Como verificar se a estrutura de concreto que projetei atende as condições de serviço?

Vimos no post anterior alguns casos reais de aberturas de fissuras e deformações excessivas que podem comprometer a vida útil de uma edificação. Avaliar corretamente se uma estrutura de concreto tem capacidade de atender as condições de serviço deve ser uma das principais preocupações de um bom projetista de estruturas. Assim, já sabemos que não é possível, hoje em dia, conceber uma estrutura que não atenda a requisitos mínimos de qualidade.

A norma NBR 6118 é a referência para se obter os parâmetros que devem ser obedecidos para garantir que uma estrutura tenha condições adequadas de utilização. Para que se tenha um bom desempenho em serviço, a estrutura de concreto deve atender a verificações mínimas de desempenho, como:

Verificação do estado limite de deformações excessivas

Para que uma edificação atenda ao estado limite de deformações excessivas, seus elementos estruturais devem ter deslocamentos não superiores aos indicados na tabela 13.3 da NBR 6118:2014, vista abaixo:

Há ainda recomendações de deslocamentos máximos admissíveis para elementos estruturais pré-moldados que podem ser conferidas no item 5.2.5 da NBR 9062.

Segundo a nota nº 1 da tabela 13.3 indicada acima, quando se tratar de balanços (como trechos de vigas em balanços e/ou lajes em balanço) o vão equivalente a ser considerado deve ser o dobro do comprimento do balanço, o que na prática significa que o deslocamento limite pode ser o dobro do indicado nesta tabela. Nesse caso, o deslocamento limite para atender à aceitabilidade visual de um elemento em balanço seria, por exemplo, 2L/250 ou L/125.

Os tipos de efeitos relacionados a deslocamentos podem ser classificados de acordo com a tabela 13.3 da NBR 6118 em:

Aceitabilidade sensorial: Associados ao desconforto causado ao usuário na utilização da edificação e podem ser divididos em:

1. Efeitos visuais desconfortáveis aos usuários;
2. Vibrações excessivas (geralmente relacionadas à pequena rigidez da estrutura).

Efeitos estruturais em serviço: Podem impedir a utilização adequada da edificação. Podemos citar como exemplos as superfícies que devem permanecer horizontais para sua adequada utilização, como ginásios, pistas de boliche, laboratórios, etc.

Efeitos em elementos não estruturais: Podem impedir a utilização adequada da edificação, porém estão associados a elementos não estruturais, como paredes de alvenaria, revestimentos, etc.

Verificação do estado limite de abertura de fissuras

Segundo o item 13.4.1 da NBR 6118:

“A fissuração em elementos estruturais de concreto armado é inevitável, devido à grande variabilidade e à baixa resistência do concreto à tração; mesmo sob as condições de serviço (utilização), valores críticos de tensões de tração são atingidos. Visando obter bom desempenho relacionado à proteção das armaduras quanto à corrosão e à aceitabilidade sensorial dos usuários, busca-se controlar a abertura dessas fissuras.”

Fissuras visíveis causam desconforto aos usuários de uma edificação, enquanto que fissuras muito abertas favorecem a atuação de agentes agressivos:

Atuação de agentes agressivos em fissuras – UFSM (Eng. Gerson Moacyr Sisniegas Alva)

Para que uma edificação atenda ao estado limite de abertura de fissuras, portanto, seus elementos estruturais devem ter aberturas de fissuras não superiores aos valores indicados na tabela 13.4 da NBR 6118:

Segundo o item 13.4.3 da NBR 6118:
“No caso das fissuras afetarem a funcionalidade da estrutura, como, por exemplo, no caso da estanqueidade de reservatórios, devem ser adotados limites menores para as aberturas das fissuras.”

A pergunta que fica é: Projetar uma estrutura que atenda às verificações de serviço é suficiente para garantir sua qualidade?

A resposta para esta pergunta é “Não”. O desempenho em serviço é apenas um dos requisitos através do qual se garante a qualidade de uma estrutura. Segundo o item 5.1 da NBR 6118, toda estrutura de concreto deve atender a requisitos mínimos de qualidade durante sua construção e serviço, além de cumprir as condições adicionais estabelecidas em conjunto com o autor do projeto estrutural e o contratante.

A NBR 6118 classifica estes requisitos em três grupos distintos:

Capacidade resistente: consiste basicamente na segurança à ruptura.

Neste grupo, enquadram-se, por exemplo, a correta avaliação dos carregamentos sobre a estrutura, a análise dos esforços que atuam na estrutura e o correto dimensionamento dos elementos estruturais.

Durabilidade: consiste na capacidade de a estrutura resistir às influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto estrutural e pelo contratante, no início dos trabalhos de elaboração do projeto.

Para que uma estrutura de concreto seja durável, é preciso que a classe de agressividade do ambiente no qual ela será executada seja definida corretamente, o que pode ser feito com auxílio da tabela 6.1 da NBR 6118.

De acordo com a classe de agressividade ambiental definida, são recomendados valores de qualidade do concreto utilizado na estrutura (fck e relação água cimento) e valores mínimos de cobrimento dos elementos (como vigas, pilares, lajes,etc.), definidos pela NBR 6118 nas tabelas 7.1 e 7.2.

Desempenho em serviço: consiste na capacidade da estrutura manter-se em condições plenas de utilização durante a sua vida útil, não podendo apresentar danos que comprometam em parte ou totalmente o uso para o qual foi projetada.

Concluindo, para garantir a qualidade de uma estrutura de concreto, esta deve ter capacidade resistente, durabilidade e adequado desempenho em serviço.

Acompanhe nossos próximos conteúdos sobre verificação das condições de serviço e compartilhe as suas experiências nos comentários.