Estruturas em Balanço: A engenharia do equilíbrio.

Você já deve ter visto por aí, edificações com essa aparência:

A imagem acima é um exemplo de edificação com estrutura em balanço, ou seja, aparentam estar suspensas no ar. Geralmente, essas estruturas são apoiadas apenas em uma de suas extremidades e por isso, precisam ser calculadas com alguns cuidados extras.

Estruturas em balanço são recursos arquitetônicos que apresentam um custo maior de execução, mas são muito usados hoje em dia para dar leveza visual à edificação, flexibilizar a circulação abaixo da estrutura e permitir ambientes internos mais abertos.

Na engenharia, precisamos levar em consideração alguns fatores importantes para calcular projetos desse tipo, visto que estruturas em balanço estão sujeitas a momentos negativos, que ocorrem principalmente no ponto onde estão engastadas (fixadas).

Mas o que são momentos negativos?

Imagine que você está usando o dedo indicador e o polegar de uma mão para segurar uma régua por uma das extremidades. Agora imagine que com a outra mão você aplica um pouco de força para baixo na outra extremidade da régua. A régua deve se deformar fazendo com que a face superior dela se estique. Isso é o que chamamos de momento negativo em estruturas.

No caso do exemplo anterior, a régua se comporta como uma viga em balanço, apoiado em uma extremidade e recebendo carregamentos verticais. O efeito de deformação da régua é causado pela força que foi aplicada, através de um esforço interno conhecido como momento que, nesse caso, tem sinal negativo.

Esse efeito ocorre em diversas estruturas e sempre que ocorre, deve ser prevista uma armadura específica para lidar com esse tipo de esforço. No caso de vigas e lajes, que geralmente são os elementos estruturais que são submetidos a balanços, a armadura encarregada de resistir a esses esforços é chamada armadura negativa. Essas armaduras são colocadas próximas a face superior do elemento, no sentido longitudinal dele.

Assim como no exemplo da régua, os elementos em balanços sofrem deformações. A bem da verdade, todos os elementos estruturais se deformam, mesmo que um pouco. Porém, elementos em balanço acabam sofrendo deformações bem maiores do que elementos apoiados em mais de uma extremidade.

Por norma, os elementos estruturais em concreto armado estão limitados a um deslocamento, chamado de flecha, de L/250, onde L é o comprimento do elemento, para garantir o que chamamos de Estado Limite de Serviço. Como estruturas em balanço tentem a ter flechas maiores, a norma prevê um alivio no limite dessas estruturas, sendo o deslocamento máximo igual a L/125, ou seja, o dobro de um elemento que não esteja em balanço.

Agora você já sabe a engenharia por trás desse recurso arquitetônico tão utilizado nas edificações atuais.

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