NBR 8681 - AÇÕES E SEGURANÇA NAS ESTRUTURAS

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- Os estados limites últimos: são estados que, por sua ocorrência, determinam a paralisação, no todo ou em parte, do uso da construção. São caracterizados por: perda de equilíbrio da estrutura; ruptura ou deformação plástica excessiva dos materiais; transformação da estrutura em sistema hipostático, perdendo assim seu equilíbrio estático; instabilidade dinâmica e por deformação.

- Os estados limites de serviço: são estados que, por sua ocorrência, repetição ou duração, causam efeitos estruturais que não respeitam as condições especificadas para o uso normal da construção, ou que são indícios de comprometimento da durabilidade da estrutura. São caracterizados por: danos ligeiros ou localizados, que comprometam o aspecto estético da construção ou a durabilidade da estrutura; deformações excessivas que afetem a utilização normal da construção ou seu aspecto estético; vibração excessiva ou desconfortável.

A norma brasileira NBR 8681 (Ações e segurança nas estruturas) define ações como as causas que provocam esforços ou deformações nas estruturas. Estas ações devem ser consideradas no projeto das estruturas de edificações.

Usualmente consideram-se os efeitos das ações como as solicitações que atuam na estrutura, como forças normais, forças cortantes, momentos fletores. Por exemplo, o carregamento provoca a ocorrência de momentos fletores em determinadas peças. Estes momentos nada mais são que forças solicitando as seções transversais, e que, em projeto, são consideradas como ações ou solicitações, em substituição às cargas. De forma análoga, conhecendo-se as propriedades dos materiais, é possível determinar os esforços solicitantes a partir dos deslocamentos e deformações impostas às estruturas. De acordo com a NBR 8681, as forças são designadas por ações diretas e as deformações impostas por ações indiretas. (OLIVEIRA, 2016)

A NBR 8681 classifica as ações em permanentes, variáveis e excepcionais, em função de sua variabilidade no tempo,

- Ações permanentes: são ações que ocorrem com valores constantes ou de pequena variação em torno de sua média, durante praticamente toda vida da construção.

Consideram-se ações permanentes: os pesos próprios dos elementos da construção, incluindo-se o peso próprio da estrutura e de todos os elementos construtivos permanentes, os pesos dos equipamentos fixos e os empuxos devidos ao peso próprio de terras não removíveis e de outras ações permanentes sobre elas aplicadas; a protensão que é uma solicitação que se aplica a uma estrutura com finalidade de melhorar sua capacidade de resistência; os recalques de apoio, ou seja, a rotação de um apoio engastado; e a retração dos materiais.

- Ações variáveis: Ocorrem com valores que apresentam variações significativas em torno de sua média, durante a vida da construção.

Consideram-se como ações variáveis as cargas acidentais ou sobrecargas decorrentes da utilização; bem como efeitos, tais como forças de frenação, de impacto e centrífugas comuns em pontes e viadutos; os efeitos do vento, das variações de temperatura, do atrito nos aparelhos de apoio e, em geral, as pressões hidrostáticas e hidrodinâmicas comuns em barragens.

- Ações excepcionais: são as que têm duração extremamente curta e muito baixa probabilidade de ocorrência durante a vida da construção, mas que devem ser consideradas nos projetos de determinadas estruturas.

Consideram-se como excepcionais as ações decorrentes de causas tais como explosões, choques de veículos, incêndios, enchentes ou sismos excepcionais.

As ações que devem ser consideradas em projeto são chamadas ações de cálculo, Fd, obtidas através da multiplicação dos valores característicos pelos respectivos coeficientes de ponderação Yf. Para identificar o tipo de ação considerada, o coeficiente Yf pode ser representado por Yg para ações permanentes, por Yq para ações variáveis diretas e por Ye para as deformações impostas. Estes coeficientes são fornecidos pela NBR 8681 para as diferentes combinações de ações consideradas em projeto.

As ações devem ser combinadas de diferentes maneiras em cada tipo de carregamento, a fim de que possam ser determinados os efeitos mais desfavoráveis para a estrutura. Devem ser estabelecidas tantas combinações de ações quantas forem necessárias para que a segurança seja verificada em relação a todos os possíveis estados limites da estrutura.

Outro fator que devem ser considerados nos cálculos é o carregamento do tipo de estrutura que podem ser normais, especiais ou excepcionais. Além destes, eventualmente há necessidade de serem considerados carregamentos de construção. Os carregamentos normais, que são decorrentes do uso previsto para a construção. Admite-se que um carregamento normal tenha duração igual ao período de referência da estrutura e deve sempre ser considerado nas verificações de segurança, tanto em relação a estados limites últimos quanto em relação a estados limites de serviço. Carregamentos especiais decorrem da atuação de ações variáveis de natureza ou intensidade especiais, e normalmente são transitórios, com duração muito pequena. Um carregamento excepcional decorre de ações excepcionais que podem provocar efeitos catastróficos.

A verificação da segurança em relação aos estados limites últimos é feita em função das combinações últimas de ações. A verificação da segurança em relação aos estados limites de serviço é feita em função das combinações de serviço.

Para a verificação da segurança em relação aos possíveis estados limites, para cada tipo de carregamento devem ser consideradas todas as combinações de ações que possam acarretar os efeitos mais desfavoráveis nas seções críticas da estrutura. As ações permanentes são consideradas em sua totalidade. Das ações variáveis, são consideradas apenas as parcelas que produzem efeitos desfavoráveis para a segurança.

Os requisitos de segurança são construtivos e analíticos. Os construtivos são constituídos por exigências construtivas referentes ao tipo de construção e de materiais empregados. Os requisitos analíticos decorrem da análise estrutural.

Na norma em estudo estão sendo verificados os requisitos analíticos, essa verificação da segurança é feita geralmente comparando-se um esforço interno resistente com um esforço interno solicitante. Assim, por exemplo, considerar-se-á a seção de uma viga adequada a momento fletor quando o momento fletor