Engenharia brasileira estuda formas de reduzir vibrações em estruturas

Brasília, 19 de maio de 2009.

"Ponte quebrada por ressonância"
Um dos fenômenos com que os profissionais especializados em estruturas mais se preocupam é a ressonância. Em todas as construções, os engenheiros estudam a vibração da estrutura e por meio de cálculos, conseguem saber qual a frequência que atua sobre o concreto ou outros materiais. Quando elementos externos à construção, como os terremotos, operam na mesma frequência que a encontrada na construção, corre-se o risco de haver abalo na estrutura, até mesmo o desabamento.

Não é raro cidadãos se preocuparem com esse problema. Raquel Luz, moradora de Santa Catarina, enviou uma carta ao Confea em que se mostra preocupada com uma obra em seu prédio, na qual uma britadeira estaria sendo utilizada. O engenheiro civil Danilo Sili Borges, especialista do Confea, explica que ferramentas como essas operam em uma faixa de frequência diferente da encontrada nas estruturas das construções. O problema, nesse caso, restringe-se ao desconforto causado pelo barulho da obra.

Borges lembra que a ressonância é bastante estudada e conhecida pelos engenheiros. Ele ressalta que a atividade sísmica é a que mais atrai a atenção dos especialistas no assunto. “O Japão, que é um dos países que mais pesquisam construções a prova de terremotos, enviou especialistas a Portugal, pois o terremoto de 1755, ocorrido em Lisboa, estimulou os portugueses, na figura de Marquês de Pombal, a criarem um código de construção que fortalecesse os edifícios contra os terremotos”, explica.

Um dos casos clássicos de ressonância ocorreu, em 1940, na ponte Tacoma Narrows, de 854 metros, nos Estados Unidos. A energia transferida pelo vento de 68 Km/h à ponte a fez vibrar, inicialmente, no modo longitudinal. Depois de um tempo, a ponte começou a torcer, levando à queda da estrutura. O colapso da ponte foi filmado e você pode ver o fenômeno clicando aqui.

O professor titular do Programa de Engenharia Civil da Coppe/UFRJ, um dos mais renomados centros de engenharia do mundo, Ney Roitman, lembra de outro caso: a passarela do milênio. “Durante a inauguração desta passarela, na virada do milênio (2000), a frequência gerada pelo andar das pessoas coincidiu com uma das frequências próprias da estrutura. Neste caso a passarela não ruiu, mas foi interditada por um longo período até que seu projeto fosse completamente revisto”, conta.

Tecnologia brasileira para reduzir vibrações

"Teste de vibrações em dutos de petróleo"
Atualmente Roitman coordena um grupo de pesquisa teórico e experimental que busca formas de reduzir vibrações em prédios, pontes, passarelas e estádios de futebol.

"Existem algumas formas de reduzir as vibrações em estruturas. Uma maneira é aumentando-se o seu amortecimento com a instalação de elementos que tenham elevada capacidade de absorver energia. Outra forma é por meio da instalação de um sistema auxiliar, neste caso a ideia básica é que este sistema auxiliar passe a sofrer as vibrações, mas não transmita à estrutura principal", explica o professor.

"Plataforma para simulação"
No momento, a Coppe desenvolve para a Petrobras uma técnica para reduzir vibrações em risers (estruturas que levam o óleo ou gás do fundo do oceano até a superfície) através do seu acréscimo de amortecimento.

Na sala de aula

A chamada dinâmica estrutural é ensinada nos cursos de engenharia civil do país. Entretanto, toda vez que o cidadão desconfiar de alguma irregularidade na obra, deve verificar se ela tem um responsável técnico devidamente habilitado e inscrito no Crea de sua região e se a obra tem uma Anotação de Responsabilidade Técnica (ART).

A Universidade Federal do Rio de Janeiro mantém um laboratório de última geração onde o fenômeno é estudado.  Na Ilha do Fundão, na Coppe, o Sublaboratório de Dinâmica e Processamento de Sinais e Imagens reúne registros sobre as vibrações em diversos tipos de materiais.

Ressonância elétrica

O engenheiro eletricista Paulo Prado, do Confea, adverte que o fenômeno também ocorre em instalações elétricas mal feitas. Interferências e ruídos na linha telefônica, por exemplo, podem ser resultado de um projeto mal executado.

“Esse problema se caracteriza pela formação de um campo eletromagnético indesejado. Quando outros aparelhos, principalmente os eletrônicos que usamos em casa, entram em contato com esse campo, há uma sobreposição de cargas e aí acontece a interferência”, analisa Prado.

Thiago Tibúrcio
Assessoria de Comunicação do Confea