Prof. Dr. Augusto Carlos Vasconcelos - Edição Nº. 26 - Janeiro/08

A revisão NB-1/2003 da norma brasileira estabelece em sua cláusula 11.8 quais as combinações de ações que devem ser consideradas no projeto estrutural. A interpretação das exigências deve ser estabelecida pelos próprios profissionais, pois cada um interpretará, de seu modo de ver, o que deve ser feito.

Para melhores esclarecimentos, reproduzimos a seguir:

“A combinação de ações deve ser feita de forma que possam ser determinados os efeitos mais desfavoráveis para a estrutura: a verificação da segurança em relação aos estadoslimites ELU e ELS deve ser realizada em função de combinações últimas e de serviço, respectivamente.”

O que significam “combinações últimas” e “combinações de serviço”?

A norma esclarece isso em cláusulas sucessivas. Classifica as combinações últimas como normais, especiais (ou de construção) e excepcionais.

Em cada uma, devem comparecer sempre as ações permanentes. As ações variáveis precisam ser classificadas como variável principal e variáveis secundárias. Como estabelecer a diferença?

Se existirem 5 ações variáveis, por exemplo:1) Carga vertical variável para o edifício inteiro; 2) Carga vertical de paredes removíveis; 3) Efeitos térmicos; 4) Empuxos de terra não equilibrados (atuais e futuros); 5) Vento a 90º, devemos eleger uma delas (a que fornecer as maiores solicitações) como a principal. As demais serão secundárias. Como não se sabe, de antemão, qual das 5 ações é a que produz solicitações preponderantes, é preciso fazer tentativas. Como é o computador que faz isto, e não custa nada, a não ser alguns segundos a mais de processamentos, tentamos todas as 5 alternativas. No final, damos a ordem para que o computador colecione apenas os esforços preponderantes, isto é, que prepare a envoltória dos esforços. Esses esforços, que já possuem os respectivos fatores ?f de majoração, serão os utilizados para o dimensionamento. No caso do exemplo, são apenas 5 combinações. Quando se tratar de combinações últimas especiais ou combinações últimas excepcionais, o procedimento se repete, porém com coeficientes ?f diferentes.

Foi dado como exemplo o caso da existência de apenas 5 tipos de ações variáveis. Na realidade, em edifícios de vários pavimentos, ocorrem mais casos no projeto. Se a planta do andar-tipo não é retangular, mas apresenta recortes, sacadas, protuberâncias, torna-se necessário considerar o vento em várias direções. Numa mesma direção, por exemplo 0º, o efeito pode ser diferente do efeito a 180º, por causa dos recortes nas fachadas a barlavento, diferentes dos recortes na fachada a sotavento. Nos casos mais assimétricos, devemos distinguir os azimutes 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315º. São 8 casos de cargas variáveis. Estas podem ser principais ou secundárias. Para as cargas verticais, a rigor, deveríamos considerar cada pavimento carregado ou descarregado, independentemente dos demais. Ou então usar a fórmula permitida para desconto de cargas variáveis, aplicável para o edifício todo. Tudo carregado, com a carga de projeto, ou com o desconto permitido. O certo seria considerar cada pavimento com um tipo de carga variável. Para um edifício de 20 pavimentos, teríamos 20 tipos de carga variável vertical. Cada uma delas seria combinada com um dos ventos definidos pelo seu azimute. E cada uma delas deveria ser considerada como principal ou secundaria. Temos portanto 20 pav x 8 azimutes x 2 (principal ou secundária) = 320 casos de combinações.

Os empuxos de terra podem existir nas 4 faces do edifício. Normalmente, o terreno é aproveitado para garagens, com 2, 3 ou 4 subsolos. Nunca o terreno é plano. Freqüentemente existem empuxos não equilibrados, sendo então necessário considerar 4 tipos de carregamento, que podem existir concomitantemente ou não. Esse tipo de carga também pode ser considerado como principal ou secundário. Superpondo aos 32 casos já mencionados, teremos o total máximo de 320 x 4 x 2 = 2560 casos.

Quanto ao efeito térmico, as juntas de dilatação constituem um problema sério de manutenção. É sempre recomendável encontrar um processo executivo que permita desconsiderar os efeitos térmicos. Quando isso não for possível, temos mais uma carga variável a ser considerada, que pode, em certos casos, ser a principal. Teremos então, no caso normal 2560 x 2 x 2 = 10.240 casos.

Não tem importância: é o computador que faz isto automaticamente. Não custa nada!!!

Sob a alegação de que o computador faz tudo sozinho, não nos preocupamos com o tempo gasto e “mandamos brasa”. Estamos fazendo o melhor projeto que se possa conceber!!!

E se tivermos que considerar efeitos de retração, recalques de apoio, vibrações, ressonância com o vento, protensão inicial e final, sismos... até onde devemos continuar somando casos de combinações?

Os softwares que “fazem questão” de obedecer a tudo o que a norma prescreve, não estarão “pensando” nisso. Qual seria sua atitude?

Nosso ponto de vista: a norma não é sagrada (embora obrigatória). É uma excelente orientação para quem não quiser usar a cabeça, ou ainda não tem experiência. Julgo que, pelo menos 4 casos são sempre necessários: estrutura em vazio (principalmente aquelas que possuem protensão), estrutura com carga vertical máxima sem descontos e sem vento, estrutura com carga vertical reduzida e com ventos totais em duas direções principais. Consideramos que os demais casos, que ultrapassam a envoltória desses 4 casos, sejam cobertos justamente pela segurança prescrita. A questão é julgar: essa segurança é suficiente?