Robustez estrutural no contexto das extremas: conceitos, estratégias e desafios atuais
FOTO Alfred Murrah Federal Building, 1995, disponível em: https://edition.cnn.com/2020/04/19/us/oklahoma-city-bombing-ceremony-25-years
A engenharia estrutural enfrenta atualmente um contexto de risco crescente, associado à maior exposição das construções a ações extremas, tanto de origem antrópica (como explosões, impactos ou atos terroristas), como associadas a eventos naturais (incêndios, ventos extremos ou inundações). Nestes cenários, conceitos como segurança estrutural, resiliência e robustez assumem um papel central na avaliação do desempenho de edifícios e infraestruturas.
A robustez estrutural corresponde à capacidade de uma estrutura resistir a eventos excecionais sem sofrer danos desproporcionais relativamente à causa inicial, evitando a propagação do dano e o consequente colapso progressivo . O interesse científico e regulamentar neste tema iniciou-se após o colapso parcial do edifício Ronan Point, em Londres, em 1968, que mostrou a importância da existência de caminhos alternativos de carga e conduziu ao desenvolvimento dos requisitos normativos associados à integridade estrutural.
Casos reais no contexto de colapso progressivo
Os acontecimentos reais são essenciais para compreender o comportamento estrutural após dano localizado. A observação do desempenho de estruturas sujeitas a ações excecionais permite identificar mecanismos responsáveis pela propagação do dano e, inversamente, características que limitam o colapso. De seguida apresentam-se exemplos representativos organizados em dois grupos: estruturas que sofreram colapso progressivo e estruturas que demonstraram um comportamento robusto.
O desastre do edifício Ronan Point, em Londres, em 1968, constitui um dos exemplos mais marcantes de colapso progressivo em edifícios correntes. Uma explosão de gás provocou o colapso de uma parede resistente, originando a queda sucessiva dos pisos superiores devido à inexistência de caminhos alternativos de carga e à baixa continuidade estrutural entre elementos. Situação semelhante ocorreu no atentado ao edifício federal Alfred Murrah, em 1995, onde a rotura dos pilares que suportavam uma viga de transferência conduziu a uma redistribuição abrupta de esforços para elementos não dimensionados para tais solicitações, evidenciando a reduzida redundância do sistema estrutural. No caso do atentado às Torres Gémeas do World Trade Center, em 2001, o impacto inicial provocou danos localizados, mas foi o incêndio subsequente que conduziu à degradação progressiva da resistência e rigidez dos elementos metálicos, reduzindo a capacidade de deformação e conduzindo à instabilidade global.
Em contraste, outros acontecimentos demonstram que, quando o sistema estrutural possui capacidade de redistribuição de esforços, mesmo danos severos não conduzem necessariamente a colapsos desproporcionais. No impacto de um avião no edifício do Pentágono, em 2001, apesar da perda de vários pilares ao nível do piso térreo, a estrutura manteve-se estável durante tempo suficiente para permitir a evacuação dos seus ocupantes. Este comportamento foi associado à continuidade e redundância do sistema resistente e à capacidade de deformação dos elementos estruturais, que permitiram mobilizar mecanismos alternativos de carga após a perda localizada de elementos de suporte. De forma semelhante, nas Khobar Towers, uma explosão nas proximidades provocou danos extensos, mas não conduziu ao colapso progressivo, tendo a estabilidade sido assegurada pela presença de elementos resistentes capazes de assumir caminhos alternativos de carga. Um exemplo mais recente ocorreu em Coimbra, em 2026, onde uma explosão num apartamento provocou danos localizados significativos em elementos não estruturais, sem comprometer os elementos resistentes nem a estabilidade global do edifício, evidenciando a capacidade da estrutura em confinar os efeitos da ação excecional à zona diretamente afetada.(...)
Autoras Aldina Santiago, Professora Associada, (ISISE) Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra
Ana Francisca Santos, Investigadora, (ISISE) Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra
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