A ABNT NBR 15.200:2012 e os projetos de estruturas de concreto armado

Recentemente, tenho sido questionado por alguns calculistas da região, acerca dos critérios de dimensionamento de estruturas de concreto armado em situação de incêndio, sendo a maior dúvida acerca da utilização de lajes nervuradas.

Essa preocupação do meio técnico, iniciou-se em decorrência da publicação da NBR 15.575 em julho de 2013, conhecida como Norma de Desempenho. Apesar do foco no desempenho, essa normativa, cita e recomenda a aplicação de várias normas prescritivas, inclusive aquelas de dimensionamento de estruturas de concreto armado: a NBR 6118 e a NBR 15200. Apesar da publicação da NBR 15200/2012 – Projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio ser anterior à publicação da NBR 15.575/2013 – e na verdade bem mais anterior, sendo a primeira versão dessa norma, publicada em 2004 – a sua utilização não era muito comum, e as estruturas de concreto armado eram projetadas, em grande parte, sem levar em consideração os critérios de resistência ao fogo.

Inclusive, estive no 4º CILASCI – Congresso Ibero-Latino-Americano sobre a Segurança Contra Incêndio realizado na cidade de Recife/PE, realizado pela UFPE, onde foram publicados diversos trabalhos tanto acerca de segurança e combate ao incêndio, como aqueles relativos a avaliação e análise de peças estruturais em situação de incêndio. No entanto, percebi pouca presença de engenheiros estruturais, assim como nenhuma publicação, acerca de dimensionamento de estruturas em situação de incêndio.

NBR 15200/2012, disponibiliza aos projetistas, alguns métodos e critérios de dimensionamento. Esses métodos levam em consideração uma análise numérica ou empírica acerca do efeito do incêndio na estrutura específica. No entanto, por questões lógicas, o método amplamente utilizado pelos projetistas é o método tabular.

O método tabular adota o princípio do TRRF – Tempo Requerido de Resistência ao Fogo – implementado pela NBR 14.432/2001 – Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos de edificações – Procedimento, que cria critérios para a determinação desse TRRF baseando-se no tipo e finalidade de ocupação da edificação, em função do período teórico de fuga dos ocupantes (adotando o princípio de compartimentação, vide NBR 14.432). Abaixo, pode ser verificado a tabela A1 (Anexo A), com a definição do TRRF em função do tipo da ocupação (Vide trecho da tabela B.1) e da classe da edificação.

Por décadas os pesquisadores da área vêm tentando relacionar a curva de incêndio padrão (ASTM E119, 2000; ISO 834, 1990; ISO 834, 1990; BS 476, 1987) com as curvas de incêndio mais realísticas. No Brasil, essa busca iniciou na década de 90 e culminou com a publicação, em 2001 pelo Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo, de Instrução Técnica que implantava o conceito do Tempo Equivalente (que inicialmente não pode ser assim denominado diante de pequenas modificações realizadas ao modelo original).  Em 2012, a NBR 15200, assim como a NBR 14.323/2013 – Dimensionamento de estruturas de aço e de estruturas mistas aço-concreto de edifícios em situação de incêndio, adotou esse conceito e normalizou um modelo de cálculo do “Tempo Equivalente” (TE) que baseado em critérios mais reais e específicos das características de cada edificação (altura do pé-esquerdo do compartimento, área de projeção do compartimento, área vertical de ventilação do compartimento, carga de incêndio, medidas adotadas de segurança contra o incêndio, etc.), visava calcular um período de tempo mais realista que as edificações deveriam resistir ao fogo, e dessa forma corrigir o TRRF. Então, o TRRF tabelado, poderia ser reduzido em até 30min, caso o TE fosse inferior ao TRRF em mais de 30min.

Essa análise feita acima, teve o objetivo de determinar que a fôrma para lajes nervuradas – cubeta – padrão adotada comumente pelos projetistas da região 65cm x 65cm x 21cm c/aba de 3,5cm) não poderá mais ser adotada em estruturas cujas edificações possuam mais que 12m de altura entre o pavimento térreo e o piso do último pavimento utilizável, e subsolos inferiores a 10m em relação à cota do pavimento térreo, como pode ser visto analisando-se os dados das tabelas  A1 e B1 da NBR 14.432/2001 (acima)  e, das tabelas 9 e 10 da NBR 15200/2012 (abaixo). Obviamente, em situações onde o projetista da estrutura ou do sistema de combate ao incêndio desejar calcular o TE, e esse, for inferior ao TRRF em 30min ou mais, a altura da edificação poderá ser de até 23m.

Ora, a utilização de nervuras com 12cm ou até 16cm, além de capas de lajes com 10cm ou 12cm aumentaria sobremaneira o consumo de materiais e, consequente peso próprio das estruturas, sem necessariamente, obter algum benefício da nova inércia, já que na maioria dos casos, o vão das lajes nervuradas já era elevado.  E outro fato até de maior relevância, uma nervura com base de 12cm e altura da ordem de 30 cm sendo tratada como laje, poderia ocasionar um maior grau de ocorrência de manifestações patológicas (retração térmica elevada, tensões cisalhantes não previstas).

O que fazer então, voltar ao passado e conceber partidos estruturais com lajes maciças, mais vigas e mais pilares, com sérias repercussões executivas? Ou conceber lajes nervuradas com espessuras equivalentes da ordem 30cm? Na minha opinião, a resposta a essas perguntas está na utilização de um sistema estrutural que ficou relegado a segundo plano e que, por muito tempo, era apenas adotado em situações e estruturas especiais, quando não existia outra solução: a protensão.

Fábio Giovanni

Engenheiro civil formado pela Universidade Federal da Paraíba, Membro do IBRACON, Alconpat e ACI, publicou vários trabalhos científicos em congressos e simpósios nacionais e internacionais, na área de construção de edifícios, gestão e gerenciamento da construção civil e patologia das estruturas.

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Técnica de injeção de fissuras

Em virtude da última postagem, recebi muitas mensagens pelo direct solicitando maiores explicações sobre a tecnologia de injeção de fissuras nas estruturas de concreto armado. Então, farei esta postagem pra explicar um pouco melhor.   A técnica consiste basicamente em se aplicar os bicos de injeção, ora em furos realizados com brocas de diâmetro específico, ora aderidos sobre a superfície do concreto, espaçados estrategicamente no caminho (path) da fissura; vedar a fissura ou quaisquer outros vazios que possam estar conectados com as fissuras na região entre bicos (ou próximos deles) com uma resina tixotrópica, geralmente a epoxídica; aplicar (injetar) nos bicos, uma resina mais fluida, ou até materiais inorgânicos; escolher uma direção de aplicação mais adequada ao material adotado e mais adequada em função do grau de preenchimento da fissura que se deseje. (a) (b) (c) Fig. 1 – Detalhe da sequência de atividades (a) realização dos furos; (b) aplicação dos bicos de perfuração; (c) colmatação das fissuras com resina tixotrópica   Existem duas situações gerais em que a injeção é adotada como forma de recuperação. A primeira ocorre quando é necessário colmatar uma fissura que esteja submetida a um fluxo de algum fluido, ou esteja na possibilidade de ocorrer (em muros de arrimo ou contenções em contato com água). Nessas situações, é mais indicado a utilização de selantes como material de injeção, as resinas acrílicas e poliuretânicas e/ou a resinas poliuretânicas hidro expansivas. Caso o fluxo seja atual e contínuo, primeiramente, injeta-se a resina hidro expansiva e depois o selante de poliuretano. Nessas situações as fissuras podem possuir causa ainda ativa, ou seja, fissuras cuja causa ainda não foi sanada. Na segunda situação, o objetivo é reestabelecer a monoliticidade do elemento estrutural, de modo que as transferência de carregamento ocorra normalmente e a rigidez do elemento estrutural seja reestabelecida.

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Arquitetos Importantes

Nascido em Sandrio, Italia no ano de 1891, Pies Luigi Nervi viveu sua infância entre paisagens cheias de geleira e caminhando entre picos nevados. Foi um jovem prodígio fascinado pela matemática e pelo cálculo convencional e isso deu seguimento a sua formação fazendo-o se inscrever para engenheiro civil na Bolonha. Uma vez concluída sua carreira, em 1913, o engenheiro se dedica a construção de fabricas e pontes de onde viajava constantemente entre Bolonha e Florença, acumulando experiências e conhecimentos. Os dias passaram entre suas viagens quando seus olhos foram abertos e toda a Itália encontrava-se sob a mudança no jeito de viver e sobreviver, estava se iniciando a Primeira Guerra Mundial. Ainda assim, essa infeliz situação não freou o trabalho de Nervi. Alistado no corpo de engenheiro, combateu de frente, onde sua engenhosidade e criatividade foram significativas para consertar pontes e construir caminhos essenciais em meio a Guerra. Dois anos depois de concluída a primeira Guerra mundial, fundou seu próprio escritório onde começou a ganhar fama e prestigio e teve seu primeiro grande feito, a construção do Cinema-Teatro Angus, uma sala onde se fez presente grandes produções cinematográficas de todo o mundo. Ao final do trabalho, ficou claro que os telhados seriam a sua marca registrada. A construção espetacular mostrava uma abertura para ficar no centro da obra onde um problema matemático complexo era resolvido. Em 1929, vence concurso de construção que lhe permitiu construir o estádio Municipal de Florença, também conhecido como Stadio Comunale Artemio Franchi. Ao concluir a obra, em 1932, as pessoas ficaram chocadas com a construção e com sua forma oval e assimétrica onde se destacava o teto tribuna. O convés se estendia para a frente, apoiando longas vigas de concreto em formas de X e que se escondiam entre as arquibancadas. Isso deixou um precedente

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Arquitetos Importantes

Eugène-Emmanuel Viollet-Le-Duc nasceu na capital Francesa no dia 27 de janeiro de 1814, vindo de uma família burguesa que cultivava a pratica das artes e cultura, iniciou sua carreira na área da arquitetura e no desenho no ano de 1830, onde seus estudos e experiencia vasta, lhe proporcionaram um domínio sobre estilos arquitetônicos, técnicas construtivas e sobre a arquitetura da idade média. Quando terminou os estudos, optou por aprender a pratica da arquitetura, Indo trabalhar no ateliê dos amigos Jean-Jacques Huvé e Achille Leclère, ao invés de estudar na (École des Beaux-Arts) Escola de Belas Artes, por achar que se tratava de uma escolha de estudo muito arcaica. Para aumentar o interesse e experiencia pela arquitetura medieval, decidiu fazer uma viagem pela Itália e França, aprofundando o conhecimento sobre a arquitetura Clássica e Grega. Sua carreira se consolidou principalmente na área do restauro, mais precisamente em catedrais e castelos medievais, se tornando um dos principais integrantes da comissão encarregada da preservação dos monumentos históricos. Em 1836, participou da restauração em Saint Chapelle, mais tarde considerado pelo próprio Viollet como um laboratório experimental. Seus trabalhos e experiencia se somaram com o passar dos anos com um currículo bastante vasto, podendo-se destacar a Igreja de Vézelay, Notre-Dame de Paris, Carcassone, Saint-Sernin de Toulouse, e Amiens. No ano de 1849 Viollet-Le-Duc e Mérrimée, publicaram uma introdução técnica sobre a restauração dos edifícios diocesanos. Texto considerado fundamental, tendo grande influência na formação de profissionais da área. No inicio de tudo, sua função se limitava apenas em restaurar as formas originais dos monumentos. Porém, mais tarde, passou a acrescentar aos edifícios elementos de sua própria autoria, passando a ser visto com reservas por arquitetos e arqueólogos do século XX. Foi nomeado inspetor geral dos edifícios diocesanos em 1853, ficando encarregado do resguardo de várias igrejas

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