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ISSN 1413-9928 (versão impressa) CADERNOS DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS Universidade de São Paulo Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Engenharia de Estruturas ______________________________________________________________________ Avaliação da segurança estrutural de sistemas inovadores: estudo de caso Fabiana Lopes de Oliveira Eloy Ferraz Machado Junior ______________________________________________________________________ Número 5 São Carlos, 1998 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Reitor: Professor Titular JACQUES MARCOVITCH Vice-Reitor: Professor Titular ADOLPHO JOSÉ MELFI ESCOLA DE ENGENHARIA DE SÃO CARLOS Diretor: Prof. Titular JURANDYR POVINELLI Vice-Diretor: Prof. Titular WOODROW NELSON LOPES ROMA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ESTRUTURAS Chefe do Departamento: Prof. Titular WILSON SÉRGIO VENTURINI Suplente do Chefe do Departamento: Prof. Titular JOÃO BENTO DE HANAI Impressão e acabamento: Serviço Gráfico-EESC-USP AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA ESTRUTURAL DE SISTEMAS INOVADORES - ESTUDO DE CASO Fabiana Lopes de Oliveira1 & Eloy Ferraz Machado Junior2 RESUMO A COHAB - R.P, através do PROTECH - Programa de Difusão de Tecnologia para Construção de Habitação de Baixo Custo - projeto criado no âmbito da Secretaria Geral da Presidência da República, realizou recentemente a Vila Tecnológica de Ribeirão Preto, com 111 casas construídas com as mais variadas tecnologias em 11 sistemas construtivos diferentes. Visando a qualificação desses sistemas junto ao PROTECH, para futuros empreendimentos, os sistemas foram avaliados quanto ao comportamento estrutural, através de ensaios padronizados, usando-se como valor de referência o desempenho de uma habitação convencional "padrão COHAB". A avaliação de desempenho é uma prática que vem se consolidando cada vez mais na construção civil e consiste em prever o comportamento potencial do edifício, seus elementos e instalações, quando submetidos a condições normais de exposição, e avaliar se tal comportamento satisfaz as exigências do usuário. Neste trabalho, são apresentados a metodologia utilizada na avaliação da segurança estrutural dos sistemas construtivos inovadores, o desempenho de cada um frente ao padrão de referência adotado, como também, os resultados dos ensaios. Palavras chave: avaliação de desempenho, sistemas construtivos inovadores, segurança estrutural. 1 INTRODUÇÃO Com a racionalização e a industrialização da construção civil, que tornaram possível o aparecimento de novos produtos e métodos construtivos, surgiram também questões relevantes como a de avaliar estas soluções inovadoras, que atualmente vem se destacando, principalmente, na edificação de habitações populares. Alguns países europeus, como a França e a Inglaterra já possuem diretrizes, para avaliação de construções inovadoras garantindo, assim, que um produto novo e desconhecido terá desempenho satisfatório quando for usado na construção. A avaliação de desempenho no Brasil é uma prática que vem se consolidando no setor da construção civil desde a década de 80, quando a Divisão de Edificações do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo - IPT introduziu o conceito de desempenho associado às condições de exposição e, principalmente, às necessidades 1 Enga. Civil, Mestre em Engenharia de Estruturas, Aluna do doutorado do Departamento de Engenharia de Estruturas da EESC-USP. E-mail: fabianal@sc.usp.br 2 Eng. Civil, Doutor em Engenharia de Estruturas, Professor do Departamento de Engenharia de Estruturas da EESC-USP.E-mail: efemacjr@sc.usp.br 2 do usuário. Juntamente com o extinto Banco Nacional de Habitação - BNH, o IPT realizou projetos como "Formulação de Critérios para Avaliação de Desempenho de Habitações" e “Normalização de Interesse da Construção de Habitações", que deram origem ao considerado "guia" para a avaliação de desempenho "Avaliação de Desempenho de Habitações Térreas Unifamiliares". 2 AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO ESTRUTURAL A avaliação de desempenho é fundamentada em requisitos, critérios e métodos de avaliação que permitem constatar se o edifício e seus componentes obedecem às condições exigidas. Segundo MITIDIERE FILHO & SOUZA (1994), os requisitos e critérios de desempenho são entendidos como as condições qualitativas e quantitativas, respectivamente, às quais um determinado produto deve atender quando submetido às condições de exposição, a fim de que sejam satisfeitas as exigências do usuário. Os métodos de avaliação são entendidos como métodos uniformizados que permitem verificar se um determinado produto atende aos requisitos e critérios de desempenho para ele fixados (IPT, 1981). Dentre eles, estão ensaios e medidas, cálculos, e também a tendência de fixar o tradicional como referência, comparando-o com os novos produtos a fim de julgá-los satisfatórios ou não. É ressaltada a importância da reprodução dos métodos de ensaio, quando se trata de fins de aprovação do produto. As exigências dos usuários, quanto à segurança estrutural, estão relacionadas com a necessidade da estrutura não atingir o estado limite de utilização ou estado limite último. Para tal avaliação de um sistema, é necessário conhecer sua resistência a determinadas ações, tais como cargas de vento, cargas impostas à estrutura e demais elementos, impactos de corpo mole, impactos de corpo duro e impactos de portas. A metodologia empregada para a avaliação de desempenho de um sistema inovador pode ser resumida no cronograma a seguir: Exigências do Usuário ®® Edifício e suas Partes ¬¬ Condições de Exposição ¯¯ Requisitos de Desempenho ¯¯ Critérios de Desempenho ¯¯ Métodos de Avaliação 3 3 ESTUDO DE CASO Os sistemas construtivos inovadores, que atualmente vêm tomando destaque na construção civil, para solucionar o déficit habitacional entre a população de baixa renda, surgiram com a finalidade de construir-se mais, gastando-se menos. Consequentemente, surgiu também a necessidade de avaliar estes sistemas para que ofereçam o mínimo de segurança e durabilidade. Através do PROTECH - Programa de Difusão de Tecnologia para Construção de Baixo Custo, instituído pela Secretaria Geral da Presidência da República, a COHAB- R.P. inaugurou recentemente a Vila Tecnológica, constituída de 111 casas com 11 sistemas construtivos diferentes visando a redução de custo sem prejudicar a qualidade de moradia. Tendo como objetivo a qualificação desses sistemas junto ao PROTECH, para futuros empreendimentos, os sistemas foram avaliados quanto ao comportamento estrutural, através de ensaios padronizados, usando-se como valor de referência o desempenho de uma habitação convencional "padrão COHAB". 4 METODOLOGIA UTILIZADA Tomando-se como estudo de caso a Vila Tecnológica de Ribeirão Preto, por apresentar variedade de construção, e escolhendo-se para método de avaliação os ensaios em campo - por apresentar resultados mais condizentes e por tratar de fins de "aprovação" de produtos- foram realizados em cada sistema os ensaios de impactos de corpo mole, impactos de corpo duro, cargas provenientes de peças suspensas e fechamento brusco de portas. Não foram realizados o ensaio de cargas impostas à estrutura, visto que as unidades já estavam concluídas, estando portanto com suas devidas cargas atuantes, e também o ensaio de forças devidas à ação de vento, dada a difícil viabilização de sua execução, tratando-se de ensaios realizados em campo. Além disso, levando-se em consideração que a avaliaçãode novos sistemas construtivos tende a ser feita tomando-se o método tradicional como referência e fazendo-se o julgamento por comparação, considerou-se a casa de alvenaria de blocos vazados cerâmicos, como modelo convencional de construção. Os resultados encontrados foram comparados com os valores obtidos, para os mesmos ensaios, em uma unidade padrão construída pela COHAB-RP. Como a maioria dos critérios de avaliação, utilizados, está relacionada com a deformação e altura da parede (h), formulou-se uma relação que permita a comparação direta entre as deformações de cada sistema construtivo e o modelo padrão COHAB. Este procedimento elimina as variáveis entre cada sistema de construção e evita a comparação pura e simples de resultados, o que não teria sentido na avaliação pretendida. 1 - ( deformação máxima permitida pelo critério - deformação observada) deformação máxima permitida pelo critério Como exemplo de interpretação da expressão acima, pode-se dizer que, caso o resultado seja 0,7 ou 70%, o valor da deformação é equivalente a 70% do máximo permitido, ou ainda, se o resultado for 130%, significa que a deformação ultrapassou 30% o máximo permitido. 4 Os resultados obtidos através da forma acima descrita foram comparados com os valores de referência e com os valores máximos admissíveis pelo critério de desempenho. Para a avaliação foram adotados 3 níveis de qualidade: satisfatório, regular e insatisfatório. Consideraram-se satisfatórios os sistemas que possuem seus resultados menores ou iguais ao padrão COHAB (valores £ COHAB), regulares os sistemas cujos valores estiverem entre o padrão COHAB e o máximo admitido pelo critério (COHAB £ valores £ CRITÉRIO) e insatisfatórios os sistemas que tiverem seus valores maiores que o limite máximo admissível. Os sistemas construtivos avaliados estão descritos a seguir: Padrão COHAB - (habitação convencional); casa de alvenaria de tijolo cerâmico com 6 furos revestido e sem forro; Sist. constr. B - painéis estruturais pré-fabricados em concreto; Sist. constr. C - painéis autoportantes, tipo sanduíche, estrutura interna de madeira tratada e recoberta por chapa tipo "Hard Board", revestida com argamassa epóxica; Sist. constr. D - alvenaria de tijolos de solo - cimento vazados intertravados; Sist. constr. E - painéis pré-fabricados em concreto armado com núcleo de bloco Cerâmico; Sist. constr. F - blocos cerâmicos, com encaixe macho-fêmea, permitindo a superposição e o intertravamento, dispensando o uso da argamassa; Sist. constr. G- painéis pré-fabricados de poliestireno expandido e tela de aço, revestidos com argamassa jateada; Sist. constr. H - painéis em madeira de lei industrializada; Sist. constr. I - painéis pré-fabricados tipo sanduíche de concreto e núcleo de Poliestireno; Sist. constr. J - blocos de concreto com sistema de auto-encaixe e auto-travamento, executado com massa especial; Sist. constr. K - colunas pré-moldadas espaçadas com placas pré-fabricadas em concreto imitando tijolo à vista. 5 REQUISITOS E CRITÉRIOS DE DESEMPENHO Os requisitos e critérios de desempenho utilizados foram os estabelecidos no relatório desenvolvido pelo IPT "Avaliação de Desempenho de Habitações Térreas Unifamiliares". De acordo com o ensaio realizado, relacionam-se os requisitos e critérios de desempenho correspondentes. 5 5.1 Impactos de corpo mole de grande dimensão em paredes externas: a) Requisito Sob ação de impacto de corpo mole decorrente da utilização normal da edificação, as paredes externas devem apresentar resistência satisfatória e suas deformações devem manter-se dentro dos limites aceitáveis. b)Critério Aplica-se às paredes externas com função portante que quando submetidas a impactos de corpo mole, devem atender às seguintes exigências: sob ação dos impactos de 120J, 240J(3), 360J e 480J, não devem ocorrer danos; sob ação dos impactos de 720J e 960J a não ocorrência de ruína; sob ação do primeiro impacto com energia de 240J, a deformação horizontal não deve ser maior que h/250, e a deformação horizontal residual, medida no terceiro impacto de 240 J, não deve ser maior que h/1250. 5.2 Impactos de corpo duro de pequena e grande dimensão em paredes externas: a)Requisito Sob ação de impacto de corpo duro decorrente da utilização normal da edificação, as paredes não devem apresentar ruptura ou avarias graves que prejudiquem sua função ou aspecto. b)Critério Aplica-se às paredes com ou sem função estrutural, nas quais, quando sujeitas a impactos de corpo duro de pequenas dimensões aplicados em qualquer ponto, não devem ocorrer fissuras ou estilhaçamentos e mossas superiores a 2,0 mm. Sob impactos de corpo duro de grandes dimensões também aplicados em qualquer ponto da parede, não deve ocorrer ruptura ou transpassamento. 5.3 Cargas provenientes de peças suspensas em paredes internas: a)Requisito As paredes externas e divisórias internas devem apresentar resistência mecânica aos esforços produzidos por cargas provenientes de peças suspensas como armários, prateleiras, etc, e suas deformações devem manter-se dentro dos limites aceitáveis compatíveis com as condições de utilização previstas. b)Critério Aplica-se às paredes externas e internas com ou sem função estrutural que provavelmente receberão cargas provenientes de armários, lavatórios, prateleiras, etc.. Estas paredes devem resistir a um carregamento de 1kN ou 1,5 vezes a carga a ser transmitida pela peça suspensa, aplicado em dois pontos, distantes 30 cm da parede. Não devem ocorrer: deformações horizontais maiores que h/500, deformações horizontais residuais maiores que h/2500 (h=altura da parede) e rupturas, fissuras ou arrancamento dos dispositivos de fixação. 6 5.4 Solicitações transmitidas por fechamento brusco de portas em paredes externas: a)Requisito As paredes não devem apresentar avarias graves nem rupturas quando submetidas a solicitações transmitidas por portas externas. b)Critério Aplica-se às paredes externas e internas com ou sem função estrutural, nas quais, quando submetidas à ação transmitida por fechamento brusco não devem ocorrer rupturas, fissurações, destacamentos ou cisalhamento no contorno do marco. 6 DESCRIÇÃO DOS ENSAIOS REALIZADOS a) Ensaio de corpo mole Visa verificar o comportamento de paredes quando submetidas a impactos de corpo mole decorrentes de choques acidentais provocados pelo próprio uso da edificação ou choques provocados por tentativas de intrusões, intencionais ou não. A aparelhagem utilizada no ensaio é baseada na norma MB-3256 "Divisórias Leves Internas Moduladas - Verificação da Resistência a Impactos". O procedimento do ensaio consiste em suspender um saco cilíndrico couro (diâmetro=35cm e altura=90cm) com massa de 40kg, de modo que, na posição de repouso, tangencie o corpo de prova. Para a produção dos impactos, deve-se afastar o saco de couro até que o seu centro de gravidade alcance as alturas de 30, 60, 90, 120 e 240 cm, a partir do centro de gravidade da parede, de tal modo que atinja o corpo de prova com energias de 120, 240(3), 360, 480, 960J, respectivamente. b) Ensaio de corpo duro Verifica o comportamento de paredes quando submetidas a choques gerados dentro da edificação, decorrentes do seu uso, ou externamente através de corpo duro de grande e pequena dimensão. A aparelhagem utilizada no ensaio é baseada na norma MB-3256 "Divisórias Leves Internas Moduladas - Verificação da Resistência a Impactos". O procedimento do ensaio consiste em aplicar aleatoriamente, na face da parede a ser ensaiada, 10 impactos com esferas de 0,5 kg e 1 kg, suspendendo-as às alturas de 0,75 m e 2 m, de modo que as energias de impacto sejam, respectivamente, de 3,75J e 20J. c) Ensaio de cargas provenientes de peças suspensas Verifica o comportamento de paredes quando submetidas a solicitaçõesde cargas provenientes de peças suspensas, como armários, prateleiras, pias, etc.. A aparelhagem do ensaio é baseada na norma MB3259 "Divisórias Leves Moduladas - Verificação do Comportamento sob Ação de Cargas Provenientes de Peças Suspensas". O procedimento do ensaio consiste em, após a fixação de mãos francesas e relógios comparadores na face oposta da parede ensaiada, aplicar a carga (contra pesos) gradativamente até atingir 1 kN. A carga permanece aplicada por 24 horas, quando são registradas as deformações horizontais e, 15 minutos após a retirada da carga, as deformações residuais. 7 d) Ensaio de fechamento brusco Verifica o comportamento de paredes devido à interação de portas quando estas são submetidas a fechamentos bruscos por manobras anormais como, por exemplo, o vento. A aparelhagem do ensaio é baseada na norma NBR 8054 "Porta de Madeira de Edificação - Verificação do Comportamento da Folha submetida a Manobras Anormais". O procedimento do ensaio consiste em aplicar perpendicularmente ao plano da porta, uma força de 150 N no sentido de provocar o seu fechamento. A folha, antes da aplicação da força, é mantida aberta num ângulo de 60o com o plano do batente. Realizam-se 10 fechamentos bruscos e, após cada um deles, são inspecionadas, tanto a parede no seu entorno, quanto a porta para registro das ocorrências. 7 RESULTADOS As tabelas que se seguem apresentam os resultados da relação entre a deformação máxima encontrada no campo e o máximo admitido pelo critério. Os gráficos representam a classificação dos sistemas analisados em relação ao padrão COHAB. Tabela 01 – Ensaio de Impacto de Corpo Mole 240J – 1º impacto Sistemas Construtivos dh (mm) dhmáx (h/250) (mm) 1 – (dhmáx – dh) (%) dhmáx COHAB 1.70 11.40 14.90 B 0.50 10.30 4.90 C 13.00 10.90 119.30 D 7.10 10.00 71.00 E 0.00 10.00 0.00 F 1.10 10.80 10.20 G 3.00 11.50 26.10 H 32.50 12.00 270.80 I 1.80 10.00 18.00 J 0.40 11.20 3.60 K 5.80 10.70 54.20 A avaliação dos sistemas construtivos em relação ao padrão COHAB é ilustrada graficamente na figura 01. 8 Figura 1 - Avaliação dos sistemas construtivos em relação ao padrão COHAB. Tabela 02 – Ensaio de Impacto de Corpo Mole 240J – 3º impacto Sistemas Construtivos dhr (mm) dhrmáx (h/1250) (mm) 1 – (dhrmáx – dhr) (%) dhrmáx COHAB 00.00 2.30 00.00 B 00.10 2.10 4.8 C 00.10 2.20 4.5 D 00.00 2.00 00.00 E 00.00 2.00 00.00 F 00.00 2.20 00.00 G 00.10 2.30 4.3 H 00.00 2.40 00.00 I 00.00 2.00 00.00 J 00.00 2.20 00.00 K 00.00 2.10 00.00 A avaliação dos sistemas construtivos em relação ao padrão COHAB é ilustrada graficamente na figura 02. 0 50 100 150 200 250 300 % B C D E F G H I J K sistemas 1 - (dh m áx. - dh) / dh m áx. limite critério insat is fató rio padrão COHA B regular sat is fatório 9 Figura 2 - Avaliação dos sistemas construtivos em relação ao padrão COHAB. Tabela 03 – Ensaio de Impacto de Corpo Duro Sistemas Construtivos Dhr (mm) dmáx (mm) 1 – (dmáx – d) (%) dmáx COHAB 01.00 2.00 50.00 B 00.00 2.00 00.00 C 00.00 2.00 00.00 D 01.00 2.00 50.00 E 00.50 2.00 25.00 F 01.00 2.00 50.00 G 00.90 2.00 45.00 H 00.00 2.00 00.00 I 00.50 2.00 25.00 J 03.40 2.00 170.00 K 00.00 2.00 00.00 0 20 40 60 80 100 % B C D E F G H I J K sistemas 1 - (dhrmáx. - dhr) / dhrmáx. limite critério insat is fató rio padrão COHA B regular sat is fatório 10 A avaliação dos sistemas construtivos em relação ao padrão COHAB é ilustrada graficamente na figura 03. Figura 3 - Avaliação dos sistemas construtivos em relação ao padrão COHAB. Tabela 04 – Ensaio de Peças Suspensas – Deformações Instantâneas Sistemas Construtivos dh (mm) dhmáx (h/500) (mm) 1 – (dhmáx – dh) (%) dhmáx COHAB 0.14 5.70 2.5 C 0.33 5.46 6.00 D 0.53 5.00 10.60 E 0.21 5.00 4.2 F 0.03 5.42 0.60 G 0.70 5.76 12.20 H 3.43 6.00 57.20 I 1.01 5.00 20.20 J 0.03 5.60 0.50 K 0.10 5.40 1.90 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 % B C D E F G H I J K sistemas 1 - (dmáx.-d) / dmáx. limite critério padrão COHA B insat is fató rio regular sat is fatório 11 A avaliação dos sistemas construtivos em relação ao padrão COHAB é ilustrada graficamente na figura 04. Figura 4 - Avaliação dos sistemas construtivos em relação ao padrão COHAB. Tabela 05 – Ensaio de Peças Suspensas – Deformações Residuais Sistemas Construtivos dhr (mm) dhrmáx (h/2500) (mm) 1 – (dhrmáx – dhr) (%) dhrmáx COHAB 0.13 1.10 11.82 C 0.21 1.10 19.09 D 0.29 1.00 29.00 E 0.13 1.00 13.00 F 0.03 1.10 2.73 G 0.70 1.20 58.33 H 1.03 1.20 85.83 I 1.00 1.00 100.00 J 0.02 1.10 1.82 K 0.05 1.10 4.55 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % C D E F G H I J K sistemas 1 - (dh m áx.-dh) / dhm áx. limite critério padrão COHA B insat is fató rio regular sat is fatório 12 A avaliação dos sistemas construtivos em relação ao padrão COHAB é ilustrada graficamente na figura 05. Figura 5 - Avaliação dos sistemas construtivos em relação ao padrão COHAB. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % C D E F G H I J K sistemas 1 - (dhrmáx.-dhr) / dhrm áx. limite critério insat is fató rio padrão COHA B regular sat is fatório 13 Tabela 06 – Ensaio de fechamento brusco de portas Sistemas Construtivos Registro das ocorrências padrão COHAB danos na fechadura; funcionabilidade da chave prejudicada; sem danos à parede B fissura no contorno do batente na parte superior direita, face interna; fissura no rejuntamento do revestimento externo C fissura vertical na junção painel/marco , lado esquerdo face interna da parede D afundamento da porta na região da fechadura; sem danos à parede E fissuras no entorno do batente; destacamento na região de fixação esquerda; desprendimento do revestimento na parte superior do batente, face interna F ruptura da folha da porta; sem danos à parede; ensaio encerrado no 7º fechamento brusco G ruptura da folha da porta; sem danos à parede; ensaio encerrado no 7º fechamento brusco H lascamento da guarnição superior do batente; diminuição da rigidez do conjunto painel/porta I ruptura da folha na região da fechadura e no canto inferior esquerdo; sem danos à parede J destacamento do batente na parte externa; fissura vertical na parede próximo ao batente, face interna inferior K ruptura da solda entre o montante da porta e o perfil de sustentação do vidro na região da fechadura; funcionabilidade da fechadura prejudicada Tabela 07 – Avaliação dos Sistemas em Relação ao Padrão COHAB Sistema Construtivo Avaliação B Regular C Regular D Satisfatório E Regular F Insatisfatório G Insatisfatório H Insatisfatório I Satisfatório J Regular K Regular 14 8 ANÁLISE DOS RESULTADOS Na avaliação relativa ao ensaio de impactos de corpo mole de grande dimensão foram levados em consideração os critérios admitidos pelo IPT e os valores de referência do sistema construtivo convencional “padrão COHAB”. Os sistemas construtivos E, F e J não apresentaram nenhuma ocorrência nos impactos de 120 a 960J. As deformações instantâneas e residuais apresentaram valores menores que os do padrão de referência COHAB, sendo então avaliados como satisfatórios. Apesar do sistema construtivo G não ter apresentado nenhuma ocorrência durante os impactos, os resultados tanto da deformação instantânea como da residual mantiveram-se entre o limite admitido pelo critério e o padrão COHAB, portanto, foi avaliado como regular. Observou-se que, na deformação instantânea, o sistema construtivo C foi considerado insatisfatórioem relação ao padrão COHAB mas não foram constatados valores significativos na deformação residual. Provavelmente, isto tenha ocorrido devido ao comportamento elástico do painel (grandes deslocamentos sem deformações residuais consideráveis). Nos impactos de 720 e 960J, não houve ruína do elemento ensaiado, e nos demais impactos, registrou-se uma pequena fissura na junta direita do painel. Levando-se em consideração as ocorrências e deformações encontradas, o sistema construtivo C foi considerado regular em relação ao padrão COHAB. Na deformação instantânea os sistemas construtivos D e I foram considerados regulares, mas não foram registradas deformações residuais no 3º impacto de 240J. Ambos apresentaram pequenas fissuras durante os impactos de 120, 240, 360 e 480J, mas não houve ruína nos impactos de 720 e 960J. Os sistemas construtivos D e I foram avaliados como regulares em confronto com o padrão de referência adotado. Não foi observada nenhuma ocorrência no sistema construtivo B, e a deformação instantânea registrada no 1º impacto de 240J estava abaixo do limite padrão COHAB. Também não foram constatados valores significativos na deformação residual, apesar de seus valores serem maiores que os do padrão de referência adotado. O sistema construtivo, portanto, foi avaliado como satisfatório. Os sistemas construtivos H e K, apesar de não apresentarem deformações residuais após o 3º impacto de 240J, foram considerados insatisfatórios em relação ao padrão COHAB, pois atingiram a ruína com energia de impacto de 960J e 720J respectivamente. No ensaio de corpo duro de pequena e grande dimensão, no que se refere à não- ocorrência de ruptura ou transpassamento, para impactos de 20J, o critério de desempenho foi totalmente cumprido pelos sistemas construtivos avaliados pois, não foram registradas ocorrências de qualquer natureza, igual, portanto, ao do padrão COHAB. Já nos impactos de 3,75J, as ocorrências observadas nos sistemas construtivos A e H foram consideradas de pequena monta. A profundidade das mossas, em todos os sistemas, mantiveram-se dentro do limite de referência padrão COHAB. 15 Apenas o sistema J apresentou resultado superior ao limite permitido mas, como já justificado, este acontecimento se deve mais ao engrossamento do revestimento da parede, acarretado mais por falhas na colocação dos blocos, do que à resistência da parede, sendo então avaliado como regular. Os demais sistemas construtivos analisados, de maneira geral, tiveram um comportamento satisfatório, pois seus resultados não ultrapassaram o limite obtido no “padrão COHAB”. Para avaliação dos sistemas construtivos em relação ao ensaio de cargas provenientes de peças suspensas, levaram-se em consideração as deformações instantâneas e residuais, as ocorrências registradas no elemento ensaiado após 24 horas de carregamento e os resultados obtidos no padrão de referência COHAB. Os valores das deformações instantâneas e residuais mantiveram-se abaixo dos valores de referência padrão COHAB, nos sistemas construtivos F, J e K. Não foram constatadas ocorrências. Logo, estes sistemas construtivos foram avaliados como satisfatórios em relação ao padrão de referência adotado. Os sistemas construtivos C, D, E, G e I não apresentaram qualquer tipo de ocorrência e as deformações instantâneas e residuais tiveram valores entre o limite admitido pelo critério e o padrão COHAB, sendo então avaliados como regulares. Apesar de manifestar deformações instantâneas e residuais abaixo do limite do critério, o sistema construtivo H apresentou, após 24 horas de manutenção do carregamento, empenamento das tábuas que sustentavam o dispositivo da carga. Logo, o sistema construtivo H foi considerado insatisfatório em relação ao padrão COHAB. Não foi possível a avaliação do sistema construtivo B em relação a cargas provenientes de peças suspensas, pois o ensaio foi prejudicado por operários que trabalhavam no local. No ensaio de fechamento brusco, a avaliação foi feita considerando-se o critério estabelecido (não ocorrência de rupturas, fissurações, destacamentos ou cisalhamento no contorno do marco) e as ocorrências registradas na casa padrão COHAB. Os sistemas construtivos avaliados como regulares em relação ao padrão COHAB foram aqueles que apresentaram pequenas fissuras no contorno do batente e/ou desprendimento do revestimento, como os sistemas construtivos B, C, E, J e K. Não foram registradas ocorrências nas paredes externas analisadas dos sistemas construtivos D e I, sendo portanto avaliados como satisfatórios em confronto com o padrão de referência adotado. O sistema construtivo H foi considerado insatisfatório em relação ao padrão adotado, por apresentar diminuição na rigidez do conjunto painel/porta. Como já registrado, observou-se uma certa fragilidade das folhas das portas empregadas nos sistemas construtivos analisados, o que influenciou na avaliação relativa ao ensaio, pois os sistemas construtivos F e G foram considerados insatisfatórios em relação ao padrão COHAB pelo encerramento do ensaio no 7º fechamento brusco, devido a danos na porta, sem se terem registrado, até então, quaisquer ocorrências nas paredes. 16 9 CONCLUSÕES O conceito de desempenho é aplicado em produtos nos quais não existe uma normalização técnica específica, sendo, então, necessária a sua utilização para constatar se as exigências dos usuários estão sendo atendidas. A necessidade da aplicação deste conceito cresce juntamente com a industrialização da construção civil, que tenta suprir o déficit habitacional através de sistemas construtivos inovadores. A avaliação desses sistemas construtivos carece ainda de uma metodologia que especifique os limites mínimos de qualidade a serem alcançados. Em alguns países europeus, a produção de sistemas construtivos novos sempre foi acompanhada da avaliação de desempenho, diminuindo assim, as restrições no que se refere à introdução de construções inovadoras. Desde 1965 o CSTB (Centre Scientifique et Techinique du Bâtiment), da França, já publicava exigências a serem cumpridas por habitações leves. No Brasil, a falta de uma normalização dificulta a introdução de sistemas construtivos com qualidade, pois os fabricantes e construtores não possuem parâmetros em que se baseiem para garantir a qualidade do produto final, sendo então lançadas no mercado tecnologias não testadas ou avaliadas. É importante citar que, para a elaboração das normas de desempenho, devem-se determinar requisitos e critérios de desempenho a que um determinado produto deve atender, independentemente de sua forma e natureza. Isto porque podem abranger vários produtos ainda não normalizados, o que não acontece com os códigos de obras ou as normas prescritivas. Uma mudança, já verificada, mas que ainda carece de um embasamento maior de especificações, é registrada no novo CÓDIGO DE OBRAS E EDIFICAÇÕES DO MUNICÍPIO DE SÃO PAULO (1992), que relaciona o desempenho de uma edificação como uma das especificações a serem atendidas. É registrado no referido código: “o desempenho obtido pelo emprego de componentes, em especial daqueles ainda não consagrados pelo uso, bem como quando em utilizações diversas das habituais, será de inteira responsabilidade do Profissional que os tenha especificado ou adotado. A Prefeitura Municipal de São Paulo poderá desaconselhar o emprego de componentes considerados inadequados, que possam vir a comprometer o desempenho desejável, bem como referendar a utilização daqueles cuja qualidade seja notável”. Já a implementação de certificados de homologação para produtos novos deve ser interpretada como uma forma de determinar a viabilidade ou não de uso do sistema inovador, pois eles não garantem integralmente sua qualidade. Além disso, a implementação requer todo um sistema estruturado de aprovação como a UEAtc (Union Européene pour L’agreemente Techinique dans la Construction)na Europa. Depois da aplicação prática deste estudo, concluiu-se que os programas que surgem tentando resolver o déficit habitacional no país, incentivando as soluções inovadoras com objetivo de construir-se mais, gastando-se menos, sem prejudicar a qualidade do produto, devem estar acompanhados de um projeto de avaliação para se constatar a qualidade dos sistemas construtivos, pois assim evitariam a construção de habitações que não satisfazem as exigências dos usuários. 17 A falta de maiores informações sobre o produto nos projetos e especificações técnicas necessárias, por partes dos fabricantes, ocasiona dúvidas e ocorrências não previstas, tanto na avaliação, quanto durante a ocupação da habitação pelos usuários. Fato este evidenciado durante o ensaio de cargas provenientes de peças suspensas, pois, não constavam, nas especificações, o sistema de fixação adequado para cada tecnologia, nem o local destinado a elas. É relevante citar a importância da avaliação de desempenho de novas tecnologias para a habitação antes de entrarem no mercado. Isto porque os sistemas construtivos que obtiveram avaliação insatisfatória foram justamente os que não apresentaram, no processo licitatório da Vila Tecnológica, resultados de ensaios realizados em laboratório. Vale lembrar que, apesar de alguns sistemas construtivos necessitarem de melhorias para alcançarem os valores mínimos de qualidade adotados neste trabalho, os mesmos são considerados satisfatórios pelos critérios de desempenho. Com os resultados obtidos na avaliação proposta, pode-se verificar que as tecnologias avaliadas no conjunto apresentaram um bom resultado no contexto geral de cada ensaio, como se observa a seguir: Tabela 11 - Porcentagem dos níveis de qualidade em relação aos ensaios realizados Impactos de corpo mole Impactos de corpo duro Peças suspensas Fechamento brusco Satisfatório 40% 90% 30% 20% Regular 40% 10% 50% 50% Insatisfatório 20% 0% 10% 30% *10% * ensaio prejudicado Figura 42 - Porcentagem dos níveis de qualidade em relação ao ensaio de impactos de corpo mole de grande dimensão Ensaio de impactos de corpo mole satisfatório 40% regular 40% insatisf. 20% satisfatório regular insatisf. 18 Figura 43 - Porcentagem dos níveis de qualidade em relação ao ensaio de impactos de corpo duro de pequena e grande dimensão. Figura 44 - Porcentagem dos níveis de qualidade em relação ao ensaio de cargas provenientes de peças suspensas. Figura 45 - Porcentagem dos níveis de qualidade em relação ao ensaio de fechamento brusco de portas. Ensaio de impactos de corpo duro satisfatório 90% insatisf. 0% regular 10% satisfatório regular insatisf. Ensaio de peças suspensas satisfatório 30% regular 50% insatisf. 10% ensaio prejudicado 10% satisfatório regular insatisf. ensaio prejudicado Ensaio de fechamento brusco regular 50% insatisf. 30% satisfatório 20% satisfatório regular insatisf. 19 A avaliação estrutural realizada na Vila Tecnológica de Ribeirão Preto proporcionou bases racionais à identificação de falhas dos sistemas construtivos nela empregados. Por isso, esta avaliação foi considerada um fator relevante na identificação de determinados aspectos que devem ser modificados para proporcionar ao sistema construtivo um desempenho satisfatório. Vale ressaltar que a avaliação de um sistema inovador não se restringe apenas à segurança estrutural . Há outras exigências a serem levadas em consideração para a avaliação total de um sistema inovador, como, por exemplo, conforto térmico, conforto acústico, estanqueidade à água, etc.. Mas tal avaliação é fator essencial para garantir a durabilidade do produto e segurança do usuário. Sugere-se então que, na avaliação geral de uma nova tecnologia, o desempenho estrutural seja fator relevante para a aprovação do produto. Ressalta-se também que, embora os sistemas construtivos não tenham sido verificados para cargas verticais e principalmente para o vento, soluções novas, bem mais leves e baratas, tendem a apresentar problemas sob ação do vento, sendo portanto, importante verificar seu desempenho frente a forças devidas à ação de vento. Espera-se então que a avaliação proposta possa contribuir para futuras avaliações, além de fornecer aos fabricantes subsídios para a melhoria da qualidade de novas tecnologias a serem lançadas no mercado. A avaliação dos sistemas, levando-se em consideração o conjunto dos ensaios e o padrão de referência adotado, é mostrada na tabela a seguir: Tabela 12 - Avaliação dos sistemas construtivos empregados na Vila Tecnológica de Ribeirão Preto. Sistemas construtivos Corpo mole Corpo duro Peças suspensas Fechamento brusco B satisfatório Satisfatório * Regular C regular Satisfatório regular Regular D regular Satisfatório regular Satisfatório E satisfatório Satisfatório regular Regular F satisfatório Satisfatório satisfatório Insatisfatório G regular Satisfatório regular Insatisfatório H insatisfatório Satisfatório insatisfatório Insatisfatório I regular Satisfatório regular Satisfatório J satisfatório Regular satisfatório Regular K insatisfatório Satisfatório satisfatório Regular 20 BIBLIOGRAFIA ALMEIDA, R. (1984). A importância da avaliação do desempenho e o controle da qualidade. Construção São Paulo, Suplemento PINI, Sistemas Construtivos, p.6-7, dezembro. ALMEIDA, R. (1984). 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