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Continuidade da armadura de aço em estruturas de concreto armado
A armadura de aço dentro de estruturas de concreto armado é considerada eletricamente contínua contanto que pelo menos 50% das conexões entre barras horizontais e verticais sejam firmemente conectadas. As conexões entre barras verticais devem ser soldadas, ou unidas com arame recozido, cintas ou grampos, trespassadas com sobreposição mínima de 20 vezes seu diâmetro.

Para estruturas novas, medidas complementares visando garantir essa continuidade elétrica desde o início da obra podem ser especificadas pelo projetista do SPDA em trabalho conjunto com o construtor e o engenheiro civil.   

Para estruturas utilizando concreto com armadura de aço (incluindo as estruturas pré-fabricadas) a continuidade elétrica da armadura deve ser determinada por ensaios elétricos efetuados entre a parte mais alta e o nível do solo. A resistência elétrica total obtida no ensaio final não pode ser superior a 0,2 Ω e deve ser medida com utilização de equipamento adequado para esta finalidade. Se este valor não for alcançado ou se não for possível a execução deste ensaio a armadura de aço não pode ser validada como condutor natural da corrente da descarga atmosférica. Neste caso, é recomendado que um sistema convencional de proteção seja instalado. No caso de estruturas de concreto armado pré-fabricado a continuidade elétrica da armadura de aço também deve ser realizada entre os elementos de concreto pré-fabricado adjacentes. 

ENSAIO DE CONTINUIDADE ELÉTRICA DAS ARMADURAS

Uso das armaduras do concreto como parte integrante do SPDA natural deve ser estimulado desde que sejam seguidas as recomendações descritas na Norma. É importante analisar o projeto estrutural da edificação visando auxiliar o ensaio das estruturas do concreto armado.

A definição dos pilares utilizados é feita, se possível, por meio da análise do projeto estrutural da edificação, com consulta ao responsável pela execução da obra em relação à amarração das armaduras e de forma prioritária pela medição da continuidade elétrica dos pilares e vigas. Com o SPDA instalado, uma verificação final deve ser realizada. Primeiramente, os componentes naturais devem obedecer aos requisitos mínimos descritos nesta Norma sendo: condutores de descidas conforme 5.3 subsistema de aterramento conforme 5.4. Os ensaios de continuidade das armaduras devem ser realizados com dois objetivos: 

– verificação de continuidade elétrica de pilares e trechos de armaduras na fundação (primeira verificação); 

– após a instalação do sistema, para verificar a continuidade de todo o sistema envolvido (verificação final). 

PROCEDIMENTO PARA A PRIMEIRA VERIFICAÇÃO

A primeira verificação tem por objetivo determinar se é possível utilizar as armaduras do concreto armado como parte integrante do SPDA e possibilitar a identificação de quais pilares devem ser utilizados em projeto. 

PONTOS DE MEDIÇÃO

A continuidade elétrica das armaduras de uma edificação deve ser determinada medindo-se, com o instrumento adequado, a resistência ôhmica entre segmentos da estrutura, executando-se diversas medições entre trechos diferentes. 

Todos os pilares que serão conectados ao subsistema de captação devem ser individualmente verificados, a menos que, durante a medição de edificações extensas (perímetros superiores a 200 m), e que a medição em pelo menos 50% do total de pilares a serem utilizados resultar em valores na mesma ordem de grandeza, e que nenhum resultado seja maior que 1 Ω, o número de medições pode ser reduzido. 

Medições cruzadas, ou seja, parte superior de um pilar contraparte inferior de um outro pilar, devem ser realizadas para verificar interligações entre pilares. 

Medições somente na parte inferior são necessárias para verificação da continuidade de baldrames e trechos da fundação.

Medições em trechos intermediários dos pilares são necessárias para verificação de eventuais pontos de descontinuidade na armadura. 

Os pontos de conexão do subsistema de captação com o pilar devem ser os mesmos utilizados nos ensaios. 

PROCEDIMENTO PARA MEDIÇÃO

Edifício em construção: se for possível acompanhar a construção do edifício verificar se as condições previstas para o uso das armaduras de concreto, conforme 5.3.5 foram satisfeitas, registrando por meio de documento técnico oficial com fotos identificando os locais. Neste caso a primeira verificação não é necessária. 

Edifício construído: se o edifício já estiver construído e não houver evidências de que as condições previstas para o uso das armaduras de concreto foram satisfeitas, a primeira verificação deve ser realizada e neste caso deve-se identificar os pilares de concreto que devem ser ensaiados. Em cada um dos pilares, na parte mais alta, próxima à cobertura, e na parte mais baixa, próxima à fundação da edificação, utilizando uma ferramenta adequada, fazer a remoção do cobrimento de concreto com o objetivo de expor a armadura de aço. Essa exposição deve ser realizada de forma a tornar possível a fixação dos conectores terminais dos cabos de ensaio. Antes de conectar estes cabos, limpar o aço para garantir o melhor contato elétrico possível. A figura mostra um esquema de medição. 

 

A medição deve ser realizada com aparelhos que forneçam corrente elétrica entre 1A e 10A, com frequência diferente de 60 Hz e seus múltiplos. Importante notar que a corrente utilizada deve ser suficiente para garantir precisão no resultado sem danificar as armaduras. No caso da primeira verificação, pode-se admitir que a continuidade das armaduras é aceitável, se os valores medidos para trechos semelhantes forem da mesma ordem de grandeza e inferiores a 1 Ω. 

PROCEDIMENTO PARA VERIFICAÇÃO FINAL 

A verificação final deve ser realizada nos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas que utilizam componentes naturais nas descidas, após a conclusão da instalação do sistema. A medição da resistência deve ser realizada entre a parte mais alta do subsistema de captação e o de aterramento, preferencialmente no BEP. O valor máximo permitido para o ensaio de resistência nesse trecho é de 0,2 Ω.

APARELHAGEM DE MEDIÇÃO 

O instrumento adequado para medir a continuidade deve injetar corrente elétrica entre 1 A e 10 A, com frequência diferente de 60 Hz e seus múltiplos, entre os pontos extremos da armadura sob ensaio, sendo capaz de, ao mesmo tempo que injeta essa corrente, medir a queda de tensão entre esses pontos. A resistência ôhmica obtida na verificação da continuidade é calculada dividindo-se a tensão medida pela corrente injetada.

Considerando que o afastamento dos pontos onde se faz a injeção de corrente pode ser de várias dezenas de metros, o sistema de medida deve utilizar a configuração de quatro fios, sendo dois para corrente e dois para potencial (conforme Figura F.1), evitando assim o erro provocado pela resistência própria dos cabos de ensaio e de seus respectivos contatos. Por exemplo, podem ser utilizados miliohmímetros ou micro-ohmímetros de quatro terminais, em escalas cuja corrente atenda às exigências anteriormente prescritas.

Não é admissível a utilização de multímetro convencional na função de ohmímetro, pois a corrente que este instrumento injeta no circuito é insuficiente para obter resultados estáveis e confiáveis.

CONEXÕES ENTRE PARTES DO SISTEMA 

Uma vez constatada, na verificação inicial, a continuidade dos pilares ensaiados, a conexão entre o subsistema de captação e as armaduras devem ser realizadas com critério.

A quantidade de pilares a serem utilizados no SPDA deve ser calculada da mesma forma que nos projetos tradicionais (descidas para sistemas convencionais), sendo que é recomendável um número de interligações entre o subsistema de captação e os pilares, no mínimo igual ou preferencialmente o dobro da quantidade de descidas calculada, caso a quantidade de pilares permita.

As conexões realizadas dentro dos pilares devem ser feitas de tal forma que garanta um bom contato entre os condutores, uma boa robustez mecânica e térmica, bem como previnam a corrosão. A restauração dos pilares deve ser feita de tal forma que evite penetração de umidade e restabeleça as condições do concreto o mais perto possível de antes da realização da quebra.

Sempre que possível, o projeto da fundação do edifício deve ser analisado no sentido de verificar a viabilidade da sua utilização como subsistema de aterramento.

 

CRÉDITOS

Eng. Wagner Franklin – FAQ7
NBR 5419/2015 (Transcrito da NBR 5419/2014 – Parte 3)

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