Optimizar intervenções com métodos probabilísticos
Segundo O’Connor, o estado geral das infra-estruturas rodoviárias na Irlanda pode classificar-se como “muito bom”,
Pedro Cristino
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Segundo O’Connor, o estado geral das infra-estruturas rodoviárias na Irlanda pode classificar-se como “muito bom”, uma vez que a maior parte delas foi construída “durante a última década” e foram aplicados, durante a obra, “materiais e métodos construtivos de alta qualidade”. Contudo, também as estruturas em aço e em betão estão em boas condições, uma vez que a entidade responsável pelos acessos rodoviários no país “dirige esforços consideráveis para assegurar a funcionalidade de infra-estruturas de pontes”, esforços esses que são geridos por um sistema de gestão de pontes (SGP). “Actualmente, no Trinity College de Dublin, estamos a analisar um conjunto de tópicos relacionados com a próxima geração de SGP, de forma a assegurar a altura e a eficiência ideais dos reparos, que irão maximizar a eficiência geral por um custo mínimo”, explica o especialista.
Manutenção optimizada: o conceito
O conceito da optimização da manutenção do tempo de vida relaciona-se com a necessidade de considerar as intervenções de reparo e de projecto das estruturas, com base não só no seu comportamento na altura em que são construídas ou reparadas, mas ao longo da sua vida, para se saber como podem ser feitas essas mesmas operações, de forma a minimizar o número de intervenções que serão necessárias durante a totalidade do tempo de vida. O gráfico é uma “boa representação deste conceito”, refere, explicando que este estudo “indica os requisitos mínimos para a segurança das estruturas, tal como é especificado no Eurocódigo”. Os responsáveis pela infra-estrutura têm de assegurar que o grau de segurança nunca decresça para lá do nível que se encontra indicado no gráfico. “Isto poderá ser grosseiramente avaliado através de métodos determinísticos e, de uma forma muito mais precisa, através da aplicação de métodos probabilísticos”, refere o perito, indicando que, “quando a estrutura, ou um elemento da estrutura, se aproxima deste nível, devido ao aumento dos pesos ou à degradação, as hipóteses consistem em não fazer nada (I), reparar (II) ou substituir (III)”. Assim, existem também custos diferentes associados a cada uma destas decisões, não só a nível dos materiais ou do trabalho necessários, mas também relacionados com as emissões de dióxido de carbono e com a impossibilidade periódica da utilização da infra-estrutura. “O conceito da optimização da manutenção do tempo de vida acontece através da modelação do sistema e da análise precisa de todos estes custos, a fim de se seleccionar a estratégia que minimizará o custo da intervenção, ao mesmo tempo que eleva ao máximo a performance para o restante tempo de vida”, conclui Alan O’Connor.
Funcionalidade em detrimento da estética
Quais serão então os aspectos a considerar relativamente à manutenção e reabilitação destas estruturas? Na opinião deste engenheiro irlandês, os principais factores a ter em conta consistem no risco, na importância da estrutura, no orçamento disponível, na real necessidade de reabilitar e, no caso de ser, se a intervenção é optmizada e eficiente. “A minha filosofia pessoal é que uma ponte, enquanto elemento funcional de uma rede de infra-estruturas, não necessita de ser bonita para ser segura”, esclarece. Neste sentido, “em alturas de limitações orçamentais e de requisitos mais altos em termos de sustentabilidade e de minimização da pegada do dióxido de carbono, nós, enquanto engenheiros, devemos direccionar todos os esforços para assegurar que, numa intervenção de reabilitação” a conclusão da análise é feita com base na utilização de “todas as ferramentas” disponíveis. “Foi com base nisto que me envolvi nos processos de avaliação probabilística e é por isto que me empenho em fazer compreender aos gestores e donos de obra os benefícios desta avaliação quando se planeiam intervenções de reabilitação ou de manutenção”, remata.
A experiência portuguesa
Alan O’Connor tem conhecimento sobre as infra-estruturas em Portugal, país que já visitou diversas vezes. “Tive o prazer de visitar um conjunto de pontes que, pessoalmente, considero de referência”. No Porto, o investigador aprecia a Ponte D. Luís Primeiro, a Maria Pia, a Ponte da Arrábida e a Ponte do Infante. Em Lisboa, são as pontes 25 de Abril e Vasco de Gama, que O’Connor tem em grande consideração. “Fora dos principais centros, estamos a analisar a Ponte da Barra, em Aveiro, como parte do projecto DuratiNet”, refere, confessando-se “consciente que existem mais pontes em Portugal que merecem distinção”. “Enquanto engenheiros, deveríamos estar extremamente cientes de que é nossa responsabilidade assegurar que permanecem assim para as gerações seguintes poderem utilizá-las”, ressalva. Quando questionado acerca do que espera encontrar em Portugal, no que se refere a know-how neste campo, O’Connor tem uma resposta segura. “Tendo trabalhado com o Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) e a Estradas de Portugal durante vários anos em diversos projectos de pesquisa, estou consciente da considerável competência dos engenheiros e cientistas portugueses no campo do reparo e da reabilitação de estruturas.” Alan O’Connor revela então que tem esperança que o público presente no Reabilitar 2010 esteja “interessado no conceito da aplicação de métodos probabilísticos para optimizar” as intervenções. Para este especialista, a principal diferença entre as pontes na Irlanda e em Portugal consiste na idade das mesmas, especialmente no caso das estruturas de maiores dimensões. “Somos sortudos na Irlanda, no sentido em que podemos aprender com a experiência dos engenheiros em toda a Europa, no campo da optimização da performance das nossas infra-estruturas”, esclarece.
O caso europeu
E será este um assunto que assume importância a nível nacional na maioria dos países europeus? “Sem dúvida!”, exclama, mencionando que um problema comum entre os responsáveis pelas pontes na Europa (e também a nível mundial), consiste na “necessidade em reduzir os gastos”, ao mesmo tempo em que se pretende fazer a manutenção de um lote de pontes que está constantemente a envelhecer. “Em resposta a este desafio, assistiu-se, na última década, a um aumento, por parte dos responsáveis de pontes na Europa, do interesse na utilização de métodos probabilísticos” para a manutenção destas infra-estruturas. Por outro lado, também a União Europeia tem revelado o seu interesse, através do financiamento de pesquisa neste campo, sendo exemplo disso o projecto DuratiNet. Uma vez delineado um cenário de intervenção no âmbito do reparo, da reabilitação ou da substituição, através da avaliação determinística de uma estrutura, a aplicação destes métodos probabílisticos “tem demonstrado uma capacidade para reduzir de forma significativa os custos” relativamente à intervenção para garantir a segurança da estrutura. Citando, como exemplo, um estudo feito com base no caso dinamarquês, uma vez que a entidade responsável por estas infra-estruturas na Dinamarca é líder entre as empresas europeias no que concerne à utilização de métodos probabilísticos como instrumento de avaliação e de gestão, Alan O’Connor refere que os casos apresentados “revelam uma poupança monetária directa de 40 milhões de euros”. “O princípio por trás desta abordagem consiste na optimização de reparos, enquanto se mantém a segurança exigida da estrutura”, explica, acrescentando que “a poupança de custos resultante apresenta-se como uma justificação em termos reais para a adopção destes métodos pelos responsáveis para a gestão das suas pontes”. Este estudo introduz a pesquisa DuratiNet, que está focada na aplicação destes métodos no “Espaço Atlântico Europeu”, composto pela Irlanda, pela França Atlântica, pelo Norte de Espanha e por Portugal.