SISTEMA DE GESTÃO DE OBRAS DE ARTE DE BETÃO CONCRETE BRIDGES MANAGEMENT SYSTEM Jorge de Brito I) e Fernando A. Branco II) SUMÁRIO Neste artigo, é descrita uma proposta para um sistema de gestão vocacionado para obras de arte de betão. Este sistema tem como objectivo que essa gestão passe a ser feita de uma forma racional, normalizada e que as decisões, nomeadamente as de índole económica, passem a obedecer a critérios objectivos. Para tal, o sistema global apresenta uma base de dados, um sistema de inspecção e um sistema de decisão (este último compreendendo a manutenção / pequena reparação e a reabilitação / substituição). ABSTRACT In this paper, a proposal concerning a management system specially designed for concrete bridges is presented. Its aim is to make the management of such infrastructures a rational and standardised operation in which decision-making, namely in the economic area, is based on objective criteria. In order to achieve these goals, the global system is divided in data base, inspection system and decision system (which comprises maintenance / small repair and rehabilitation / replacement). I) Professor Auxiliar IST, CMEST II) Professor Agregado IST, CMEST
1. INTRODUÇÃO Nos sistemas viários dos países mais desenvolvidos, duas tendências acentuaram-se nos últimos anos. Verifica-se um abrandamento na construção de novas infra-estruturas em face da estagnação do nível populacional e da saturação das zonas habitadas. Assiste-se também a um avolumar do património existente em termos de obras de arte em funcionamento. A degradação precoce das obras de arte existentes permite também explicar porque é que o problema principal, em termos económicos, da gestão dos sistemas viários está a passar dos gastos em novas construções para os fundos dispendidos na manutenção e reabilitação das infra-estruturas existentes (Fig. 1). CUSTOS 8 7 6 5 4 3 2 1 CONSTRUÇÕES NOVAS MANUTENÇÃO, REPARAÇÃO, REABILITAÇÃO E SUBSTITUIÇÃO 1930 1950 1970 1990 2010 ANO Fig. 1 [1] - Evolução qualitativa dos custos globais com obras de arte na Suíça Na gestão de sistemas viários e, em particular, de obras de arte, assiste-se à progressiva aplicação de determinadas regras. Todo o processo, desde a contrução à substituição, passando pela inspecção, manutenção e reparação, deve ser o mais normalizado possível. A utilização de dossiers é complementada com bases de dados computorizadas que permitem tratar e ter acesso à grande quantidade de informação recolhida, em particular nas inspecções. Os grandes investimentos envolvidos e, principalmente, o facto de os recursos disponíveis serem sempre escassos, faz com que as decisões relativas às operações mais onerosas (reparações, reforços, alargamentos e substituições) sejam tomadas de forma racional e baseadas em critérios objectivos que, em geral, pressupõem o recurso a análises económicas a médio / longo prazo. As tendências referidas têm vindo, nos países mais desenvolvidos, a dar origem a sistemas de gestão, mais ou menos sofisticados, mas que têm uma arquitectura comum: uma base de dados, um módulo de inspecção e um módulo de decisão. Desses sistemas, são poucos os que podem ser definidos como sistemas inteligentes e simultaneamente englobem todo o processo
de gestão das obras de arte. Pode, no entanto, referir-se que os que nesta altura revelam maiores potencialidades são o do Departamento de Engenharia de Auto-Estradas do Ministério dos Transportes do Ontário [2] e o dos Caminhos de Ferro da Dinamarca [3]. Neste artigo, será descrita sucintamente uma proposta de sistema de gestão de obras de arte, concebido tomando em conta as características particulares de Portugal. Ainda que o seu desenvolvimento actual preveja a sua aplicação apenas em obras de arte de betão, a adaptação a outros materiais não oferece grandes dificuldades. 2. BASES DO SISTEMA DE GESTÃO As características que um sistema inteligente de gestão de obras de arte deve possuir são [4] : - divisão clara das várias fases do processo de gestão; - normalização de todas as suas fases; - possibilidade de armazenar toda a informação de forma fácil e com rápido acesso; - recurso a critérios objectivos; - optimização dos recursos financeiros disponíveis; - minimização de processos burocráticos; - transparência de todas as decisões tomadas. As obras de arte devem ser acompanhadas pelo sistema de gestão durante toda a sua vida útil, tendo em conta as seguintes fases [4] : concepção, construção, exploração, inspecção, manutenção, reparação, reforço estrutural / alargamento do tabuleiro e demolição / substituição. Para que o acompanhamento do sistema de gestão ao longo da vida útil da estrutura seja feito de uma forma eficaz, dever-se-ão prever as seguintes formas de actuação [4] : a) Armazenamento da informação recolhida. a.1) dossier da obra (em suporte tradicional); a.2) base de dados informatizada. b) Normalização de procedimentos e relatórios. b.1) inspecção (manuais de inspecção; sistema classificativo das anomalias; fichas de anomalia e de reparação; fichas da base de dados). b.2) manutenção / reparação / reabilitação (critérios de classificação das anomalias detectadas e do procedimento normalizado adoptado nas análises económicas). c) Sistemas de decisão. c.1) manutenção; c.2) avaliação estrutural; c.3) selecção do trabalho de reabilitação / substituição.
3. ARQUITECTURA DO SISTEMA A arquitectura do sistema de gestão proposto inclui 3 módulos distintos [4] (Fig. 2): I - ARMAZENAMENTO DE INFORMAÇÃO II - SISTEMA DE INSPECÇÃO III - SISTEMA DE DECISÃO SISTEMA DE INSPECÇÃO BASE DE DADOS + DOSSIER DA OBRA SISTEMA DE DECISÃO Fig. 2 [4] - Arquitectura geral do sistema de gestão O armazenamento de informação é feito a dois níveis: base de dados (suporte informático), com uma quantidade de informação limitada sobre as obras de arte e as inspecções nelas efectuadas; dossier da obra (suporte tradicional), onde são recolhidos e organizados todos os documentos e informações relativos à obra de arte desde a concepção ao fim da sua vida útil. O sistema de inspecção controla todo o processo de acompanhamento da obra de arte desde os ensaios de recepção até ao fim da sua vida útil. Permite gerar parte da informação necessária ao sistema de decisão. O sistema de decisão é responsável pelas opções feitas ao longo da vida da estrutura relativas à manutenção, à implementação de inspecções estruturais não periódicas e à reparação, melhoria da capacidade e substituição. É por sua vez dividido em 2 susbsistemas (Fig. 3) [4]. MANUTENÇÃO / PEQ UENA REPARAÇÃO SISTEMA DE DECISÃO REABILITAÇÃO / SUBSTITUIÇÃO AVALIAÇÃO ESTRUTURAL (SEI) SELECÇÃO DO TRABALHO Fig. 3 [4] - Arquitectura do sistema de decisão
O subsistema de manutenção / pequena reparação diz respeito aos trabalhos correntes efectuados praticamente em regime contínuo na obra de arte e respectiva área de influência para garantir o escoamento do tráfego. As patologias abrangidas caracterizam-se por serem não estruturais ou afectarem apenas elementos secundários. O subsistema de reabilitação / substituição diz respeito a trabalhos de reparação estrutural que a obra de arte possa vir a necessitar e que tenham um carácter não periódico. A sua realização é sempre precedida por uma inspecção especial designada por avaliação estrutural. Daí que este subsistema se divida em dois submódulos [4] (Fig. 3). O submódulo de avaliação estrutural (SEI) verifica a necessidade de se promover uma avaliação estrutural e faz o seu planeamento. O submódulo de selecção do trabalho permite, com base numa análise económica a longo prazo e nos resultados da avaliação estrutural, tomar uma das seguintes opções em relação a uma obra de arte em que tenham sido detectadas insuficiências estruturais ou funcionais graves: - não fazer nada (eventualmente impondo limites de utilização); - reparar (reconstituir a capacidade estrutural inicial); - reforçar a estrutura; - alargar o tabuleiro (em geral, com reforço da estrutura); - demolir e substituir por uma nova obra de arte; - manter a obra de arte existente e construir uma nova em paralelo. No sistema proposto existem os seguintes os módulos automatizados [4] (Fig. 4): a) base de dados cuja função é armazenar, gerir e fornecer toda a informação de base e a obtida do sistema de inspecção e fornecê-la aos outros módulos; b) módulo de apoio à inspecção (MAI) cuja função é apenas apoiar o inspector no local não fornecendo informação directa ao terceiro módulo; c) módulo de apoio à decisão (MAD) que manuseia toda a informação obtida por forma a fornecer recomendações fundamentadas a todos os níveis do sistema de decisão (Fig. 3). MAI (APOIO À INSPECÇÃO) BASE DE DADOS MAD (APOIO À DECISÃO) Fig. 4 [4] - Módulos computorizados do sistema de gestão
No entanto, não é possível nem seria recomendável automatizar completamente o sistema de gestão. Aliás, mesmo em situações em que o sistema de decisão se baseia em programas de cálculo automático que fornecem listas de recomendações específicas, a decisão final deve passar sempre pelo responsável do sector que a tomará com base no bom senso e experiência. 4. BASE DE DADOS Verifica-se que as bases de dados dos sistemas de gestão existentes no estrangeiro se encontram habitualmente organizadas da seguinte forma [5] : a) módulo de referência relativo às obras de arte; b) módulo de referência do sistema; c) módulo de apoio à inspecção e à manutenção / reabilitação. A base de dados proposta armazena 3 tipos de informação [4] : - INFORMAÇÃO FIXA (incluindo informação administrativa, o sistema classificativo, as matrizes de correlação, as fichas de anomalia, as fichas de reparação, os manuais de inspecção, a pontuação das anomalias, a quantificação dos custos, o cálculo automático, dados sobre a capacidade de carga, as fichas de identificação e informação gráfica). - INFORMAÇÃO SEMI-FIXA (incluindo os ficheiros de custos de carácter geral, os ficheiros de custos para cada obra de arte, os orçamentos anuais, dados sobre a capacidade de carga e as fichas de estado de referência). - INFORMAÇÃO VARIÁVEL (fundamentalmente as fichas de inspecção). Em termos de gestão, são as seguintes as opções gerais de utilização da base de dados [4] : a) manuseamento da informação; b) produção de relatórios; c) auto-manutenção. A opção de manuseamento da informação é a parte mais visível da base de dados e é constituída por quatro blocos de informação [6] : a) ficha de identificação (o "bilhete de identidade" da obra de arte; parte do "input "do MAI); b) informação gráfica (inclui vistas gerais e pormenores); c) ficha de estado de referência (descrição da situação de base / projecto e da situação após a construção) - informação detalhada sobre a obra de arte essencial antes da realização de uma avaliação estrutural ou quando se estuda a hipótese de uma reparação estrutural importante; d) fichas de inspecção (descrevem as características da inspecção, as anomalias detectadas e a história das inspecções) - constituem o relatório final das inspecções essencial para o MAD.
O sistema deve ainda ter um manual de utilização da base de dados, não só com a descrição de todas as opções possíveis mas também com a apresentação de exemplos, mostrando os écrãs tal como são vistos pelo utilizador. 5. SISTEMA DE INSPECÇÃO O sistema de inspecção baseia-se num conjunto de visitas a cada obra de arte a intervalos regulares (inspecções periódicas: correntes ou detalhadas), complementado por visitas em ocasiões especiais (inspecções não periódicas). Este sistema de inspecção adoptado é semelhante ao existente em França [7] e ao proposto para a Suíça [8]. As inspecções correntes ocorrem com intervalos de 15 meses entre si para detectar quaisquer fenómenos que sejam afectados pelas estações do ano. Nelas se analisa a obra de arte na generalidade recorrendo-se quase exclusivamente à observação visual directa. O pessoal, equipamento e meios de acesso utilizados neste caso são bastante reduzidos. Uma inspecção detalhada substitui uma corrente de 5 em 5 anos. A análise à estrutura é neste caso mais aprofundada. Pode-se recorrer, para além da observação visual, a ensaios in situ não destrutivos e a meios de acesso especiais. Toda a estrutura deve ser observada, sem ênfase em zonas localizadas (a não ser que os relatórios das inspecções correntes anteriores apontem nesse sentido) e, à partida, não se espera encontrar qualquer anomalia estrutural grave. Quando tal situação se verifica, há lugar a uma avaliação estrutural. Esta inspecção não periódica incide sobre zonas localizadas da estrutura e é tão detalhada quanto o esclarecimento das dúvidas relacionadas com a deficiência o exija. Recorre-se, por isso, a pessoal, equipamento e meios de acesso que podem ser muito sofisticados e onerosos. Quaisquer trabalhos de reparação ou reabilitação estruturais devem sempre ser precedidos de uma avaliação estrutural. Alem destas inspecções, para a definição do estado de referência inicial da obra de arte (ao qual todas as inspecções se reportam), é necessário fazer uma caracterização da mesma. Esta inspecção ocorre em geral na entrega da obra de arte mas também poderá ocorrer sempre que haja razões para pensar que o estado de referência em vigor já não é válido. Esta análise tem um detalhe semelhante ao da avaliação estrutural. Numa obra de arte integrada no sistema de gestão desde o seu início, o procedimento a seguir no sistema de inspecção está resumido nas Fig. 5 e 6.
CARACTERIZAÇÃO INICIAL (15 MESES) INSPECÇÃO CORRENTE (15 MESES) INSPECÇÃO CORRENTE (15 MESES) INSPECÇÃO CORRENTE (15 MESES) INSPECÇÃO DETALHADA SUBMÓDULO DE ESTRATÉGIA DE INSPECÇÃO (SEI) SEI SEI SEI CICLOS DE 5 ANOS (15 MESES) Fig. 5 [4] - Inspecções periódicas a uma obra de arte INSPECÇÃO PERIÓDICA POTENCIAL SITUAÇÃO GRAVE? SIM AVALIAÇÃO ESTRUTURAL NÃO SUBMÓDULO DE SELECÇÃO DO TRABALHO INSPECÇÃO PERIÓDICA SEGUINTE Fig. 6 [4] - Submódulo de avaliação estrutural (SEI) No sentido de normalizar as inspecções e respectivos relatórios, é necessário criar um sistema classificativo que englobe todas as anomalias (funcionais e estruturais) que se prevê
possam vir a ser detectadas em obras de arte de betão. O mesmo se passa em relação às suas causas possíveis, técnicas de reparação e métodos de diagnóstico (Fig. 7). Neste sentido, foram criadas fichas de anomalia e de reparação e feito um rateio dos métodos de diagnóstico com maior interesse para a inspecção. ANOMALIAS FICHAS DE ANOMALIA SISTEMA CLASSIFICATIVO CAUSAS POSSÍVEIS TÉCNICAS DE REPARAÇÃO FICHAS DE REPARAÇÃO MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO RATEIO DOS MÉTODOS Fig. 7 [4] - Sistema classificativo da inspecção Por forma a auxiliar o diagnóstico feito em obra pelo inspector, foi ainda criado um conjunto de matrizes de correlação das anomalias detectáveis durante a inspecção (Fig. 8). Estas matrizes formam a espinha dorsal do módulo de apoio à inspecção (MAI) e podem também auxiliar na selecção dos trabalhos de manutenção e reparação a realizar que é feita nos serviços. ANOMALIAS - CAUSAS PROVÁVEIS MATRIZES DE CORRELAÇÃO ANOMALIAS - TÉCNICAS DE REPARAÇÃO ANOMALIAS - MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO Fig. 8 [4] - Matrizes de correlação que integram o sistema de gestão São preparados esquemas simplificados da estrutura com malhas de referência adaptadas à sua geometria que permitem localizar com clareza qualquer anomalia detectada. Estes esquemas são levados para a obra e aí preenchidos, podendo a sua informação constar da base de dados. Toda a informação relativa à obra de arte, desde a concepção à demolição, é armazenada no dossier da obra atrás referido cuja organização é apresentada na Fig. 9.
O planeamento, procedimento no local e relatórios de inspecção devem obedecer a regras normalizadas para que não dependam da subjectividade do inspector. Para tal, serão preparados manuais de inspecção adaptados a cada tipo estrutural das obras de arte da rede. CONCEPÇÃO / ESTUDOS PRELIMINARES DOSSIER DA OBRA CONSTRUÇÃO / ENSAIOS DE ENTREGA ESTADO DE REFERÊNCIA EXPLORAÇÃO / MANUTENÇÃO REPARAÇÃO / REABILITAÇÃO Fig. 9 [4] - Sub-dossiers que constituem o dossier da obra 6. MÓDULO INFORMÁTICO DE APOIO À INSPECÇÃO Este módulo computorizado (MAI) do sistema de gestão é uma base de conhecimentos de apoio ao inspector no próprio local. Ao contrário do módulo de apoio à decisão (MAD), a sua função termina após a inspecção e não fornece dados ao sistema de decisão [4]. INFORMAÇÃO GERAL SOBRE A OBRA DE ARTE MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO RELACIONADOS MAI CAUSAS PROVÁVEIS ANOMALIAS ASSOCIADAS TÉCNICAS DE REPARAÇÃO RECOMENDADAS RELATÓRIO PROVISÓRIO DE INSPECÇÃO Fig. 10 [4] - Informação fornecida pelo MAI no local da inspecção Entre o equipamento levado para a inspecção, deve constar um micro-computador portátil no qual foi carregado o MAI e os ficheiros de dados relativos às obras de arte que serão inspeccionadas. Ao chegar ao local, o inspector identifica a obra de arte através do seu nº de código e consulta a respectiva ficha de identificação. De seguida, inicia a inspecção e, à medida que vai detectando as anomalias, recorre, sempre que achar necessário, à informação
fornecida pelo MAI (Fig. 10). Finalmente, prepara um relatório preliminar que lhe servirá de auxiliar de memória na elaboração do relatório ou ficha de inspecção definitivos [9]. O "input" do MAI inclui informação geral sobre a obra de arte, as matrizes de correlação (Fig. 8) e a identificação da obra de arte e das anomalias detectadas fornecida pelo inspector no próprio local. O "output" do MAI corresponde, de forma resumida, à Fig. 10. 7. SISTEMA DE DECISÃO O sistema de decisão é o módulo do sistema de gestão que o torna num sistema inteligente e que constitui o MAD. Através dele, são fornecidas à entidade gestora recomendações fundamentadas sobre a melhor opção a tomar em momentos relevantes da vida da obra de arte, nomeadamente (Fig. 6): a) após as inspecções periódicas, quando é necessário tomar dois tipos de decisões: a.1) escolher quais os trabalhos no domínio da manutenção que serão de facto efectuados; a.2) verificar se há ou não necessidade de promover uma avaliação estrutural. b) após a avaliação estrutural, quando é necessário optar pela solução de reparação / reforço / substituição / limitação de utilização com uma melhor contrapartida económica a longo prazo. Na análise posterior destes aspectos, adopta-se as seguintes designações simplificadas: - subsistema de manutenção / pequena reparação manutenção; - submódulo de avaliação estrutural avaliação estrutural; - submódulo de selecção do trabalho reparação. 7.1 - Manutenção Este susbsistema aplica-se a todas as técnicas de reparação que são definidas como de manutenção. O critério para separar os trabalhos associados à manutenção dos associados à reparação foi o de considerar que os primeiros são estritamente não estruturais (em termos globais) e que, portanto, não afectam a fiabilidade estrutural da obra de arte. Têm a ver com a manutenção da funcionalidade da obra de arte e com o conforto dos utentes. Este subsistema deve ser utilizado sempre que uma inspecção corrente ou detalhada se efectue. Independentemente da necessidade de realizar uma avaliação estrutural e trabalho de reparação, é sempre necessário planear e executar os trabalhos de manutenção para o período que decorre até à próxima inspecção periódica. As limitações orçamentais não são muito
importantes já que a quantia gasta em cada ano na manutenção de uma obra de arte é mais ou menos estável e, consequentemente, fácil de prever e ter em conta no orçamento. Todas as anomalias detectadas no decurso das inspecções são classificadas de acordo com três parâmetros básicos [10] : urgência de actuação, importância para a estabilidade da estrutura e volume de tráfego afectado pela anomalia. O computador prepara então uma lista com um rateio pseudo-quantitativo de todas as anomalias com base na informação recolhida nas fichas da última inspecção de cada obra de arte incluída na rede. A anomalia mais pontuada indica a primeira obra de arte sobre a qual se deve actuar. Devem ser efectuados todos os trabalhos de manutenção relativos às anomalias do mesmo tipo detectadas nessa obra de arte e a todas as que possam ser eliminadas de forma económica com a mesma técnica de reparação. Para tal, devem ser preparadas estimativas grosseiras de todos os trabalhos relativos às técnicas de reparação consideradas no âmbito da manutenção. É também necessário seleccionar pelo menos uma técnica de reparação por cada anomalia detectada. As estimativas são feitas pelo inspector nos serviços tomando em conta a informação recolhida na inspecção e introduzidas nas fichas de inspecção da base de dados. A correlação entre anomalias e técnicas de reparação é estabelecida pelo inspector com a ajuda da matriz de correlação respectiva que fornece uma lista de técnicas recomendáveis para eliminar a anomalia. Os custos totais relativos aos trabalhos acima referidos são calculados de acordo com os custos unitários para cada técnica de reparação que constam da respectiva ficha. Estes custos são então deduzidos do orçamento global disponível para a manutenção. De seguida, deve-se repetir o processo para a obra de arte na qual foi detectada a anomalia com a segunda maior pontuação e assim sucessivamente [4]. 7.2 - Avaliação Estrutural Este submódulo diz respeito à decisão de promover ou não a realização de uma avaliação estrutural antes da inspecção periódica seguinte. Ao contrário do subsistema de manutenção, está directamente relacionado com a fiabilidade estrutural e apenas toma em consideração a funcionalidade (ou falta desta) se a causa for estrutural. Deve ser utilizado sempre após a realização de uma inspecção corrente ou detalhada. Independentemente do resultado, é sempre preciso saber se a fiabilidade estrutural da obra de arte é suficiente para dispensar o recurso a trabalhos de reparação até à próxima inspecção periódica. Ainda que uma avaliação estutural seja uma operação onerosa, o seu custo é pequeno quando comparado com a reparação propriamente dita e, sempre que seja considerada necessária, é implementada independentemente de limitações orçamentais.
A decisão baseia-se na classificação das anomalias detectadas nas inspecções periódicas descrita no subsistema de manutenção. É então avaliado o estado dos elementos estruturais principais (tabuleiro, vigas, pilares, encontros e fundações) e suas anomalias de características estruturais. Se entre estas, houver alguma que, de acordo com o critério de urgência de actuação, seja classificada com 0 ou 1 (necessária actuação imediata ou até a um máximo de 6 meses), a obra de arte deve ser objecto de uma avaliação estrutural imediata. Se apenas houver anomalias classificadas com 2 (necessária actuação até a uma máximo de 15 meses), deve ser promovida uma avaliação estrutural antes da inspecção periódica seguinte. 7.3 - Reparação Este submódulo aplica-se a todas as técnicas de reparação / reabilitação que são definidas como de reparação estrutural. Os trabalhos de reparação são de natureza estrutural ou semiestrutural e podem ou não ter consequências em termos da funcionalidade da obra de arte. Num sentido mais lato, este submódulo também condiciona as situações em que a possibilidade de melhoramento da capacidade (alargamento do tabuleiro ou reforço estrutural), limitação da utilização (através de sinalização) ou substituição da obra de arte está a ser considerada. Deve ser utilizado sempre que uma avaliação estrutural se efectue mas é suprimido se se concluir que não é necessária qualquer avaliação desse tipo até à inspecção periódica seguinte. Mesmo que seja decidido que a melhor solução do ponto de vista económico é não fazer nada, essa decisão deve ser baseada numa análise económica. As limitações orçamentais são preponderantes na decisão, já que é praticamente impossível prever o número de obras de arte que precisarão de ser reparadas em cada ano assim como a extensão do trabalho necessário. As decisões tomadas neste submódulo são basicamente o resultado de uma análise económica. Esta pode ser feita a três níveis diferentes [4] : - Nível 1 - a eliminação da anomalia - Nível 2 - a reparação da obra de arte - Nível 3 - a gestão da rede de obras de arte Todas as decisões são tomadas de acordo com o índice de eficiência de custo (CEI) de cada opção. O índice CEI dá uma indicação comparativa das acções planeadas em relação à opção de não fazer nada. Quanto maior o índice de uma determinada acção, maior a contrapartida obtida do investimento realizado. No cálculo do CEI, são considerados os custos da reparação (C R ), os custos de rotura (C F ) e os benefícios (B).
CEI = ( C R + C F B) reparar ( 1) ( C R + C F B) nada fazer No nível 1 de decisão, pretende-se seleccionar a melhor técnica de reparação para eliminar um dado tipo de anomalia estrutural. Associados a cada técnica, estão o respectivo custo e tempo de vida útil. Este pode ser calculado através de modelos de deterioração que tomem em conta a agressividade local. Se os modelos matemáticos não forem fiáveis ou não estiver disponível a informação necessária à sua implementação, recorre-se a critérios que fornecem uma média estatística da vida útil para diferentes materiais, elementos e técnicas de reparação. Após a aplicação deste tipo de análise a todas as anomalias detectadas numa obra de arte, passa-se ao nível 2 de decisão. Dispõe-se então de uma lista de tipos de anomalias estruturais detectadas com as respectivas técnicas de reparação óptimas e valores CEI máx. O tipo de anomalia com o valor CEI máx mais elevado (CEI 1 ) é o primeiro a ser reparado e assim sucessivamente. Do orçamento disponível para a obra de arte em análise são deduzidos os custos C 1, C 2, etc. até aquele se esgotar. O nível 3 gere o orçamento global disponível para a rede de obras de arte. É neste nível que as opções de aumento da capacidade e substituição de cada obra de arte são analisadas. A análise ao nível 2 de todas as obras de arte da rede permite a elaboração de novas listas em que, para cada obra de arte, as anomalias são agrupadas e calculados os respectivos custos C e índices CEI acumulados [4]. ACEI i = i C j CEI j j= 1 i C j j =1 ( 2) i AC i = C j ( 3) j=1 O valor de ACEI i representa o índice de eficiência de custo de realizar todas as reparações necessárias para eliminar os tipos de anomalia 1 a i e o valor AC i o respectivo custo. À medida que aumenta o número de tipos de anomalias considerados, o valor de ACEI diminui já que os CEI individuais vão também diminuindo. O conjunto de reparações com o índice ACEI mais elevado é o primeiro a ser realizado e define a primeira obra de arte a ser reparada. Do orçamento global disponível é retirado o custo acumulado do conjunto de reparações e prossegue-se para o segundo ACEI. Sempre que um conjunto de reparações numa obra de arte
que inclui n técnicas é incluído na lista, o conjunto de reparações da mesma obra de arte que inclui n-1 técnicas é eliminado das despesas e o valor do orçamento disponível é corrigido [4]. 8. CONCLUSÕES A gestão dos sistemas viários e das obras de arte nele incluídas deve ser feita de uma forma racional, normalizada e basear-se em critérios de decisão tão objectivos quanto possível. Para tal, devem ser criados sistemas de gestão com grande incidência informática, nomeadamente nas bases de dados, que permitam gerir toda a informação recolhida e fornecer directivas baseadas em decisões periciais. A proposta de sistema de gestão para obras de arte de betão aqui apresentada pretende ser um primeiro passo no sentido da implementação de um sistema inteligente adaptado às necessidades do nosso país. 9. REFERÊNCIAS [1] - J. Schneider, 1988, "Safety and Risk", Schweizer Ing. und Arch., nº 18, Zurich [2] - R. Reel e D. Conte, 1989, "Ontario Structure Inspection Management Manual - OSIM", Ontario Ministry of Transportation, Structural Office, Bridge Management Section, Ontario [3] - "DANBRO - Computer Based Bridge Management System", Copenhagen [4] - J. de Brito, 1992, "Desenvolvimento de um Sistema de Gestão de Obras de Arte em Betão", Tese de Doutoramento em Engenharia Civil, Instituto Superior Técnico, Lisboa [5] - J. de Brito e F. A. Branco, 1991, "Bridge Management Systems", Relatório BRITE- EURAM T3.2-02, Lisboa [6] - J. de Brito e F. A. Branco, 1991, "Proposal for a Concrete Bridge Data Base", Relatório CMEST AI nº 17/91, Lisboa [7] - Ministère des Transports - Direction des Routes et de la Circulation Routière, 1979, "Instruction Technique pour la Surveillance et l'entretien des Ouvrages d'art", Paris [8] - D. Andrey, 1987, "Maintenance des Ouvrages d'art: Méthodologie de Surveillance", Tese de Doutoramento, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne [9] - J. de Brito e F. A. Branco, 1991, "Proposal for the Bridge1 Module", Relatório BRITE- EURAM T4.3-01, Lisboa [10] - J. de Brito e F. A. Branco, 1990, "Sistema de Classificação de Anomalias em Obras de Arte", 2 as Jornadas Portuguesas de Engenharia de Estruturas, Lisboa