10.7.15

MEDIDAS DE SEGURANÇA PARA AS EDIFICAÇÕES - SEGURANÇA ESTRUTURAL NAS EDIFICAÇÕES - Definição e conceitos básicos - Finalidade - Tipos de estruturas e seu comportamento ao fogo - Estruturas metálicas - Materiais resistentes ao fogo - Estrutura de madeira - Aspectos operacionais - MANUAL DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO NAS EDIFICAÇÕES E ÁREAS DE RISCO


MEDIDAS DE SEGURANÇA PARA AS EDIFICAÇÕES

1.   SEGURANÇA ESTRUTURAL NAS EDIFICAÇÕES

Definição e conceitos básicos

A segurança estrutural nas edificações em situação de incêndio está relacionada à capacidade de resistência ao fogo das estruturas, e esta é definida como sendo a característica dos elementos construtivos de resistirem à ação do fogo por um determinado período de tempo (especificado em normas técnicas oficiais), mantendo sua integridade e características de vedação aos gases e chamas ou de isolação térmica. O Corpo de Bombeiros regulamentou este assunto na área de segurança contra incêndio por meio da IT nº 08 (segurança estrutural nas edificações – resistência ao fogo dos elementos de construção), contida no Decreto Estadual 46.076/2001 (regulamento de segurança contra incêndio das edificações e áreas de risco do estado de São Paulo).

As estruturas de um edifício são compostas basicamente pelos pilares, vigas e lajes, sendo responsáveis pela estabilidade física do edifício. O tempo requerido de resistência ao fogo das estruturas (TRRF) é determinado por normas e varia geralmente de 30 a 240 minutos, sendo que os tempos mais freqüentes são 30, 60, 90 e 120 minutos.

Este período, teoricamente, seria aquele em que a estrutura se mantém íntegra e estável.

Após este tempo admite-se, em tese, sua ruína (colapso estrutural). Assim as ações de resgate e combate ao incêndio devem ter sucesso dentro deste período.


Os métodos para se comprovar os tempos requeridos de resistência das estruturas são baseados em:

a)  ensaios laboratoriais: onde se utiliza a curva de tempo-temperatura padronizada (como por exemplo a curva da norma ISO-834). Neste ensaio leva-se a peça até um forno apropriado onde será submetida a uma simulação de incêndio padronizado;

b) métodos analíticos: que são formulações matemáticas, levando-se em consideração as variáveis de um incêndio natural (considerando ventilação, carga de incêndio e outros) e as próprias propriedades físicoquímicas da estrutura e de seu isolante térmico (quando usado).


Finalidade

A finalidade da segurança estrutural é manter a integridade e estabilidade do edifício dentro do período de tempo estabelecido em normas técnicas. No estado de São Paulo a norma a ser seguida é a IT nº 08 e esse período de tempo mínimo estipulado por normas entende-se universalmente suficiente para:

 a)  possibilitar a saída dos ocupantes da edificação em condições de segurança;

b) garantir condições razoáveis para o emprego de socorro público que permita o acesso operacional de viaturas, equipamentos e seus recursos humanos, com tempo hábil para exercer as atividades de salvamento (pessoas retidas) e combate a incêndio (extinção);

c)  minimizar danos ao próprio prédio, às edificações adjacentes e ao meio ambiente.


Tipos de estruturas e seu comportamento ao fogo:

a)  estrutura de concreto armado: é o tipo de estrutura mais usada pela construção civil no Brasil devido principalmente a abundância de matéria prima e mão-de-obra, sendo composto basicamente por areia, brita, cimento e água. O concreto armado é a união do concreto com a armadura em aço. O aço utilizado no concreto armado é responsável pela resistência mecânica à tração e à torção. Já o concreto tem a finalidade principal de suportar as ações de compressão. O conjunto concreto mais armadura chama-se “concreto armado”;

b) concreto protendido: apresenta uma peculiaridade em relação ao concreto armado convencional, pois a sua armadura (cordoalhas de aço), durante a confecção da peça (vigas, pilares ou placas), sofre uma tração inicial (por meio de macacos hidráulicos), ou seja, a peça é pré-tensionada. Este processo resulta em uma maior resistência da estrutura, vencendo maiores vãos e reduzindo a secção e o peso da peça.
  
O efeito do calor prolongado na estrutura do concreto provoca uma desidratação do mesmo, fazendo com que as moléculas de água saiam de sua composição, causando uma desfragmentação e lascamento do concreto, chamado também “efeito spalling”, vindo a comprometer a armadura do concreto. Quando a armadura do concreto for exposta, pela ação do calor, sua resistência mecânica será brutalmente afetada.


A NBR-15200 (projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio) prescreve que o tempo de resistência ao fogo do concreto está diretamente ligado a espessura do “recobrimento” da armadura de aço, sendo que quanto maior o recobrimento da armadura, maior a resistência da estrutura do concreto. A norma citada apresenta tabelas com a espessura de recobrimento em função do tempo de resistência ao fogo requerido.


Estruturas metálicas

O uso de perfis metálicos como estrutura vem crescendo bastante nos últimos anos no mercado da construção civil. O aço absorve rapidamente a variação de temperatura do ambiente, sendo que suas características físico-químicas são alteradas com o aumento da temperatura. Conclui-se por meio de testes e ensaios que a uma temperatura de aproximadamente 550º C o aço perde 50% de sua resistência mecânica.

Perfis metálicos sem revestimento contra a ação do calor apresentam uma resistência ao fogo muito baixa quando submetido a ensaios normalizados (curva ISO-834).

Para compensar a baixa resistência do aço em relação ao calor utiliza-se produtos de proteção nos perfis. A resistência do conjunto (perfil mais revestimento retardante) será em função das propriedades fisico-químicas do isolante e da massividade do perfil. Quanto mais robusto o perfil, menor será a espessura do isolante adotado. A massividade do perfil está relacionada com o perímetro e a área da secção transversal do mesmo. A relação entre o perímetro e área da secção transversal do perfil (Ps/As) chamas e “fator de forma” ou “fator de massividade”) com unidade métrica (m-1).


Os materiais resistentes ao fogo mais comuns para revestimento de estruturas metálicas são:

a) materiais projetados (tipo argamassa cimentícia);
b) placas e mantas de lã de rocha;
c) mantas cerâmicas;
d) tinta intumescente (tinta que expande com calor);
e) argamassa de vermiculita (argamassa); 
f) alvenaria e concreto.


Estrutura de madeira

A madeira é bastante empregada como estrutura de coberturas e forros, porém, como estruturas de edificações, devido sua característica de alta combustibilidade, os códigos de edificações permitem o seu uso em edifícios de pequena área e pequena altura.

A resistência ao fogo da madeira varia conforme a qualidade da mesma e a sua robustez, sendo certo que madeiras de lei têm demonstrado na prática e em ensaios, uma boa resistência ao fogo, pois a parte superficial da madeira (atingida pelas chamas e calor) cria uma película carbonizada protegendo o seu miolo, que é o responsável pela resistência mecânica da peça. Para se alcançar o tempo de uma determinada peça estrutural de madeira deve-se conhecer então sua taxa de queima específica (expressa em milímetro por minuto – mm/min) assim, calcula-se o tempo que o fogo comprometerá a secção da peça estrutural responsável pela resistência mecânica dimensionada em projeto. Para se aumentar a resistência ao fogo, aumenta-se então a secção da peça.


Aspectos operacionais

As estruturas antes de entrar em colapso apresentam alguns sinais característicos que são fundamentais para se tomar uma medida durante o combate ao fogo. Abaixo listamos alguns destes sinais:

a) estalos;
b) lascamento do concreto e exposição da armadura (“efeito spalling”) – semelhante a uma pequena explosão na face da peça estrutural;
c) deformação da peça (flexão e flambagem);
d) trincas e rachaduras acentuadas;
e) aumento significativo das juntas de dilatação.


Ressaltamos também que toda estrutura deve ser periodicamente inspecionada por técnico habilitado quanto às suas características de projeto e, sempre que necessário, deve-se realizar os reparos por meio da manutenção preventiva. O mesmo cuidado deve ser observado com relação aos revestimentos contra fogo das estruturas que necessitam deste tratamento. Cada material de proteção contra a ação do fogo possui metodologias de inspeção e manutenção apropriadas.


Nenhum comentário:

Postar um comentário