Hoje, no grupo da CE ABNT NBR 8800 foi postada uma dúvida interessante e que instigou-me a escrever este artigo.
Na prática de projetos estruturais, é comum que engenheiros que transitam entre estruturas de concreto armado e aço se deparem com uma “divergência gritante” nos limites de deslocabilidade horizontal global.
De um lado, a NBR 6118 (Concreto) prescreve um limite de deslocamento para garantir o bom desempenho em serviço, aparentemente severo, de H/1700. Do outro, a NBR 8800 (Aço e Mista) trabalha com valor limite de H/400, do topo dos pilares em relação à base.
A primeira impressão é que a norma de concreto é 3 a 4 vezes mais conservadora que a de aço. No entanto, uma análise profunda das combinações de ações e dos Estados Limites de Serviço (ELS) revela que essa diferença é, em grande parte, uma questão de referencial de cálculo, e não necessariamente de rigidez física final.
Este artigo desvenda a lógica por trás desses números.
1. O X da questão: a combinação de ações no ELS
Para comparar maçãs com maçãs, precisamos olhar para o denominador da equação de verificação. A chave para entender a “divergência” está na combinação de ações de serviço utilizada para verificar o deslocamento horizontal:
- Combinação rara de serviço: utiliza o valor característico do vento como ação variável principal (F{Q1,k}). Grosso modo, considera o “vento cheio”.
- Combinação frequente de serviço: utiliza o valor frequente da ação variável, reduzido pelo fator de combinação psi{1}. Para o vento, psi{1} = 0,3. Ou seja, considera “30% do vento cheio”.
A lógica da NBR 6118 (concreto)
Historicamente, o limite de deslocamento para o concreto também orbitava em torno de H/500. No entanto, a norma evoluiu para impondo a combinação frequente para a verificação do ELS de deslocamento horizontal, visando controlar o desconforto sensorial (vibrações), o mau funcionamento de elementos não estruturais (como vedações) e os efeitos visuais, sendo crucial para edifícios mais altos.
Portanto, de acordo com a Tabela 13.3 da seção 13.3 da NBR 6118 adota-se, para a verificação do deslocamento global, a combinação frequente. Como o fator de redução para o vento é psi{1} = 0,3, a comissão de revisão da norma ajustou o limite matemático para manter a coerência com a segurança histórica.
A conta inversa é simples:
Limite{antigo} = H/500
Coeficiente de combinação para a ação de vento: psi{1} = 0.3
Limite{atual} ≈ (H/500) / 0,3 = H/1.667 ≈ H/1.700
Portanto, verificar um vento reduzido (30%) contra um limite estrito (H/1700) é, em termos de magnitude de rigidez, análogo a verificar o vento cheio (100%) contra um limite usual (H/500).
2. A abordagem da NBR 8800 (aço)
A norma de estruturas de aço e mistas (NBR 8800) trata o problema com uma granularidade diferente, focada na natureza do dano e o responsável pelo projeto decide qual tipo de combinação de serviço utilizar após analisar os cenários e comportamentos, conforme detalhado no Anexo B (vide imagens abaixo).
A norma distingue dois cenários cruciais para a escolha da combinação e do limite:
A. Estado limite irreversível
Refere-se a danos permanentes, como fissuração de alvenarias ou danos em fechamentos rígidos. Nesse caso:
- Combinação: deve-se usar a combinação rara (vento cheio) e é dependente da sensibilidade da parede.
- Limite: deslocamento horizontal máximo H/400 do topo dos pilares em relação à base.
B. Estado limite reversível
Refere-se a oscilações perceptíveis ou deformações em fechamentos elásticos (painéis metálicos, por ex.) que retornam à posição original sem dano após a ação do vento cessar. nesse caso:
- Combinação: permite-se o uso da combinação frequente (psi{1} = 0.3).
- Contexto: O item B.2.3 da NBR 8800 (imagem acima) deixa claro: “Se o comportamento em serviço for elástico, pode-se considerar o deslocamento excessivo como um estado-limite reversível.”
3. Comparativo prático: H/1700 vs H/400
Se fôssemos traduzir o limite da NBR 6118 (H/1700 com psi{1} = 0.3) para uma verificação de vento integral (Combinação Rara), qual seria o limite equivalente?
H/1.700 x 0,3 ≈ H/510
Conclusão: O limite de H/1700 da NBR 6118 é, na verdade, extremamente próximo do limite clássico de H/500 utilizado para vento máximo e utilizado com maior liberdade de escolha pelo engenheiro que dimensiona estruturas de aço.
A divergência real surge apenas na escolha dos materiais de vedação. Estruturas de aço muitas vezes utilizam drywall, fachadas unitizadas ou painéis metálicos, que aceitam deformações maiores H/300, H/400. Estruturas de concreto tradicionalmente suportam alvenaria de vedação, que é frágil e fissura com facilidade, exigindo que a estrutura “trabalhe” menos.
4. Atenção à distorção interpavimento
É importante notar que o deslocamento global (delta lateral) é apenas um indicador. O verdadeiro vilão das fissuras é a distorção interpavimento.
- Na discussão apresentada, cita-se h/850 (concreto) vs h/500 (aço) entre pavimentos.
- Novamente, a NBR 6118 foca na proteção da alvenaria sob ações de serviço frequentes e aplica-se ao deslocamento lateral entre dois pavimentos consecutivos, devido à atuação de ações horizontais, desprezando-se os deslocamentos devidos a deformações axiais nos pilares.
- A NBR 8800 permite h/500, mas com uma ressalva importante: desprezando-se o deslocamento de corpo rígido. Ou seja, deve-se verificar apenas a deformação que efetivamente causa distorção no painel (cisalhamento do retângulo do pórtico), conforme nota (i) da Tabela B.1 do Anexo B da ABNT NBR 8800.
- Aqui sim, há uma real diferença entre os limites de deslocamento.
Resumo para o engenheiro de cálculo
Ao comparar os deslocamentos entre normas, não olhe apenas para o número final (o denominador da fração). Verifique sempre:
- Qual a combinação de carga? (Frequente com 0.3Vento ou Rara com 1.0Vento?)
- O Estado Limite é reversível ou irreversível? (vai fissurar parede ou apenas vibrar?)
- Qual o componente de vedação? (alvenaria rígida exige limites restritos; fechamento metálico permite maior flexibilidade).
O limite de H/1700 da NBR 6118 não é uma imposição de rigidez mais restrita, mas sim uma adequação estatística à probabilidade de ocorrência do vento que causaria desconforto ou danos irreversíveis ao longo da vida útil da edificação.
Referências:
- NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto — Procedimento.
- NBR 8800: Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios.
- NBR 8681: Ações e segurança nas estruturas.
- Estruturas de concreto armado: projeto e dimensionamento de vigas, lajes e pilares: https://cursos.engeduca.com.br/courses/estruturas-de-concreto-armado-projeto-e-dimensionamento-de-vigas-lajes-e-pilares-3
- Concepção e modelagem de esdifícios em aço: https://cursos.engeduca.com.br/courses/concepcao-e-modelagem-de-edificios-em-aco
Gostou dessa análise? Entender a origem dos coeficientes nos dá segurança para projetar estruturas mais econômicas e seguras, sem cair no conservadorismo cego ou na ousadia imprudente.
Eu sou Alexandre Vasconcellos, engenheiro civil especialista em estruturas de aço pela USP, engenheiro de produção, mestre em estruturas pela Unicamp, MBA em gestão empresarial pela FIA, especialista em modelagem pela Universidade de Michigan, empreendedorismo pela Universidade de Maryland e estratégia pela Darden School. Professor e fundador da Engeduca. Executivo da construção com mais de 40 anos de experiência, ajudo pequenos e médios fabricantes de estruturas metálicas a aumentar sua eficiência e seus lucros.
contato@engeduca.com.br | Instagram: @Engeducacursos | https://www.youtube.com/@engeduca | https://engeduca.com