terça-feira, dezembro 12, 2006

As pontes e as preocupações relativas à sua gestão


Ao longo das últimas décadas foi-se desenvolvendo uma preocupação crescente sobre o estado real das pontes, em detrimento da grande preocupação, até então, de as construir. No estados Unidos, essa mudança deu-se por volta dos anos 60, altura em que se verificaram falhas em diversas pontes, incluindo o colapso desastroso da Silver Bridge (Small and Cooper1998)
[1].


Em Portugal talvez essa maior consciencialização se tenha verificado com a mesma intensidade em 2001, com o colapso da ponte de Entre-os-rios.

O surgimento de bases de dados com informação tornou-se então indispensável, tendo sido criada em 1971, nos Estados Unidos, uma base de dados nacional, designada por National Bridge Inventory (NBI) (Turner and Richardson 1994)[2].

Aparecimento de Sistemas de Gestão de Pontes

A necessidade de desenvolvimento de sistemas de gestão de pontes foi progressivamente acentuada, tendo surgido então na América, a par das tecnologias computacionais cada vez mais desenvolvidas, nos anos 90, alguns programas de gestão donde se destacaram o Pontis e o Bridgit, que se tornaram bastante conhecidos e utilizados.

O principal objectivo dos modelos do tipo Bridge Management system (BMS) é a optimização da manutenção da ponte, ou de um conjunto de pontes, ou seja, apoiar a decisão no sentido da optimização das decisões a tomar face à manutenção e à inspecção das mesmas, permitindo ainda alguns dos modelos considerar as acções de inspecção como variáveis de decisão
[3].
Apesar de assumirem formulações distintas, a maioria dos modelos BMS existentes procuram a minimização dos custos globais, no sentido de optimizarem as acções de manutenção para um determinado limite de custo. Uma das variações encontradas, em termos de formulação do modelo, diz respeito ao objectivo da metodologia, em alguns casos, a minimização, não apenas dos custos, mas também da probabilidade de falha, controlando essa probabilidade acima de um determinado limite mínimo (Mory and Ellingwood 1994)
[4].
No que diz respeito aos modelos de deterioração, deve referir-se que a maioria dos existentes são independentes do tempo, o que quer dizer que um determinado estado não depende das evoluções passadas da própria estrutura (nestes casos é usado o processo de Markov). Existem, no entanto, alguns modelos que consideram já esta análise, baseando-se nas propriedades físicas da estrutura analisada (Kong and Frangopol 2003)
[5].
Aliadas a qualquer uma das metodologias existentes surgem indispensavelmente as acções de inspecção, que são, normalmente, realizadas com uma periodicidade pré-estabelecida (igual a 2 anos nos EUA), ou, no caso de metodologias mais recentes as inspecções fazem parte das variáveis, sendo definidas de acordo com as metodologias adoptadas, segundo um conceito de optimização da manutenção e da inspecção.

De uma forma geral, este tipo de programas englobam 5 etapas essenciais:
- Definição de elementos estruturais de betão
- Desenvolvimento de uma base de dados de todos os elementos
- Definição de regras que permitam prever a deterioração futura
- Desenvolvimento de bases de dados de acções de manutenção
- Desenvolvimento de algoritmos de optimização de acções de manutenção.
Em Portugal, os sistemas de gestão incluem apenas as primeiras duas etapas, tal como acontece em diversos países da Europa (Neves, Luís 2006)
[6].

A crescente consciencialização para a sustentabilidade do património construído tem gerado diversas preocupações abrangendo a sua durabilidade, custo de ciclo de vida, sua manutenção e conservação. A Norma Europeia EN206-1 2005 é prova disso, apresentando o conceito de vida útil e o conceito de desempenho aplicado aos betões e produtos correlacionados, prevendo estudos de desempenho e de degradação do betão.

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António Aguiar da Costa

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Referências:

[1] Small, E. P. and Cooper, J. (1998b) “Condition of the Nation’s highway bridges. A look at the past, present and future” TR news, (194), 3-8

[2] Turner, D. S., and Richardson, J. A. (1994) “Bridge management system data needs and data collection- characteristics of bridge management systems”, Proc.7th Conf.on Bridge Mgmt., Transp. Res. Circular No.423, National Academy Press, washington, D. C., 5-15

[3] Robelin, C. and Madanat, S., A bottom-up, reliability-based bridge inspection, maintenance and replacement optimization model, TRB 2006
[4] Mori, Y., and Ellingwood, B., “Maintaining Relaibility of Concrete Structures. I: Role of inspection/repair and mainaining reliability of concrete structures. II: Optimum inspection/repair”, ASCE Journal of structural Engineering, Vol.120, No.3, 1994, pp. 824-862
[5] Kong, J., and Frangopol, D., “Life-cycle Reliability-Based Maintenance Cost Optimization of Deteriorating Structures With Emphasis on Bridges”,ASCE Journal of Structural Engineering, Vol. 129, No. 6, 2003, pp. 818-828
[6] Cruz, P., Neves, L., Wisniewski, D., “Segurança, Manutenção e Conservação de Pontes”, documento disponibilizado no site www.estradasdeportugal.pt

2 comentários:

Anónimo disse...

O presente post debruça-se sobre um sistema bastante interessante. Segundo me parece a aplicação a diversas situações em Portugal poderá ser bastante frutífera, não só para as pontes, mas também para outros tipos de estruturas e construções.

Anónimo disse...

As estradas também precisam de um sistema urgente de gestão. Situações como a que indico a seguir são cada vez mais frequentes: http://diariodigital.sapo.pt/news.asp?section_id=13&id_news=254230