Visão geral do projeto

Este projeto de oficina pré-fabricada em aço está localizado na segunda cidade industrial de Jeddah, na costa do Mar Vermelho, na Arábia Saudita. O cliente é uma empresa de fabricação de metal que fornece componentes estruturais de aço, vasos de pressão e equipamentos mecânicos para projetos de petróleo e gás e geração de energia em toda a região do Mar Vermelho.

O projeto exigia um galpão robusto capaz de abrigar múltiplas máquinas de corte CNC, equipamentos de calandragem de chapas, estações de soldagem, fornos de tratamento térmico e uma ponte rolante de 20 toneladas para movimentar grandes conjuntos fabricados entre as estações de trabalho e para a área de carregamento. O galpão também necessitava de uma área integrada de inspeção de controle de qualidade e um pequeno bloco com escritórios e vestiários.

A Meituo Buildings forneceu o sistema completo de estrutura metálica pré-fabricada, incluindo a estrutura principal projetada para suportar cargas de guindaste de 20 toneladas, vigas de rolamento do guindaste e batentes, toda a estrutura secundária, revestimento com painéis isolantes, portas industriais, sistema de ventilação e o conjunto completo de desenhos de engenharia estrutural assinados por um engenheiro estrutural licenciado.

Especificações do projeto

A oficina possui uma área total de 4.800 metros quadrados. O edifício tem 40 metros de largura e 120 metros de comprimento, distribuídos em cinco vãos de pórtico de 24 metros. A altura da beira do telhado é de 12 metros, proporcionando altura suficiente para o gancho da ponte rolante de 20 toneladas, mantendo ao mesmo tempo uma folga segura de 1,2 metro entre a posição máxima do gancho e a parte inferior da viga de rolamento da ponte rolante.

A estrutura principal utiliza colunas e vigas soldadas em perfil H de aço estrutural Q355B. As seções das colunas têm 600 milímetros de altura com flanges de 250 milímetros, selecionadas para suportar a carga vertical combinada da cobertura e o momento horizontal resultante da operação do guindaste. As seções das vigas têm 700 milímetros de altura no meio do vão, reduzindo para 400 milímetros na cumeeira e nas conexões das colunas, otimizadas para a distribuição do momento fletor da estrutura em pórtico.

Projeto da viga da pista de rolamento do guindaste

A ponte rolante de 20 toneladas exigiu um projeto estrutural cuidadoso das vigas de rolamento e sua conexão com as colunas principais. As vigas de rolamento são fabricadas em aço com seção H soldada de 800 milímetros de profundidade, com reforço na aba superior para distribuir as cargas concentradas das rodas da ponte rolante. As vigas de rolamento são conectadas aos suportes da ponte rolante, soldados à face interna das colunas principais a uma altura que proporciona a altura necessária do gancho da ponte rolante na elevação máxima.

A classificação da categoria de fadiga do guindaste foi confirmada como A5, de acordo com a classificação por elementos finitos (FEM), refletindo o ciclo de trabalho moderado a pesado da oficina de fabricação. As conexões das vigas da pista de rolamento do guindaste e as soldas dos suportes das colunas foram projetadas de acordo com os requisitos de carregamento por fadiga apropriados para essa classificação, garantindo a confiabilidade estrutural a longo prazo sob ciclos repetidos de carregamento do guindaste.

O alinhamento da pista da ponte rolante foi verificado após a montagem da estrutura primária e antes da instalação da ponte, utilizando equipamento de levantamento topográfico. A retidão e a bitola dos trilhos foram confirmadas dentro das tolerâncias especificadas pelo fabricante da ponte rolante antes da instalação da mesma.

Engenharia Anticorrosiva Costeira

O ambiente costeiro de Jeddah apresenta um risco de corrosão significativamente maior para estruturas de aço em comparação com as áreas do interior da Arábia Saudita. O ar salgado proveniente do Mar Vermelho, combinado com a alta umidade constante de Jeddah, cria condições classificadas como categoria de corrosividade C4 segundo a norma ISO 12944.

Para o aço estrutural primário, a especificação do tratamento de superfície foi: jateamento abrasivo até Sa 2,5, aplicação de primer epóxi de fosfato de zinco de 80 mícrons, aplicação de camada intermediária epóxi de 80 mícrons e aplicação de acabamento de poliuretano de 60 mícrons — espessura total da película seca de 220 mícrons. Este sistema proporciona uma vida útil de projeto até a primeira manutenção de 15 anos no ambiente C4 da região costeira de Jeddah.

A estrutura secundária, incluindo terças, travessas, contraventamentos e conexões das vigas de rolamento da ponte rolante, foi galvanizada a quente com uma camada de zinco de 450 gramas por metro quadrado, proporcionando maior proteção contra corrosão nas conexões e em áreas onde a pintura pode ser danificada pelas atividades de construção.

Todos os parafusos de ancoragem foram galvanizados a quente e embutidos no concreto com uma cobertura mínima de 75 milímetros. Parafusos de aço inoxidável foram utilizados na conexão entre a placa de base da coluna e as porcas dos parafusos de ancoragem, onde a corrosão bimetálica representa um risco.

O revestimento do telhado e das paredes utiliza painéis sanduíche de lã de rocha de 75 milímetros com faces externas revestidas com PVDF na cor cinza claro. A lã de rocha foi escolhida para este projeto em detrimento da espuma de poliuretano devido à sua não combustibilidade, o que é importante em um ambiente de oficina onde operações a quente, incluindo soldagem e corte, representam um risco elevado de incêndio.

Projeto de Ventilação para Oficina de Soldagem

Uma oficina de fabricação pesada que opera várias estações de soldagem gera continuamente quantidades significativas de fumos de soldagem, poeira metálica, calor proveniente das operações de corte e soldagem e, ocasionalmente, vapores de solventes das atividades de preparação de superfície. O sistema de ventilação do edifício foi projetado para controlar todos esses contaminantes.

A ventilação na cumeeira, com aberturas de 900 milímetros, percorre toda a extensão do edifício, proporcionando a exaustão natural contínua do calor e dos gases ascendentes. Venezianas motorizadas de 1.500 milímetros por 1.200 milímetros estão posicionadas na parte inferior das paredes norte e sul, com intervalos de 6 metros, permitindo a entrada de ar fresco quando abertas.

Em estações de soldagem, exaustores locais conectados a um sistema de ventilação com ventiladores de exaustão montado no teto capturam a fumaça de soldagem na fonte, antes que ela se disperse na atmosfera geral da oficina. Esse sistema de exaustão local reduz significativamente a necessidade de ventilação de todo o edifício em comparação com a ventilação por diluição isoladamente.

Uma área separada de inspeção de controle de qualidade, com ar condicionado e 300 metros quadrados, localizada em uma das extremidades da oficina, proporciona um ambiente limpo e controlado para a verificação dimensional de peças acabadas, utilizando equipamentos de medição de precisão.

Construção e Entrega

Todos os componentes de aço foram fabricados na unidade de produção da Meituo Buildings na China, embalados em contêineres padrão de 40 pés e enviados para o Porto Islâmico de Jeddah. O tempo de trânsito marítimo foi de 22 dias. O desembaraço aduaneiro no porto de Jeddah foi concluído em 4 dias, com toda a documentação em ordem.

A construção da fundação local foi concluída por uma empreiteira civil sediada em Jeddah durante o período de fabricação. O layout da fundação foi confirmado utilizando o plano de ancoragem dos parafusos da Meituo Buildings antes da concretagem. Todos os parafusos de ancoragem da base das colunas foram inspecionados e verificados quanto à tolerância antes da mobilização da equipe de montagem da estrutura metálica.

A montagem da estrutura principal levou 18 dias para uma equipe de 12 montadores de aço com um guindaste móvel de 70 toneladas. As vigas e trilhos da pista do guindaste foram instalados e inspecionados durante os 3 dias finais da montagem da estrutura. A instalação dos painéis foi concluída por uma subempreiteira local de revestimento em 14 dias após a conclusão da estrutura.

O tempo total de construção, desde a mobilização no local até a entrega, foi de 112 dias.

Resultado do projeto

A oficina está em produção contínua desde a sua entrega, fabricando componentes estruturais de aço, vasos de pressão e conjuntos mecânicos para clientes do setor de energia na Arábia Saudita e na região do Mar Vermelho. O guindaste de 20 toneladas tem apresentado desempenho confiável durante todo o primeiro ano de operação, sem que nenhum problema estrutural tenha sido relatado.

Posteriormente, o cliente contratou a Meituo Buildings para uma segunda expansão do galpão de oficinas no terreno adjacente, adicionando 2.400 metros quadrados de espaço adicional para fabricação, com um guindaste de 10 toneladas para suportar o aumento do volume de produção.