7 VERDADES QUE VOCÊ NÃO SABIA A RESPEITO DE COEFICIENTES DE SEGURANÇA

FUNDAÇÕES

7/12/20193 min read

Embora os fatores de segurança existentes nas mais variadas metodologias de cálculo estrutural sejam normatizados pela Associação Brasileira de Normas Técnicas há ainda existem ainda muitos TABUS a respeito deste aspecto. Não é incomum ouvirmos pessoas dizendo:

“Mesmo com um monte de fator de segurança esses engenheiros deixam os viadutos cair”.

Por isso, a M3 Engenharia preparou um manual com 7 verdades sobre os famosos coeficientes de segurança

  1. Não resolve erros de cálculo => Apesar de o senso comum acreditar que os fatores de segurança servem para garantir possíveis erros de cálculo em um projeto, esta afirmação não é verdadeira principalmente porque os coeficientes de segurança não têm a amplitude necessária para garantir a segurança da estrutura caso o engenheiro responsável cometa um erro ou deixe de dimensionar de forma adequada algum elemento construtivo.

  2. Estão associados à variabilidade do material => Os coeficientes de seguranças são determinados a partir dos materiais que envolvem a construção. Por exemplo, a NBR 6118/2014 define que em estruturas de concreto armado deve-se aplicar um fator de segurança de 40% para cálculos envolvendo o concreto, enquanto que nas barras de aço das mesmas estruturas o fator cai para 15%, isso deve-se a uniformização existente na fabricação aço que passa por um rigoroso processo industrial. Dessa forma as características reais dos elementos (tensão de escoamento e de ruptura, módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson, entre outras) tendem a estar mais próximas dos valores utilizados no projeto e, portanto, não necessita de altos coeficientes de segurança.

  3. Não é sinônimo de confiabilidade => Confiabilidade está associada a probabilidade de falha. Aplicar um fator de segurança alto pode não trazer garantias de que a estrutura é segura. Imagine que para uma determinada estrutura foi calculado um valor de solicitação s (ver imagem a seguir), dessa forma o elemento foi dimensionado para garantir uma resistência R (sendo esta o valor da solicitação multiplicado por u fator de segurança). Mas note que não existe garantia que o valor de solicitação será s. Dessa forma a solicitação pode variar segundo a curva mostrada abaixo. Quando os valores de solicitação e resistência se cruzam a estrutura entra em colapso, ou seja, simplesmente aplicar fatores de segurança não garante nada!

4. Podem ser globais ou parciais => Existem mais de uma metodologia de dimensionamento estrutural, onde os coeficientes de segurança podem ser aplicados individualmente a cada característica dos elementos ou de forma global ao fim do procedimento. Por exemplo, fundações profundas são calculadas sem considerar fatores de segurança durante o processo e, ao final, aplica-se um coeficiente global, diferentemente de estruturas metálicas que recebem fatores parciais de segurança durante o cálculo dos elementos.

5. É calculado através de modelos estatísticos => Mas afinal de contas, quem determina qual o valor adotar? Através de uma série de ensaios envolvendo diferentes materiais a comunidade brasileira (através da ABNT) normatizou, para uma grande quantidade de materiais, os valores para coeficientes de seguranças que devem ser aplicados. Utilizando os resultados destes ensaios foi possível avaliar a dispersão dos resultados e utilizando, modelos estatísticos, definir os fatores de segurança a serem utilizados.

6. Quanto mais informações a respeito dos materiais, menor poderá ser o coeficiente de segurança => A NBR 6122/2010 define que estacas sem prova de carga devem ser dimensionadas com um fator de segurança global igual a 2,0, enquanto que, uma vez que o ensaio seja executado o fator a ser utilizado pode ser igual a 1,6. Dessa forma diminui-se os custos com execução de fundações em aproximadamente 20%.

7. Se muito alto, pode prejudicar a estrutura => É verdade dizer quando um projetista decide aplicar um fator de segurança muito alto apenas para garantir que não vai romper, a estrutura pode ser danificada. Um exemplo disso está nas estruturas em alvenaria estrutural, quando dimensiona-se as vigas de suporte das paredes de forma muito robusta, as mesmas tendem a sofrer deformações muito pequenas, impossibilitando o efeito arco de ocorrer e aumentando o efeito do momento fletor no meio da seção.

Para concluir vale a pena imaginar o cálculo estrutural como um procedimento dinâmico, pois quando existe alguma alteração (prevista ou não) na estrutura, há uma redistribuição de esforços e as tensões presentes nos elementos da construção mudam.