Construa sobre a rocha, mas proteja seus edifícios com areia

Areia contra vibrações

A recomendação de construir sua casa sobre a rocha, e não sobre a areia, tem significados muito claros, tanto em relação aos conteúdos simbólicos da mensagem quanto acerca da natureza estrutural para as construções reais.

Curiosamente, Konstantinos Kalfas e colegas da Universidade do Mississippi, nos EUA, concluíram agora que um dos melhores métodos para proteger edifícios, pontes e outras estruturas contra danos causados por condições climáticas severas e desastres naturais deve começar justamente com a areia.

Mas não se trata de construir diretamente sobre a areia. Acontece que muitos edifícios altos, pontes e outras estruturas utilizam amortecedores para atenuar vibrações e absorver energia vibratória, incluindo sísmica, reduzindo a tensão exercida sobre as vigas e colunas da estrutura. Esses dispositivos ajudam a aumentar a vida útil do edifício – ou mesmo evitam colapsos catastróficos – mas os amortecedores tradicionais, à base de fluido, são caros e difíceis de substituir.

O que os engenheiros demonstraram agora é que amortecedores de areia pressurizada têm melhor desempenho em temperaturas extremas e oferecem uma opção mais barata e ecológica para a construção.

“Todos os veículos que você dirige possuem amortecedores para tentar reduzir as vibrações. Como engenheiros civis, pegamos esse conceito e o aplicamos a estruturas modernas. Mas os amortecedores típicos são à base de óleo ou possuem mecanismos muito complexos, o que encarece a construção. É aí que entra o amortecedor de areia. A areia é barata, fácil de manter e ecologicamente correta,” resumiu o professor Liang Cao.

Amortecedores de areia

Amortecedores são usados há muito tempo como absorvedores de energia para reduzir os danos causados por ventos fortes, terremotos e outros eventos. Os modelos tradicionais são preenchidos com óleo ou outros líquidos viscosos, o que significa que, se falharem, podem danificar o ambiente circundante e ser dispendiosos para substituir.

“Quando os amortecedores viscosos são submetidos a cargas contínuas, isso pode aumentar a temperatura dentro da carcaça do amortecedor, resultando no efeito de aquecimento viscoso que, por sua vez, pode danificar as vedações das extremidades que protegem o óleo contra vazamentos,” explicou Kalfas. “Não podemos simplesmente adicionar mais óleo de silicone porque os amortecedores viscosos são mecanismos complexos. É necessário removê-los completamente da estrutura e enviá-los de volta ao fabricante para que sejam substituídos ou reparados.”

Em comparação, os amortecedores de areia pressurizada podem ser substituídos ou reparados poucas horas após serem danificados, não exigindo nem mesmo mão-de-obra especializada. “O amortecedor de areia é muito fácil de construir. Ele é algo que um leigo ou um maquinista pode consertar apenas com a força humana, então você não precisa devolvê-lo ao fabricante,” disse Kalfas.

Os amortecedores de areia foram testados em amplas faixas de temperaturas internas para garantir que pudessem suportar condições extremas. Os pesquisadores também analisaram se a areia úmida alterava o desempenho do amortecedor e descobriram que não. “Isso significa que, mesmo que a umidade cause a formação de mofo no amortecedor, ele ainda funciona,” disse Cao.

Feita a parte de avaliação inicial em laboratório, a equipe agora se prepara para testar seus amortecedores de areia em estruturas do mundo real.