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Resposta à Discussão de "Estruturas de concreto. Contribuição à análise de segurança em estruturas existentes, Rev. IBRACON Estrut. Mater. 2015, vol.8, n.5, pp. 744-748, proposta por Santos, D. M.; Stucchi, F. R. and Beck, A.T."

TOs autores do artigo agradecem aos Colegas por darem mais esta oportunidade de ampliação das discussões deste importante tema. O intuito dos autores é o de contribuir para a redução dos desnecessários desgastes entre os vários intervenientes numa estrutura de concreto, esclarecendo as diferenças reais entre a análise usual de segurança de estruturas de concreto novas (a serem construídas) e a verificação da segurança em obras existentes (já construídas, tipo retrofit, em uso ou em construção). Ao contrário do afirmado na réplica, o objetivo é o de evitar reforços desnecessários e contribuir à sustentabilidade, sem colocar em risco a segurança estrutural.

Os autores concordam com a importância da inspeção e diagnóstico da estrutura existente como subsídio prévio indispensável para adoção de novos critérios de verificação da segurança conforme ressaltado no resumo, na introdução e no item 4.1.3 do artigo em discussão. Os autores agradecem aos Colegas por compartilharem da mesma visão. Como exemplo, no item 4.1.3 do artigo, está dito de forma clara e objetiva: "[...] a verificação da segurança pode prosseguir com o terceiro passo, que é a observação cuidadosa da estrutura acabada conferindo medidas geométricas, posição de armadura, taxa de armadura, tolerâncias de excentricidade, de nível e de prumo, espessura de lajes, ou seja, conferir o rigor de execução da estrutura".

Sobre a Seção 2 do artigo, os Colegas tecem crítica com relação à discussão de valores das parcelas do γcc1, γc2, γc3), argumentando que esses valores são de difícil obtenção e necessitam ser avaliados de forma probabilística, afirmando ser incorreto avaliar esses coeficientes com uso de resultados de testemunhos.

Certamente deve ter havido um equívoco dos Colegas, pois a literatura disponível é farta sobre o tema [1][2][3]. Transcreve-se a seguir trecho do texto dofib Model Code 2010 (comentário) que esclarece o tema, lembrando que existem pequenas adaptações entre as notações da ABNT NBR 6118:2014 e do fib Model Code 2010, mas os conceitos e significados são os mesmos.

Commentary to item 4.5.2.2.3 of fib Model Code 2010, p. 62

Indicative values are γRd1 = 1.05 for concrete strength and γRd1 = 1.025 for steel strength. In some cases - such as punching in the ULS, where concrete crushing is governing the behavior - models may be affected by larger uncertainty, which can be accounted for by adding a specific factor in the verification formulas).

For taking into account geometrical uncertainties an indicative value is γRd2 = 105 (regarding the variability of the size of the concrete section or the position of the reinforcing steel).

For concrete strength this leads to γRd,c = γRd,c1 · γRd,c2 = 105 · 1.05 = 1.10 and for steel strength γRd,s = γRd,s1 · γRd,s2 = 1.025 · 1.05 = 1.08.

More over:

considering a normal distribution, or

considering a lognormal distribution.

Commonly the 5% fractile is used for the characteristic value, yielding k = 1.64. moreover, most commonly the following values are used:

αR = 0.8 being the sensitivity factor of the parameter under consideration, based on the simplified level II method as suggested by König and Hoser in CEB Bulletin 147: "Conceptional Preparation of Future Codes - Progress Report" (CEB, 1982).

β = 3.8 for structures of consequence class 2 according to EN 1990.

δR = coefficient of variation of the parameter under consideration: for example dc = 0.15 is commonly used for normal quality concrete and ds = 0.05 for reinforcing steel.

Based on these commonly used values and considering a normal distribution γc = 139 and γs = 108

This finally results in:

γc = γRd,c · γc = 1.10 · 1.39 = 1.52 1.50 and

γs = γRd,s · γs = 1.08 · 1.08 = 1.17 1.15.

The commonly used partial safety factors mentioned before can be modified in operational codes, by justifying the values of the underlying assumptions.

Na sequência, os Colegas defendem que "[...] a utilização de valores reduzidos de coeficientes de segurança, como sugerido (γc < 1,27 e γs = 1,05), não pode ser utilizada pois, até o presente momento, não tem base em análise de confiabilidade estrutural".

Novamente, no entender dos autores do artigo, deve ter havido um equívoco dos Colegas, pois a análise de confiabilidade estrutural passou a ser utilizada em casos muito simples e especiais, e muito depois da adoção de coeficientes parciais de ponderação, justamente pela dificuldade de um tratamento probabilista integral necessário a uma análise de confiabilidade. A história é exatamente ao contrário, ou seja, primeiro os coeficientes parciais foram calibrados para "chegar" e se "ajustar" aos antigos coeficientes globais de segurança das primeiras normas que usavam os métodos das tensões admissíveis e, hoje, os coeficientes β de confiabilidade são ajustados aos valores obtidos com os coeficientes parciais de ponderação. Infelizmente, os Colegas quiseram inverter o curso da história da introdução da segurança no projeto estrutural (vide Zagottis [4]).

Os autores agradecem a contribuição esclarecedora e correta dos Colegas com relação ao ACI 318-11 (equivalente neste tema ao atual ACI 318-14) e ao ACI 214.4R-10. Ambos convergem para valores equiparáveis, mas são excludentes, ou seja, em estruturas novas e em construção deve ser usado somente o critério do ACI 318-11. Em estruturas existentes pode ser utilizado o critério do ACI 214.4R-10, combinado com ACI 318-11 (Capítulo 20) e ACI 562-13, segundo cada caso.

Com relação à crítica à Seção 4.2.4 do artigo, os Colegas defendem ainda que"[...] a Norma EN 13791 [24] só permite a utilização das equações (16) e (17) para estruturas "velhas" (old structures). Para casos de não-conformidade, utiliza-se outro procedimento".

Os autores esclarecem que ambos os procedimentos (análise de

estruturas "velhas" e casos de não conformidade de obras em construção) estão descritos na EN 13791:2007 (vide transcrição de um trecho da introdução e do Flowchart 1 da norma), e justificam o uso do critério adotado na Seção 4.2.4 tendo em vista que, nos casos de não conformidade em estruturas ainda em construção, o procedimento sugerido pela EN 13791:2007 no item 9 (em azul noFlowchart 1) é bem menos conservador que o sugerido pelo item 7 (em vermelho no Flowchart 1, utilizado pelos autores e recomendado para análise de estruturas "velhas"), e se assemelha ao critério do ACI 318-11.

EN 13791:2007 Introduction

[...] The following examples illustrate where this estimate of in-situ strength of concrete may be required:

  • when an existing structure is to be modified or redesigned.

  • to assess structural adequacy when doubt arises about the compressive strength in the structure due to defective workmanship, deterioration of concrete due to fire or other causes;

  • when an assessment of the in-situ concrete strength is needed during construction;

  • to assess structural adequacy in the case of non-conformity of the compressive strength obtained from standard tests specimens;

  • assessment of conformity of the in-situ concrete compressive strength when specified in a specification or product standard.

[...]An outline of the procedures for these different uses of this standard is given in Flowchart 1[...]

Finalmente, os Colegas expressam contrariedade com relação ao exemplo apresentado pelos autores no artigo em discussão. A intenção dos autores foi a de contribuir para melhor esclarecer os conceitos, de modo que os mesmos lamentam que isso não tenha ocorrido com relação a esses Colegas e se comprometem a produzir e publicar exemplos mais convincentes e mais didáticos.

  • [1] FÉDERATION INTERNATIONALE DU BÉTON . fib (CEB-FIP) Model Code for Concrete Structures 2010. Lausanne: Ernst & Sohn, 2013. p. 62.
  • [2] CREMONINI, R. A. Análise de Estruturas Acabadas: Contribuição para a Determinação da Relação entre as Resistências Potencial e Efetiva do Concreto. São Paulo, EPUSP, 1994 (tese de doutoramento).
  • [3] FUSCO, P. B. Controle da resistência do concreto. ABECE Informa, São Paulo, n. 89, p.12-19, Jan/Fev. 2012.
  • [4] ZAGOTTIS, D. L. de. Introdução da Segurança no Projeto Estrutural. São Paulo, EPUSP-PEF, 1974. 116 p.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    Out 2015

Histórico

  • Recebido
    30 Set 2015
  • Aceito
    30 Set 2015
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