De acordo com o professor Antonio Carlos Reis Laranjeiras da Universidade Federal da Bahia:

“O termo “colapso progressivo” é usado para identificar a propagação de uma ruptura inicial, localizada, de modo semelhante a uma reação em cadeia que conduz à ruptura parcial ou total de um edifício. A característica básica do colapso progressivo é a de que o estado final da ruptura é desproporcionalmente maior do que a ruptura que deu início ao colapso. Portanto, o “colapso progressivo” é um tipo de ruptura incremental, no qual o dano total é desproporcional à causa inicial. Em alguns países, esse tipo de ruptura é identificado por “colapso desproporcional”.

Os americanos propõem a seguinte definição, a ser oficializada nas Normas:

“colapso progressivo – a propagação de um dano localizado de elemento a elemento estrutural, resultando, eventualmente, no colapso de toda uma estrutura ou, desproporcionalmente, de grande parte dela; também conhecido como colapso desproporcional”.

 

COMO ACONTECE UM COLAPSO (simples):

Em uma estrutura simples formada por diversas vigas independentes apoiadas sobre pilares, também independentes:

com a ocorrência de um acidente com um carro desgovernado por exemplo:

o carro vai atingir o pilar P-1. Como a viga V-1 está apoiada no pilar P-1, também será afetada pelo acidente, isto é, a viga V-1 vai cair, com certeza.

COMO ACONTECE UM COLAPSO PROGRESSIVO:

Quando os componentes da estrutura (vigas e pilares) são independentes e não há ligação estrutural entre eles, há possibilidade do efeito progressivo, isto é, a queda da viga V-1 pode "puxar" o pilar P-2 que, saindo do lugar, vai descalçar a viga V-2. A viga V-2 vai cair.

Por sua vez, a queda da viga V-2 poderá ocasionar o tombamento do pilar P-3 e assim, sucessivamente, continuar a se propagar o efeito danoso do acidente por outros componentes da estrutura além do pilar P-1 e da viga V-1, inicialmente únicos envolvidos diretamente no acidente com o carro.

O EFEITO PROGRESSIVO PODERIA SER EVITADO OU PELO MENOS CONTIDO?

Sim. Caso o projetista da estrutura tivesse concebido as vigas V-1 e V-2 como se fosse uma única viga (tecnicamente chama-se viga contínua), o tombamento do pilar P-1 não acarretaria a queda da viga V-1. Na viga contínua há armadura que segura a viga V-1 que passa a funcionar como uma viga em balanço e ela vai continuar no lugar mesmo sem o pilar P-1. Desse modo, o acidente com o carro desgovernado afetaria apenas o pilar P-1 e a árvore, é claro, permanecento todo o resto da estrutura sem ser afetado.

 

Veja alguns casos de Colapso Progressivo que ficaram famosos no mundo:

Embora de ocorrência  bastante remota, acidentes como a colisão de veículos na fachada de prédios, explosão de bujão de gás na cozinha da lanchonete do térreo, reformas mal planejadas, obras de escavação na vizinhança, instalações como a de ar condicionado passando por dentro de buracos abertos em vigas e outros casos que efetam a estrutura ocorrem com maior frequencia do que se pode esperar.

Evitar a progressividade dos colapsos ou diminuir a progressividade pode ser feita por meio de cuidados simples e que nem sempre acarreta aumento do custo da construção.

Lajes pré-fabricadas que são instaladas como lajes isoladas (uma na sala, outra no quarto, etc.) podem ser solidarizadas uma nas outros mediante a colocação de uma simples armadura positiva passando de uma laje para outra formando uma Laje Contínua.

Estruturas pré-fabricadas que trabalham com componentes isolados pode ter os componentes solidarizados por meio de uma segunda concretagem que vai unir duas vigas contíguas formando uma viga contínua.

Pilares que trabalham isolados um dos outros podem ser solidarizados por meio de vigas de travamento, podendo haver uma viga de travamento no andar térreo ou, alternativamente, uma viga de travamento no último andar. Eventual destruição de um ou alguns pilares no pavimento térreo por causa de um choque de veículos ou uma bomba como no Edifício Murrah não implicaria na ruína de todos os pilares até a cobertura. A existência da viga de travamento irá direcionar a transmissão das cargas por outros caminhos, impedindo a progressividade do colapso.

Veja um caso típico:

 

Outro caso muito comum que pode ocasionar um Colapso Progressivo:

Modernamente, costuma-se tratar cada pavimento do edifício como se fosse pavimento independente, e até chamam de Pavimento Tipo, como se todos os pavimentos do prédio fossem exatamente iguais, oque, evidentemente, é um grande erro, do ponto de vista da segurança estrutural do prédio.

Um prédio simples apresenta pilares com largura proporcional ao peso que o mesmo deve aguentar. Os pilares de baixo são mais largos pois precisam suportar pesos maiores enquanto que os pilares superiores são mais finos pois suportam pesos menores.

Em uma concepção estrutural em que os pilares não são concêntricos (os centros de gravidade dos pilares não estão alinhados na mesma vertical) introduz uma excentricidade na estrutura como um todo e nas fundações em particular, que pode passar desapercebido:

Já, numa concepção estrutural em que se garante a concentricidade de todos os pilares, não ocorre a excentricidade estrutural:

Nesse tipo de análise, cada pavimento deve ser calculado de forma independente pois a condição de carregamento estrutural é distinta e própria em cada laje. Não tem sentido, portanto, a denominação Pavimento Tipo.

A problemática do Colapso Progressivo não se restringe a esses casos apresentados de continuidade e de redundância estruturais (de forma bem simplificada para efeitos didáticos) devendo ser desenvolvidas simulações sobre o comportamento estrutural do edifício e considerar outros fenômenos como a ductilidade e as diversas novas situações de carregamento após acidente.

Veja as notas de aula tomadas em um Seminário sobre Colapso Progressivo promovido pela ABECE-BA no auditório do CREA-BA em 14/08/2012 sob coordenação do professor Antonio Carlos Reis Laranjeiras da Universidade Federal da Bahia - .

ET-10\www\roberto\concreto\conc12.htm em 17/08/2012, atualizado em 20/08/2012.