[CONCRETO] - Coeficiente de Ponderação

CONCRETO

Coeficiente de Ponderação

Muitas pessoas já me perguntaram sobre a segurança das estruturas, como elas são projetadas ou até que peso podem suportar. O que, na verdade, estas pessoas queriam saber, era se existe uma "reserva" na hora de se calcular um projeto estrutural, para caso o usuário ultrapassar os limites de carga, a estrutura ainda se manter firme.

Estrutura de concreto pré-moldado

A verdade é que existe sim esta "reserva" e, como estudamos no curso de engenharia, é conhecida como coeficiente de ponderação, coeficiente de segurança, fator de segurança, entre outros nomes. Vou chamar aqui apenas de coeficiente de ponderação mesmo. 

Antes de tudo, o conceito mais básico sobre este assunto, que deve fixar na mente do engenheiro é que:

R ≥ S

Onde:

R = Resistência máxima da estrutura ou resistência última

S = Solicitações impostas

Ou seja, a resistência da estrutura deve ser maior, ou igual, a carga imposta. Para entender o motivo disso, sugiro que leia a postagem sobre o equilíbrio das estruturas (link aqui). 

Existe uma série de ponderações e conceitos envolvendo os valores destes coeficientes, variando de acordo com o tipo de estrutura executada e o material utilizado. Caso queira estudar mais a fundo, sugiro que leia a NBR 8681/ 2003 - Ações e Segurança nas Estruturas, Procedimentos, que pode ser acessada neste link. 

Podemos ainda melhorar esta equação da seguinte forma:

Rd ≥ Sd

Onde:

Rd = Ru / γm -> No caso, trata-se da divisão entre as resistências últimas do material pelo coeficiente de ponderação destinado àquele material;

Sd = S x γf -> Aqui, os valores da solicitação é multiplicada pelo o pelo o coeficiente de ponderação.

Resumindo a equação, fica:

Ru / γm ≥ S x γf

Para ações normais, sem levar em consideração a ação dos ventos, por exemplo, temos os seguintes valores:

Concreto: γc = 1,40

Aço estrutural: γa = 1,15

Exemplo Prático:

Uma carga de 100.000 Kgf está sendo aplicada sobre um apoio de concreto, que possui o coeficiente de resistência de 1.500 Kgf/ cm². Calcule a área que este apoio deve ter, a fim de sustentar a devida carga.

Primeiramente, valor acrescentar o coeficiente de ponderação, tanto na resistência, quanto na carga imposta.

Sd = S x γf = 100.000 x 1,15 = 115.000 Kgf

Rd = Ru / γm = 1.500 / 1,15 = 1.304,35 ou 1.305 Kgf/ cm²

Neste caso, estamos dizendo que ao invés da carga ser de 100.000 Kgf (Valor real), ela é de 115.000 Kgf (Valor aumentado de segurança), e a resistência do concreto, ao invés de ser de 1.500 Kgf/ cm², será de 1.305 Kgf/ cm².

Agora basta aplicar a fórmula de área:

A = F / Rd

A = 115000 / 1.305 = 88,12 cm² 

Para garantir ainda mais a segurança, nestes casos, costuma-se arrendondar o valor.

Logo, a área de apoio poderá ser tranquilamente de 100 cm² ou 1m², que irá aguentar sem problemas a solicitação.

Este foi apenas um conceito básico sobre o coeficiente de ponderação e como ele é utilizado na elaboração de projetos estruturais.