que é menos
resistente ao fogo quando comparada a estrutura
de concreto. Ocorre que a estrutura metálica é mais
leve, mais esbelta e melhor condutor térmica que o
concreto armado, porém estes fatores não a tornam
menos resistente em caso de incêndio quando
existe a proteção adequada (e que faz parte do
escopo do projeto e do custo da obra). Ambos
sistemas estruturais (aço ou concreto) entram em
ruína quando a temperatura do sinistro atinge
600°C aproximadamente.
Manutenção.
A estrutura deve garantir ao longo do tempo as
mesmas condições de uso para a qual foi
projetada.
Todos os materiais têm uma vida útil que pode ser
plena se devidamente cuidada, ou abreviada se
deixada às agressões do tempo. Um projeto deve
prever meios de execução de manutenção
preventiva (limpeza, pintura, inspeções, etc).
Partes inacessíveis devem ser evitadas ou
especialmente protegidas por ocasião da execução.
Pinturas e acabamentos devem ser adequados ao
meio que a estrutura estará exposta e refeitos com
periodicidade regular.
2.2. Steel Deck
A composição aço-concreto, denominada “laje mista” na norma NBR
6118 (2003) – “Projeto de Estruturas de Concreto”, é designada como “laje com
fôrma de aço incorporada” no Anexo C da norma NBR 14.323 (1999) “Dimensionamento de Estruturas de Aço de Edifícios em Situação de Incêndio”.
Uma laje mista, figura 4, é formada por uma chapa de aço perfilada com
resistência calculada para suportar seu peso próprio e do concreto antes da
cura, este tipo de laje também contém uma armadura superior destinada a
controlar a fissuração do concreto, comportando-se como uma laje
unidirecional. Após a cura do concreto, a estrutura aço-concreto constitui um
elemento estrutural único. A resistência aos momentos fletores positivos
atuantes é dada pela própria chapa perfilada de aço, estando o concreto
comprimido nas suas nervuras. Nas zonas de momento negativo é necessário
incorporar eventualmente uma armadura de reforço. (SAÚDE et al, 2006).
Figura 4. Laje Mista – Polydeck 59 (PERFILOR, 2009).
Para compor o conjunto do projeto com este tipo de tecnologia, o
estudo deve apresentar soluções para as situações apontadas durante a
compatibilização (SILVA, 2010). No quadro a seguir pode se observar algumas
interfaces necessárias e possíveis consequências em caso de negligência:
Medidas preventivas
Consequências em caso de negligência ou não
atendimento
Necessidade de proteção A laje mista funciona através da combinação da
contra corrosão (pintura / forma metálica com o concreto, em caso de
revestimento).
corrosão o conjunto fica prejudicado e pode ocorrer
o desabamento da laje.
Necessidade de
impermeabilização.
A falta de impermeabilização da laje mista em áreas
molhadas pode causar corrosão na forma metálica
e sua dissociação do concreto.
Inversão da face de
assentamento.
A inversão da face de assentamento indevidamente
pode prejudicar a ligação aço-concreto e
consequentemente a resistência mecânica da laje.
Necessidade de
armadura adicional.
A falta de armadura adicional, se necessária, pode
causar flechas indevidas na laje e seu rompimento.
Aditivos do concreto.
Deve se tomar cuidado especial ao indicar aditivos
para o concreto, pois alguns deles são a base de
cloreto de sódio e podem causar a corrosão da
forma metálica.
Necessidade específica
de proteção contra
incêndios.
A negligência deste reforço pode ser imperceptível
para a funcionalidade da laje em situação normal,
mas em uma situação de incêndio pode salvar
inúmeras vidas.
Espaçamento entre vigas Quando utilizado em vãos superdimensionados a
superior ao indicado pelo laje mista pode apresentar flechas indevidas ou
fabricante do steel deck. ainda se romper quando não houver escoramento
durante a concretagem.
Aplicação de cargas
dinâmicas sobre a laje.
A ligação entre a forma metálica e o concreto pode
ser prejudicada por movimentos e trepidações
imprevistas sobre a laje, causando seu rompimento.
Trechos em balanço.
Este tipo de laje não admite nenhum tipo de
balanço, seu uso inadvertidamente sem escora e
sem armadura adicional pode causar sérios
desastres durante a execução ou ocupação do
edifício.
Poderiam ser enumerados alguns outros pontos relevantes também e
necessários de observação, porém pode se ressaltar que o descuido no
projeto, especificação ou execução deste tipo de sistema construtivo acarreta
principalmente no risco de desabamento e rompimento da laje, portanto é
imprescindível solicitar a colaboração de profissionais ou empresas
especializadas em steel deck.
2.3. Telhas Metálicas
Leve, resistente e durável, a telha metálica tem conquistado cada vez
mais o mercado de coberturas e a demanda por esta solução continua em
ascensão. As telhas metálicas produzidas a partir de bobinas de aço zincado e
revestidas com material sintético podem ultrapassar 30 anos de vida útil (*até
que haja 5% de oxidação do ferro na superfície da chapa), com a garantia de
que o aço não vai rachar, encolher ou sofrer ataques de insetos; além de ser
incombustível (SRI, 2009), revolucionaram de maneira fundamental a
construção civil no Brasil e representaram, para os profissionais de arquitetura
e engenharia, excelente solução para coberturas e fechamentos laterais das
mais variadas edificações (ABCEM, 2009).
Para telhas metálicas são apontadas abaixo algumas das inúmeras
possibilidades preventivas:
Interface
Consequências em caso de negligência ou não
atendimento
Necessidade de proteção A falta de pintura e revestimento específicos para a
contra corrosão (pintura / telha metálica pode comprometer gravemente sua
revestimento).
durabilidade e consequentemente a estanqueidade
do sistema de cobertura.
Inclinação abaixo das
recomendações.
Pano d’água acima do
indicado pelo fabricante.
Estes dois fatores aliados ou não podem acarretar
o afogamento do canal da telha em caso de chuva
e consequentemente poderão causar infiltração nas
áreas internas.
Afastamento entre terças
acima do indicado pelo
fabricante.
Espessura de chapa
reduzida.
Ambos fatores associados ou não podem ocasionar
flechas nas telhas e seu amassamento ou
deformação durante a montagem ou manutenção.
Os pontos de flecha ou amassamento ficam sujeitos
ao acúmulo de água, sujeira, deposições e
favorecem a corrosão e a infiltração de água.
Aplicação de isolantes
térmico-acústicos
para
favorecer o conforto dos
usuários.
A falta de utilização de isolantes térmico-acústicos
pode comprometer o conforto dos usuários e
prejudicar inclusive o seu desempenho em
atividades operacionais ou intelectuais.
Fixação inadequada.
A utilização de fixadores inadequados ou aplicados
de forma inadvertida podem gerar pontos de
infiltração e corrosão. A falta de fixadores pode
ocasionar ainda o arrancamento da telha em caso
de empuxo ou sobrecarga de vento imprevista.
Excesso de balanço.
Deve ser exímio cuidado ao se projetar coberturas
metálicas com balanços, pois sua utilização pode
formar um braço de alavanca, favorecendo que, em
caso de ventanias ou sobrecargas de vento
inesperadas, a telha seja facilmente arrancada.
Falta de manutenção e
limpeza. A cobertura
deve fazer parte do plano
de manutenção.
A falta de manutenção e limpeza pode favorecer o
aparecimento de processos corrosivos e acelerar os
existentes e deste modo comprometer a
durabilidade das telhas.
Armazenamento
inadequado. As telhas
devem ser armazenadas
em locais secos e
ventilados,
inclinação
mínima de 1% e cobertos
por lonas plásticas.
Impregnação do filme de
proteção.
Quando submetidas a estocagem inadequada, as
telhas metálicas podem apresentar corrosão branca
ou ainda a corrosão convencional. Uma vez iniciado
o processo corrosivo existe comprometimento da
durabilidade do material, pois sua recuperação é
praticamente impossível.
O filme de polietileno para proteção durante o
transporte e montagem deve ser removido antes
que as telhas sejam submetidas ao calor. Não se
recomenda ainda que sejam estocadas por um
período prolongado com esta proteção. A falta de
observação destes pontos pode causar a aderência
em excesso do filme de polietileno à telha e sua
difícil remoção.
3. CONCLUSÃO
De acordo com os gráficos apresentados inicialmente é possível concluir
a importância do projeto com especificações adequadas, do planejamento
coerente com as fases executivas e o custo benefício e economias geradas
com o atendimento as normas técnicas e as boas práticas da engenharia como
prevenção a manifestações patológicas na construção civil.
Felizmente a cultura em aceitar a qualidade deficiente em muitos setores
industriais e principalmente na construção civil vem se alterando. O consumidor
tem se conscientizado de que o atendimento a legislação e o cumprimento as
normas vigentes que muitas empresas ofertam como diferenciais de qualidade
constituem um dever destes fornecedores; oferecer serviços e produtos com
qualidade em pleno século XXI não é mais diferencial, é dever.
Por fim, pode se concluir ainda que a aplicação incorreta de sistemas
construtivos de aço em grande parte dos casos ocasiona processos corrosivos
e que medidas simples e pouco onerosas, quando comparadas a manutenções
corretivas nestes componentes, podem ser adotadas para evitar estes
processos. Cabem as instituições de ensino, fabricantes, associações da
construção e entidades correlatas, elucidar de forma abrangente e intensificada
os profissionais de projeto para atuar preventivamente ao surgimento de
manifestações patológicas e no caso dos componentes de aço, em suas
interfaces com outros sistemas construtivos.
4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ARCELORMITTAL-PERFILOR. Polydeck 59: Forma-laje “steel deck”. 5ª Ed.
São Paulo, Março, 2009. 06p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CONSTRUÇÃO METÁLICA. Manual Técnico:
Telhas de Aço. 1 Ed. São Paulo, 2009. 35p.
BRASIL. Lei n 10.406, de 10 de janeiro de 2002. Instituição do código civil.
Diário Oficial da União, 11 de janeiro de 2002.
BRASIL. Lei n 8.078, de 11 de setembro de 1990. Dispõe sobre a proteção do
consumidor e dá outras providencias. Diário Oficial da União, 12 de setembro
de 1990.
CONSTRUCTION INDUSTRY INSTITUTE. Constructability: a primer. 2 ed.
Austin, 1987.
HAMMARLUND, Y.; JOSEPHSON, P.E. Qualidade: cada erro tem seu preço.
Trad. de Vera M. C. Fernandes Hachich. Téchne, n. 1, p.32-4, nov/dez 1992.
SALES,Urânia Costa; SOUZA, Henor Artur de; NEVES, Francisco de Assis
das. Mapeamento de problemas na construção industrializada em aço. Revista
Escola de Minas. Ouro Preto. Vol 54, nº4. 2001.
SAÚDE, Jorge; RAIMUNDO, Duarte; Lajes Mistas: Aspectos Construtivos e
Respectivas Recomendações Do Eurocódigo 4. (Artigo); Instituto Politécnico
De Tomar, 2006. Portugal.
SILVA. Raphael. Projeto de produção para construção metálica aplicado em
lajes mistas steel deck. In: Construmetal, 2010, São Paulo. Anais.
SITTER, WR. Costs for service life optimization. The “Law of fives”. In: CEBRILEM. Durability of concrete structures. Proceedings of the international
workshop held in Copenhagen, p. 18-20,Copenhagen, 1984. (Workshop Report
by Steen Rostam).
STEEL RECYCLING INSTITUTE. Sustainable Steel Roofing. Slated for tip top
performance: a sustainable, long-term investment. Pittsburg. 2009. 2p.
Disponível em: <http://www.recycle-steel.org> . Acesso em: 12 abr 2010.