Projeto audacioso é apresentado para evitar o colapso de edifícios diante de uma catástrofe

Os colapsos catastróficos de edifícios têm um custo enorme e resultam na perda de vidas, tanto humanas quanto animais. Eles ocorrem devido a uma “falha inicial” em algum ponto específico da estrutura, e com isso inicia-se uma cadeia de falhas que se propagam por toda o prédio, como um efeito dominó.

Os projetos atuais de edifícios focam na prevenção do início do colapso após uma pequena falha inicial, porém, se a falha for grande, o sistema não irá funcionar e a estrutura irá cair. E isso tem trazido preocupações sobre a eficácia desses projetos.

Pensando nisso, pesquisadores da Universidade Politécnica de Valência, na Espanha, apresentaram uma abordagem alternativa para impedir a propagação de falhas de um edifício para outro, evitando assim um colapso catastrófico. O projeto foi publicado recentemente em um artigo na revista Nature.

O novo projeto alternativo

Os pesquisadores desenvolveram um novo projeto que atende aos requisitos dos códigos atuais, e evita que um prédio desmorone completamente após um desastre. E mais do que isso, evita quedas em sequência (de vários prédios) após uma pequena falha local inicial.

Eles trouxeram para esse projeto uma nova abordagem, análoga a como os “lagartos perdem a cauda quando se sentem ameaçados”. Segundo palavras dos autores, “Tornamos o colapso inicial isolado e… ‘perdido’ ”.

O segredo do sistema desenvolvido está na implementação de fusíveis estruturais, que permitem segmentar o edifício, ou seja, perde-se uma parte da estrutura para preservar o restante dela. Quando uma grande falha inicial vai se propagar para o restante do edifício, o colapso é isolado, protegendo o restante.

Os componentes mais importantes para que um edifício fique de pé são as suas colunas. Se elas falharem, tudo desmorona. Então, para evitar falhas sucessivas de colunas, as conexões de vigas e lajes com pilares foram projetadas para falhar antes que possam transmitir forças suficientes para romper sucessivamente os demais pilares.

Testando o novo sistema

O projeto foi testado em um único ensaio em um edifício pré-fabricado de concreto em escala real. O teste mostrou que o sistema é eficaz e pode ser aplicado com um baixo custo, utilizando técnicas e elementos já comumente utilizados no setor de construção civil.

Veja no vídeo abaixo o teste de colapso parcial realizado na estrutura:

A parte do edifício que permanece em pé sofre apenas pequenos danos, permitindo a realização de operações seguras de resgate e evacuação, salvando vidas em caso de situação extrema.

Segundo os pesquisadores, no futuro eles pretendem testar o projeto em outros dois edifícios: um com estrutura de concreto executada no local e o outro com estrutura de aço. Além disso, também desenvolver projetos simplificados para facilitar seu uso na prática diária de engenharia e arquitetura.

Referência da notícia:

Makoond, N. et al. Arresting failure propagation in buildings through collapse isolation. Nature, 629, 2024.