Avaliação da vulnerabilidade sísmica dos edifícios da...

UNIVERSIDADE DE COIMBRA: UNIVER(SC)IDADEdesafios e propostas de uma candidatura a património da humanidade

29 e 30 de Novembro de 2007, Coimbra. Encontro organizado pelo Gabinete de Candidatura à UNESCO - Universidade de Coimbra, Câmara Municipal de Coimbra e ICOMOS-Portugal

Mendes da Silva; Romeu Vicente, Humberto Varum

CARACTERIZAÇÃO DAS ALVENARIAS DOS EDIFÍCIOS DA BAIXA DE COIMBRA AS SUAS ANOMALIAS TÍPICASInspection and appraisal of 700 buildings in the old city Centre of Coimbra

Challenges of the UNESCO nomination project for the UniversityParis (CTMNC)

1-2 October 2007J. R. Mendes da Silva - Universidade de Coimbra <[email protected]>

Mendes da SilvaUniversidade de Coimbra

Romeu VicenteUniversidade de Aveiro

Humberto VarumUniversidade de Aveiro

apresentado por Romeu [email protected]

Avaliação da vulnerabilidade sísmicados edifícios da Baixa de Coimbra

Processo de Renovação e Reabilitação Urbana

universidadede coimbra

universidadede aveiro












IDENTIFICAÇÃO, SISTEMATIZAÇÃO E ANÁLISE DAS ACÇÕES CONCORRENTES NUM PROCESSO DE REABILITAÇÂO URBANA






MODELOS DE LEVANTAMENTO, INSPECÇÃO E DIAGNÓSTICO









MODELOS DE AVALIAÇÃO DA VULNERABILIDADE URBANA E GESTÃO DE RISCO SÍSMICO






IDENTIFICAÇÃO, SISTEMATIZAÇÃO E ANÁLISE DAS ACÇÕES CONCORRENTES NUM PROCESSO DE REABILITAÇÂO URBANA

MODELOS DE LEVANTAMENTO, INSPECÇÃO E DIAGNÓSTICO

MODELOS DE AVALIAÇÃO DA VULNERABILIDADE URBANA E GESTÃO DE RISCO SÍSMICO









Três objectivos que se discutem ao longo desta apresentação:

A Estratégia e Metodologia da intervenção (definição de acções concorrentes)

Elaboração de um Modelo de Registo e Diagnóstico estruturado e credível

(caracterização do edificado da Baixa)

Avaliação da Vulnerabilidade do edificado (gestão de risco e avaliação de estratégias de

reforço e reabilitação)

1

2

3






Evolução ao longo de 700 anos do centro histórico

Antigo

Novo1

2

3









Área da Universidade de Coimbra proposta na candidatura à UNESCO Património Mundial e a sua area de protecção envolvente

Universidade Polo I

Área de protecção

Centro histórico

12

3






(...) “O objectivo principal do presente trabalho é o de dotar a autarquia dos dados relevantes sobre o estado de conservação de todos os edifícios da zona da Baixa (dentro dos limites geográficos definidos), quer do ponto de vista estrutural, quer do ponto de vista construtivo, de modo a permitir processos de decisão integrada sobre estratégias de reabilitação geral ou de cada quarteirão.

Como objectivo secundário, que se atingirá por estruturação adequada da informação a obter para atingir o objectivo principal, estabelece-se a obtenção de informação sobre cada edifício que permita identificar, caso a caso, as situações em que se exige intervenção mais urgente, nomeadamente por motivos de segurança, degradação evolutiva acelerada ou salubridade. “ (...)

(extraído do protocolo UC-CMC/PH)

PROCESSO PARA AREABILITAÇÃO URBANA E SOCIALDA BAIXA DE COIMBRA



12

3







?

Reabilitar é imperativo

Capacidade técnica e consciencialização pública

Centros históricos – situação actual

A reabilitação urbana: A problemática do processo, dificuldades e oportunidades

Cartas e convenções Internacionais – linhas de orientação

Reabilitação vs Construção Nova

Instrumentos jurídicos

Experiências de reabilitação nacionais

Experiências de reabilitação europeias

Exemplos das Recentes Sociedades de reabilitação urbana (SRU)



12

3

PROCESSO PARA AESTRATÉGIA E METODOLOGIADA BAIXA DE COIMBRA






PATRIMÓNIO • BAIXA DE COIMBRA • PATRIMÓNIO











12

3Introdução dos ideias de sustentabilidade ambiental

Crescimento da preocupação ambiental

Melhorias ambientais com algum grau de inovação

Melhorias muito selectivas

Criação de espaços verdes com algum cuidado paisagistico

Nívelambiental

Actividade mais modesta do que na década de 80, com preocupações sobre o património e salvaguarda

Esquemas de susbtutuição e novo desenvolvimento; grandes projectos

Renovação extensiva do centros históricos e urbanos

Continuidade de acções com a década de 50 com reabilitação de pequenas áreas

Reconstrução de áreas e desenvolvimento periférico

Nível físico

Ênfase da função da comunidade residente

Ajuda publica selectiva e apoio comunitário

Maior actividade e participação da comunidade

Melhoria do sistema de segurança social

Melhoria das condições de salubridade

Nível social

Grande equilíbrio entre financiamento público, privado e voluntário

Domínio privado com fundos públicos selectivos

Limitação na utilização de recursos do sector público e crescimento do investimento privado.

Continuidade em relação à década de 50 com um crescimento do investimento privado

Investimento público com baixa participação privada

Nível económico

Reintrodução da perspectiva estratégica; crescimento da actividade regional

No inicio dos anos 80 muito particular e mais tarde ao nível local.

Ao nível regional e local, com ênfase ao nível local

Inicio do desenvolvimento regional

Cuidados ao nível muito local

Nível espacial

Cooperação assumida e legitimada entre todos

Destaque do sector privadoe de instituições reguladoras e especiais, crescimento da cooperação e parceria publico-privado

Crescimento da participação privada e descentralização para o nível local

Crescimento no sentido de maior equilíbrio em termos de entidades publicas e privadas

Governo central e municipal, promotores e construtores

Intervenientes

Avanço nas políticas de apoio e práticas urbanas. Maior integração e percepção equilibrada

Desenvolvimento e redesenvolvimento; projectos exteriores ao centro urbano; criação de grandes e importantes projectos

Direccionado para a renovação de zonas ou comunidades. Continuação do desenvolvimento da periferia.

Continuação das acções iniciadas na década anterior. Crescimento periférico e suburbano. 1as experiências de reabilitação

Reconstrução e expansão dos centros urbanos antigos baseados num “masterplan” de crescimento suburbano

Estratégia e orientação

1990/200...Regeneração

1980Desenvolvimento e Redesenvolvimento

1970Renovação

1960Revitalização

1950ReconstruçãoPeríodo

Evolução das estratégias e políticas urbanas






12

3

Necessidade de identificar OBJECTIVOS, POSSIBILIDADES e todas possíveis ACÇÕES e TAREFAS que se poderiam enquadrar na definição cronológica da metodologia criada.









12

3







12

3








FLEXIBILIDADE/ADAPTABILIDADE

RIG

OR

/RIG

IDEZ

PLAN

EAM

ENTO

LO

CAL

(MUN

ICIP

AL)

PLANEAMENTO DE PARCERIA (PÚBLICO-PRIVADAS)

ZONAS E ÁREAS DE INTERVENÇÃO

USO

DO

SO

LO

PLANEAMENTO ESTRATÉGICO



12

3

ECONOMIA

ECOLOGIA

SEGURANÇA

TECNOLOGIA

EDU

CAÇÃ

O SERVIÇ

OS

SOCIAL

ESPAÇO URBANO

CULTURA

ENER

GIASA

ÚDE

EDIFICADO U

RBANO

(...) Processos de regeneração urbana e sistema de planeamento

acções de reabilitação do edificado criam condições (...)






12

3

Modelo estratégico

Elementos construtivos

Edifício

Quarteirão/Zona

Análises directasregistos e dados recolhidos

Degradação do edificado antigo

Direito à propriedade e lei de rendas

Legislação especial e iniciativa

Análise de outras experiências de sucesso

Valor patrimonial e cultural

Condições de tranformação e mutução do edificado a novas funções

1º nível de abstracção



Sustentabilidade urbana e eficiência energética

Oportunidades de parcerias público-privadas

Definição de prioridades

Identificação de actores e equipas técnicas

Integração estratégica de objectivos

Financiamento e negociação

Identificação de fraquezas e potencialidades

Rede logistica e funções

Organização de taerfas e processos de trabalho

Oportunidades (tecnologia)

Planeamento global

Resumo e âmbito do projecto

Definição da escala e perimetro

Selecção das técnicas de registo

Recursos e fundos disponíveis

Gerência de uma base de dados

Fichas de inspecção e caracterização

Análise de anomalias e defeitos recorrentes

Esquema de relatórios de progresso

Formação de técnicos

Consultoria de especialistas

Tipo de inspecção e forma de registo

Metas gerais e sectorizadas

Coordenação de trabalho de campo

Pré-diagnóstico geral

Informação gráfica

RespostaDecisão

1 fase 2 fasea a

Dados ou

processos externos

Defin

ição

etáp

ica e

de o

bjec

tivos

:

Estru

tura

de d

iagnó

stico

e an

álise

:

Cont

exto

:

Processamento de dados



RespostaDecisão

RespostaDecisão

Dados ou

processos externos

Dados ou

processos externos

Anteprojecto e debate

Interpretação de dados e resultados das análises

3 fase

Coordenação de intervinientes:pessoas, instituições e autoridades

Identificação de agentes e equipas técnicas

Actividades paralelas (e.g. acções informativas)

Controlo financeiro e técnico

Estrutura logistica

Planeamento de actividades

Definição da contribuições dos intervinientes no projecto final

Promoção e difusão do plano de projecto

Definição de responsabilidades de diferentes grupos

a

Info

rmaç

ão, i

nter

pret

ação

e pla

neme

nto

da in

terve

nção

:

4 fasea

Planeamento temporal

Avaliação de impacto social e económico

Definição de intervenções prioritárias

Actividades de consultoria

Definição de orçamento e nível de recursos

Divisão em sub-projectos e sectores

Formalização de projectos

Esquema de monitorização e avaliação contínua

Protocolos de oportunidades (nacional e internacional)

Qualidade urbana

Avaliação do processo

Ciclo de aprendizagemMatriz de actividades


Edifício

Quarteirão/Zona





















Planeamento global
















RespostaDecisão

Elab

oraç

ão d

e pro

jecto

fina

l e im

plem

enta

ção:

1 fase 2 fasea a

Dados ou

processos externos

Defin

ição e

tápi

ca e

de o

bject

ivos:

Estru

tura

de d

iagn

óstic

o e an

álise

:

Cont

exto

:




RespostaDecisão

RespostaDecisão

Dados ou

processos externos

Dados ou

processos externos









12

3

Anteprojecto e debate


3 fase





Estrutura logistica





a

Info

rmaç

ão, in

terp

reta

ção

e plan

emen

to d

a int

erve

nção

:

4 fasea










Qualidade urbana



Elab

oraç

ão d

e pro

jecto

fina

l e im

plem

enta

ção:

Modelo estratégicoAnteprojecto e debate


3 fase





Estrutura logistica





a

Info

rmaç

ão, i

nter

pret

ação

e pla

neme

nto

da in

terve

nção

:

4 fasea










Qualidade urbana




Edifício

Quarteirão/Zona





















Planeamento global
















RespostaDecisão

Elab

oraç

ão d

e pro

jecto

fina

l e im

plem

enta

ção:

1 fase 2 fasea a

Dados ou

processos externos

Defin

ição e

tápi

ca e

de o

bject

ivos:

Estru

tura

de d

iagn

óstic

o e an

álise

:

Cont

exto

:




RespostaDecisão

RespostaDecisão

Dados ou

processos externos

Dados ou

processos externos




Caracterização construtiva e levantamento de anomalias

Levantamento arquitectónico

Caracterizaçãosócio-demográfica

Inspecçãoe

registo

809 edíficios



12

3

Estratégia e técnicas de inspecção, registo e diagnóstico

Inspecção visual do edificado, 90.000Photos, 1.500 Desenhos e Inquéritos

2 ANOS DE TRABALHOGestão de informação

Base de Dados e SIG (WEB)







Caracterização construtiva e registo de anomalias

Alvenarias- Capacidade resistente- Patologias- Revestimentos, vãos…

Pavimentos e coberturas

Instalações

Conforto, higiene e salubridade



12

3




PreparaçãoPlanos e definição Contexto, prioridades e ojectivos Escala e âmbito Organização de processos e tarefas

Implem entação das acções

Inspecção e levantamento M eios de registo

Processamento e gestão de dados Analise Investigação complementar

Trabalho de cam po

Trabalho de gabinete

Relatório "draft"

Mais informação

Relatório final para projecto

Interpretação e aplicação

Aprofundar analise

(...) O comité internacional ICOMOS e a ISO 13822 estabelecem linhas orientadoras e tecem recomendações para as acções de avaliação e salvaguarda do património (...)

Vulnerabilidade



12

3







Condições de Segurança Contra IncêndioE3

Eficiência das Redes Eléctrica e TelefónicaE2

Eficiência das Redes de Águas e DrenagemE1

Condições Térmicas e AcústicasD2

Condições de Ventilação/Salubridade e IluminaçãoD1

Qualidade e Segurança EstruturalC

Avaliação das Paredes Interiores/Caixilharias/TectosB4

Avaliação dos PavimentosB3

Avaliação das Paredes de FachadaB2

Avaliação das CoberturasB1

Identificação do EdifícioA

Fichas de inspecção

Fichas de registo



12

3




Figura 5: Fichas de registo

Fichas de registo



Fichas EEficiência

deInstalações

Fichas DAmbiente

e Conforto

Ficha CSegurança

e Qualidade Estrutural

Fichas BDurabilidade dos materiais

(não-estrutural)

Ficha AGeral

Identificação do Imóvel

Avaliação do estado de

conservação e segurança

estrutural

12

3








Edificado

- Alvenarias- Pavimentos- Coberturas- Paredes interiores- Instalações- Conforto térmico e acústico- Segurança contra risco de incêndio

Base de dados e tratamento

Ensaios mecânicos “in situ”

Análise da vulnerabilidade e risco

Estratégias de reabilitação

( ... )



12

3




Caracterização construtiva e registo de anomaliasBase de dados e tratamento

Ensaios mecânicos “in situ”

Analise da vulnerabilidade e risco

Estratégias de reabilitação



(...)

RESULTADOSDados directos

Combinação de informação

Extrapolação

Níveis de abstracção

f (a, b, c, d, …x, y)

12

3










Largura dos arruamentos

0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

Núm

ero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Número 15 0 25 25 5 3 2 2 3 0 0 3

% 18.1 0.0 30.1 30.1 6.0 3.6 2.4 2.4 3.6 0.0 0.0 3.6

0-1m 1-2m 2-3m 3-4m 4-5m 5-6m 6-7m 7-8m 8-9m 9-10m 10-11m >11m

Número de pisos acima do solo

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

Núm

ero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Número 15 78 140 238 210 80 8

% acumulada 2.0 12.1 30.3 61.2 88.6 99.0 100.0

1 piso 2 pisos 3 pisos 4 pisos 5 pisos 6 pisos 7 pisos

Area de compartimentos principais

-80%

-60%

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

80%

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 TOTAL

Zonas

%

Insuficiente Suficiente

Aspectos gerais do edificado e espaço urbanoNível de Inspecção

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

% E

difíc

ios

Demolido 0 1 0 0 0 0 0 0 1

Construção/Reconstrução 1 1 2 1 0 1 1 0 7

Inspecção Exterior 3 3 14 11 6 19 16 11 83

Parcialmente Visitado 3 2 7 28 11 38 54 30 173

Completamente Visitado 36 44 67 148 22 132 40 17 506


Nível de inspecção

AcessibilidadeQualidade do espaço

Qualidade dos dados

12

3







Coberturas

Inclinação da cobertura

-40%

-20%

0%

20%

40%

60%

80%

100%


Zonas

%

Suficiente Insuficiente Tipo de revestimento

0

200

400

600

800

1000

Núm

ero

0

20

40

60

80

100

%

Número 3 134 671

% 0.4 16.6 83.0

Não identificado Outros Telha cerâmcia

Telha cerâmca

114

2

274 281

0

50

100

150

200

250

300

Telhacerâmicaromana

Telhacerâmicacanudo

Telhacerâmicamarselha

Telhacerâmica

lusa

Núm

ero

Tipos de estrutura de suporte

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Núm

ero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% a

cum

ulad

a

Número 189 8 9 111 461

% 24.3 25.3 26.5 40.7 100.0

N.Identificado Metálica Mista Betão Madeira

Edificios em alvenaria com coberturas em betão armado

0

2

4

6

8

10

12

14

Núm

ero

Perfis pré moldados 2 1 0 6 4 3 1 0

Laje maciça ou aligeirada 1 2 4 6 3 6 3 1

Total 3 3 4 12 7 9 4 1

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8

Intervenções erróneas

12

3










CoberturasPotenciais origens das infiltrações

0

10

20

30

40

50

60%

cas

os

Potenciais origens 25.0 43.0 47.2 47.6 50.2 57.2

Problemas de pendentePontos singulares e

remates mal concebidos

Uso excessivo de argamassa

Desalinhamento e deficiente encaixe Problemas de rufagem

Deformação dos elementos de suporte

Rufagem

0 5 10 15 20 25 30

Inexistente

Encontros

Empenas

Remates

Clarabóias

Chaminés

Prob

lem

as d

e ru

fage

m

%

Uso de argamassa

0 20 40 60 80 100

Cumieira

Rincão/Laró

Empena

Entre telhas

Beiral

Uso

de

arga

mas

sa e

xces

siva

%

Anomalias mais comuns

0 10 20 30 40 50 60 70

Musgos e bolores

Rufagem deficiente ou inexistente

Degradação e envelhecimento dos materiais

Infiltrações

Vegetação pioneira


% edifícios

Quais os problemas recorrentes?

12

3







Coberturas

Anomalias em coberturas com revestimento em telha cerâmica

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Musgos e bolores

Rufagem deficiente ou inexistente

Degradação e envelhecimento dos materiais

Infiltrações

Condensações interiores (manchado)


Vegetação pioneira

Encaixe deficiente do revestimento

Desalinhamento do revestimento

Uso argamassa excessiva

Pontos singulares e remates mal concebidos

Sobreposição do revestimento

Problemas de pendente

Fractura por acção humana

Corrosão em elementos metálicos

Descolagem do revestimento

Fractura por acção témica

Fissuração/esmagamento em asnas de madeira

Geometria Inadequada

Fragilização da ligação da estrutura à parede

Esmagamento na entrega das vigas

%

4 principais problemas

12

3










Paredes de fachadaTipos de parede

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Núm

ero

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

% a

cum

ulad

a

Número 12 5 4 4 59 751

% 1.4 2.0 2.5 3.0 10.1 100.0

n. identificado Alv. tijolo maciço Alv. taipa Betão armado Alv. tijolo vazado Alv. de pedra

Tipos de revestimento

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Núm

ero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% a

cum

ulad

a

Número 1 2 36 65 107 149 165 218 233 457 485

% acumulada 0.1 0.2 2.0 5.4 11.0 18.8 27.4 38.7 50.9 74.7 100.0

Madeira Sem revestimento

Elementos especiais

Revestimento cerâmico

Placagem de pedra

Reboco com areia do rio

Pintura texturizada

Pintura de cal

Argamassa de cal

Reboco tradicional

Pintura com tinta plástica

Rebocos e soluções incompatíveis

12

3







Paredes de fachada

Espessura das paredes R/C

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Espessura (cm)

Núm

ero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Número 1 4 6 7 45 168 126 39 16 7

% 0.2 1.0 1.4 1.7 10.7 40.1 30.1 9.3 3.8 1.7

<20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100

>100

Espessura das paredes vs número pisos dos edifícios

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Espessura (cm)

Núm

ero

de p

isos

Series1MédiaMédia por número de pisos

12

3










Paredes de fachadaPatologias

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Núm

ero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Número ocorrências 512 645 1492

% 17.3 21.8 50.4

Fissuração Humidade Outros

Fissuração

0

75

150

225

300

Núm

ero

0

25

50

75

100

%

Número 2 3 6 17 24 35 68 84 273

% 0.4 0.6 1.2 3.3 4.7 6.8 13.3 16.4 53.3

Reacção a sais Incompatibilidad

e suporte-revestimento

Corrosão dos elementos metálicos

Variação térmica ou teor

humidade

Deformação elementos de

suporteEsmagamento Retracção

Assentamento de fundações

Pontos de concentração de

tensões

Humidade

0

75

150

225

300

Núm

ero

0

25

50

75

100

%

Número 7 38 56 71 196 277

% 1.1 5.9 8.7 30.4 42.9 11.0

Condensações internas

Infiltrações pela caixilharia/fachada

Infiltrações pela cobertura

Humidade ascensional

Condensações superficiais

Escorrências

Outros problemas

0

75

150

225

300

375

450

525

600

Núm

ero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Número 215 255 312 506 516

% 11.9 17.3 28.6 14.1 28.0

Destacamento/descolamento do revestimento

Queda de revestimento Envelhecimento dos materiais

Tinta descascada/empolada

Poluição, grafitis, musgos, bolores

Humidade ascencional e deficeintesistema de drenagem de água pluvial

na zona dos beirais

Zonas de concentração de tensão e desligamentos

Outros problemas relcionadas com o aspecto (destacamento, queda e desagregação de revestimentos

12

3







Pavimentos

Tipos de suporte por zona

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

N. identificado 0.0 0.9 0.0 0.4 0.0 0.0 0.0 2.2 0.3

Betão armado com perfis de aço 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 0.0 0.0 0.1

Betão armado (aligeirada ou maciça) 28.1 6.9 10.3 32.1 35.0 27.3 25.5 17.4 25.3

Madeira 71.9 92.2 89.7 67.5 65.0 71.5 70.5 80.4 73.6

Madeira com perfis de aço 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 4.0 0.0 0.8


Estrutura dos pavimentos elevados

0150

300450

600750

9001050

12001350

1500

Núm

ero

010

2030

4050

6070

8090

100

%

Número 6 1 1 15 470 1369

% 0.3 0.1 0.1 0.8 25.3 73.6

n. identificadoBetão armado

com perfis de açoAbóboda com perfis de aço

Madeira com perfis de aço

Betão armado aligeirada ou

maciçaMadeira

Resultados por zona

12

3










PavimentosRevestimentos dos pavimentos elevados

0

110

220

330

440

550

660

770

880

990

1100Nú

mer

o

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Número 7 50 67 137 243 293 325 388 411 653 1047

% 0.2 1.4 1.9 3.8 6.7 8.1 9.0 10.7 11.4 18.0 28.9

Marmorite Outro Pedra

Mosaico hidráulic

o

Betonilha

Madeira colado Alcatifa Vinílico

Manta plástica

Ladrilho cerâmic

o

Soalho madeira

Edificios com pavimentos em betão armado

0102030405060708090

100

Núm

ero

edifí

cios

05101520253035404550

%

Número 6 54 57 91

% 2.9 26.0 27.4 43.8

OutrosAlvenaria com todos

pavimentos em betão

Alvenaria com pelo menos 1 pavimento

em betãoBetão armado

Intervenções com recurso ao betão armado

12

3







Pavimentos

Anomalias em pavimentos de madeira

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Freq

uênc

ia

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Número 181 233 276 287 435 468 676

% 7.1 9.1 10.8 11.2 17.0 18.3 26.4

Apodrecimento por humidades

DesgasteDeformação excessiva da

estrutura

Fissuras em madeira

Ataque bio lógico AbaulamentoEnvelhecimento

dos materiais

Correlação do estado de conservação

y = 0.7426x + 0.7332R2 = 0.6205

1

2

3

4

5

1 2 3 4 5

Estado Conservação Suporte

Esta

do C

onse

rvaç

ão R

eves

timen

to

Estado de Conservação dos pavimentos

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

%

EC Suporte 1.1 12.9 40.5 32.2 13.4

EC Revestimento 1.2 19.2 48.0 25.3 6.3

1≤EC<2 2≤EC<3 3≤EC<4 4≤EC<5 EC=5

Patologias em pavimentos de madeira

93 15 25 22 5

124 147

61185

124

56

43

148

58

149

197

13251

164

65

1 piso 2 pisos 3 pisos 4 pisos 5 pisos 6 pisos

12

3










Qualidade estruturalConfiguração do R/C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

%

Espaço amplo 28.6 46.2 38.9 77.1 60.7 58.6 33.8 18.4 52.2

Compartimentação diferente dos andares superiores 28.6 38.5 55.6 13.3 32.1 35.7 37.7 52.6 33.7

Compartimentação semelhante aos andares superiores 42.9 15.4 5.6 9.6 7.1 5.7 28.6 28.9 14.1


Acções da cobertura sobre as paredes

0

10

20

30

40

50

60

Núm

ero

Impulso 1 1 10 13 3 14 6 6 54

Fragilização local 3 2 7 18 7 8 5 3 53

Impulso + Fragilização 0 0 3 6 2 2 4 2 19


Correlação do estado de conservação

y = 0,5578x + 1,6993R2 = 0,3917

y = 0,5338x + 1,7532R2 = 0,3739

1

2

3

4

5

1 2 3 4 5

Estado Conservação Cobertura

Est

ado

cons

erva

ção

(Par

ede

Fach

ada

/ P

avim

ento

s)

EC Parede Fachada EC Pavimentos

Linear (EC Pavimentos) Linear (EC Parede Fachada)

Estados de conservação médio

1

2

3

4

5

Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8

Zonas

Esta

do d

e Co

nser

vaçã

o (1

-5)

EC Parede Fachada

EC Estrutura

EC Cobertura

EC PavimentosCorrelação dos estados de conservação

Supressão de paredes e abertura de vãos

Impulsos não equilibrados da estrutura da cobertura1

23







Segurança contra incêndio

Meios de extinção, detecção e evacuação

0

10

20

30

40

50

60

Sem meios Hidrante Plano deemergência

Sistema dedetecção e

alarme

Extintor

Meios

%

Situações de risco

0

5

10

15

20

25

30

35

Post

o de

tran

sfor

maç

ão

Ofic

inas

Cai

xa d

a ED

P ju

nto

doed

ifíci

o

Arm

azen

agem

de

prod

utos

infla

máv

eis

Inst

alaç

ões

eléc

trica

sde

terio

rada

s

Dific

ulda

de d

e ev

acua

ção

Ausê

ncia

de

sina

lizaç

ão d

eem

ergê

ncia

Pres

ença

de

defic

ient

es/id

osos

/cria

nças

Aque

cedo

res

eléc

trico

s

Botija

de

gás

Riscos

%

Posição dos edificado

0

10

20

30

40

50

60

70

N. Identif icado Isolado Em contacto comedif ício por um

lado

Rodeado poroutros edifícios

Em contacto comedifícios por dois

lados

Tipo de implantação

%

Propagação de incêndio

Sem meios passivos

ou activosCarga de incêndio

situações de riscos

12

3










Salubridade e higieneElementos interiores

Existência de instalações sanitárias

0102030405060708090

100

Sim Não

%

I.S com comunicação com a cozinha

0102030405060708090

100

Sim Não

%

Iluminação Natural

0102030405060708090

100

Insuficiente Suficiente

%

Material da caixilharia

0102030405060708090

100

N. Identif icado Outro Ferro Alumínio Madeira

Material

%

Patologias em paredes interiores

0

5

10

15

20

25

Dan

ifica

ção

das

mad

eira

s

Perd

a de

esqu

adria

de

vãos

Des

cola

men

to d

ola

mbr

il

Rea

cção

com

sai

s

Des

cola

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to d

ore

vest

imen

to

Fiss

uras

horiz

onta

is

Abau

lam

ento

s

Esc

orrê

ncia

s

Des

casq

ue o

uqu

eda

de re

boco

Fiss

uras

45º

Fiss

uras

ver

ticai

s

Bol

ores

Des

casq

ue d

atin

ta

Man

chas

Anomalias

%

Descaracterização

12

3







Conforto térmico e acústico

Conforto térmico Inverno

0

40

80

120

160

200

240

Classificação ASHRAE

Núm

ero

0

5

10

15

20

25

30

35

40

%

Número 68 147 173 224 13 14 2

% 10.2 22.0 25.9 33.5 1.9 2.1 0.3

Sem registo Frio Fresco Neutro Relativamente tépido

Tépido Quente

Conforto térmico Verão

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Classificação ASHRAE

Núm

ero

0

5

10

15

20

25

30

35

40

%

Número 68 6 47 150 107 121 142

% 11.9 1.0 8.2 26.2 18.7 21.1 24.8

Sem registo Frio Fresco Neutro Tépido Relativamente tépido

Quente

Ruído de Incomodidade

05

1015202530354045505560

Sons aéreos da caixacomum

Sons aéreos entre oR/C e o 1º andar

Sons aéreos dahabitação contígua

lateral

Sons de percussãoda habitação contígua

superior/inferior

Sons aéreos dahabitação contígua

superior/inferior

Sons aéreos doexterior

Fontes de Ruído

%

Desconforto

Ruído do exterior

12

3










Instalações

Redes de drenagem de esgotos

0

10

20

30

40

50

60

N.identif icado

Ferrogalvanizado

Outro Inexistente Grés PVC

Material

%

Redes de drenagem pluvial

0

10

20

30

40

50

60

N.identif icado

Aço inox Grés Inexistente Outro Chapazincada

Ferrogalvanizado

PVC

Material

%

Redes de abastecimento

0

10

20

30

40

50

N.identif icado

Outro Inexistente PEX PVC Aço inox Ferrogalvanizado

Material

%

Redes de abastecimento de água quente

0

10

20

30

40

50

N.identif icado

Grés Outro PEX PVC Ferrogalvanizado

Aço inox Inexistente

Material

%

Pautada pelos novos materiais

12

3







Acções de intervenções

Intervenções sobre o edificado

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Núm

ero

Reconstrução 1 1 2 5 3 7 2 0 21

Conso lidação Alvenarias 0 3 6 1 1 2 1 0 14

Caixilharia 0 0 2 12 0 3 3 2 22

Cobertura 15 18 23 25 5 14 18 10 128

Estrutura Resistente 2 5 4 21 6 25 17 7 87

Fachada 6 4 8 5 3 7 7 7 47

Instalações técnicas 4 8 19 14 9 33 13 19 119

Interio res 3 6 15 13 12 43 38 29 159

Numero intervenções total 31 45 79 96 39 134 99 74


Zonas mais dinâmicas

12

3










Acções de intervençõesIntervenções

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Núm

ero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Elemento 14 21 22 47 87 119 128 159

% acumulada 2.3 5.9 9.5 17.4 32.0 51.9 73.4 100

Consolidação Alvenarias

Reconstrução Caixilharia Fachada Estrutura resistente

Instalações técnicas

Cobertura Interiores

Acções sobre a cobertura

010203040

5060708090

Ampl

iaçã

o

Out

ro

Rem

odel

ação

Con

serv

ação

Tipo Intervenção

%

Acções sobre a estrutura

0102030405060708090

Ampl

iaçã

o

Con

serv

ação

Out

ro

Rem

odel

ação

Tipo Intervenção

%

Acções sobre as instalações

0

10

2030

40

50

6070

80

90

Ampl

iaçã

o

Con

serv

ação

Out

ro

Rem

odel

ação

Tipo Intervenção

%

Remodelações > Conservações

Interiores, coberturas, instalações e estruturas

12

3







Acções de intervençõesIntervenções

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Núm

ero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Elemento 14 21 22 47 87 119 128 159

% acumulada 2.3 5.9 9.5 17.4 32.0 51.9 73.4 100

Consolidação Alvenarias

Reconstrução Caixilharia Fachada Estrutura resistente

Instalações técnicas

Cobertura Interiores

Acções sobre a cobertura

010203040

5060708090

Ampl

iaçã

o

Out

ro

Rem

odel

ação

Con

serv

ação

Tipo Intervenção

%

Acções sobre a estrutura

0102030405060708090

Ampl

iaçã

o

Con

serv

ação

Out

ro

Rem

odel

ação

Tipo Intervenção

%

Acções sobre as instalações

0

10

2030

40

50

6070

80

90

Ampl

iaçã

o

Con

serv

ação

Out

ro

Rem

odel

ação

Tipo Intervenção

%

Remodelações > Conservações

Interiores, coberturas, instalações e estruturas

12

3

Inspecção coordenada e imediataApós um evento sísmico ou outra catástrofe (derrocada)

1 vez de 2 em 2 anosEdifício totalmente ocupado

1 vez ao ano Edifício desocupado ao nível do piso ou pisos superiores (incluindo sótão)

1 vez ao anoEdifício devoluto (mais de 50% das fracções desocupadas)










12

3

Alvenarias de pedra irregular ou surribada desordenada apresentam um assentamento aleatório e com juntas desalinhadas e irregulares, contudo com algum cuidado na execução (selecção e assentamento);

A heterogeneidade das alvenarias é bem visível, com mistura de pedra com tijolos maciços (utilizado no preenchimento e regularização do assentamento que não atravessam a parede na sua espessura);

As estruturas de madeira assumiram uma tridimensionalidadecom a utilização de elementos embebidos nas paredes com enchimento de pedra irregular, argamassa e agregados (grés e arenitos) e cacos cerâmicos de menor dimensão (indústria cerâmica de Coimbra e arredores).

Alvenarias de pedra




Cátalogo de anomalias recorrentes...



12

3

k

oku τ

σττ×

++=5.1

1CausaRotação da parede ou da parede ortogonal.Falta de boa ligação entre paredes ortogonais. Isto pode estar ligado ao próprio faseamento da construção, caos das fachadas que não são bem ligadas as paredes de empena já existentes da construção vizinha. (desenho). Impulso da cobertura

DescriçãoA baixa resistência ao corte. A fissuração vertical desenvolvida é superior no topo e vai diminuindo até se anular.O valor da tensão normal ao nível do topo é muito inferior ao nível de tensão a níveis mais baixos.

Fissuração vertical junto ao cunhal









12

3

Os pavimentos de madeira representam a maioria e são constituídos de vigamentos de madeira paralelos numa direcção distanciados em média entre 0.3 a 0.6m no qual assenta um soalho pregado na direcção transversal. A distância entre o vigamento é um reflexo da melhor ou pior qualidade da habitação, isto é, a relação entre a dimensão do vigamento (largura do barrote) e o afastamento entre o vigamento na maioria dos casos era de 1:3 ou 1:4. As secções transversais das vigas e barrotes varia em função do vão, mas para vãos correntes (cerca de 3 a 3 a 3.5m) as dimensões são muito dispersas, variam entre 10 a 20cm para a largura e de 12 a 25cm para a altura. Para além desta variabilidade em dimensões medidas, as secções transversais das peças de madeira não são esquadriados (secção rectangular), são por vezes troncos circulares sem casca.


Pavimentos







12

3

k

oku τ

σττ×

++=5.1

1CausaReduzida dimensão dos vigamentos de madeira e aumento do espaçamento entre eixos de vigas principais por motivos de economia e desrespeito por boas regras de construção afectando a durabilidade e qualidade destes.Podem ainda ser razões para as deformações: envelhecimento natural, empenos de secagem de madeira verde (pinho).Supressão de paredes estruturais. Falta de tarugamento do vigamento principal de forma a melhorar o efeito membrana que se pretende.

DescriçãoA deformação acentuada dos pavimentos com grandes flechas a meio-vão.A presença de água e ataque xilófago agravam o problema.

Deformação excessiva









12

3

As estruturas das coberturas são na quase totalidade em madeira, existindo muitos poucos casos de outra tipologia de cobertura planas e de outras geometrias. Observou-se diferentes soluções estruturais das coberturas desde da configuração das asnas, elementos de contraventamento, inclusão de mansardas, lanternins, janelas, etc.

Pela inserção e configuração estreita dos edifícios em banda constituídas por duas águas, a solução estrutural émuito simples, consistindo em vigas/barrotes principais de madeira paralelos à fachada, descarregando sobre as paredes meeiras ou meãs e em outros casos para um lintel no topo das paredes de fachada, como se fossem asnas desprovidas de escoras, pendural e linha. Outra solução observada no caso desta geometria e dimensão, consiste na asna simples ou designada de “paládio”.

As dimensões das peças de madeira; nomeadamente as vigas ou o caso de asnas; as pernas, linhas, madres não obedecem pelas regras de construção aquando áconstrução destas soluções a nenhum critério especial se forem inferiores a 5m. No caso de serem superiores a esta dimensão teriam que respeitar dimensões de cálculo.


Coberturas







12

3

k

oku τ

σττ×

++=5.1

1

CausaVárias causas são equacionáveis e que levam à criação de impulsos:Deformação imposta.Deformabilidade da estrutura da cobertura por parte da viga de cumeeira ou do vigamento de suporte. Interrupção de elementos da estrutura de suporte da cobertura.Ausência de elementos de cintagem ou tirantes de ligação das paredes capaz de absorver e redistribuir o esforço

Descrição Os impulsos (forças horizontais não equilibradas) criados sobre as paredes resistentes sobre as quais a cobertura descarrega e que as paredes nãoestão preparadas para resistir e não estão bem ligadas com as paredes meeiras. Originam-se forças de corte nas paredes correspondente ao movimento de rotação.

Impulso horizontal da cobertura sobre a parede








Ensaios mecânicos “in situ”Análise da vulnerabilidade e risco


Estratégias de reabilitação<<<<



(...)

12

3




Ensaios de caracterização mecânica - Flatjack



12

3

Os ensaios com macacos planos permitem a caracterização da alvenaria para além da inspecção visual feita durante as inspecções aos edifícios.

Informação acerca do:

• Estado de tensão instalada nas paredes;

• Resistência à compressão;

• Módulo de elasticidade.

Procura-se assim criar bases que permitam a sustentação e promoção as acções de reabilitação e renovação tradicionais necessárias e adequadas, usando as paredes existentes, sensibilizando os técnicos para a preservação das suas características e respeito pelas estruturas originais dos edifícios.

Macaco semi-rectangularRILEM,TC 76-LUM, 1991

ASTM STANDARD C1197-91










12

3

ENSAIO SIMPLES

Ensaio simples, local #06, máx. pressão 0.2MPa

-0.50

-0.40

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0.101 2 3 4

Alinhamentos (1 a 4)

Des

loca

men

to (m

m)

0.00MPa

0.05MPa

0.10MPa

0.15MPa

0.20MPa

Ensaio Simples - Estado de tensão

-0.150

-0.100

-0.050

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10

Tensão (MPa)

Des

loca

men

to (m

m)

Média

σ0

1 2 3 4

b) (a) Evolução dos deslocamentos pelos alinhamentos (b) Evolução da reposição dos deslocamentos iniciais na obtenção da tensão instalada

•Ka=0.6285

•Km=0.8399

•Macaco M1

•Ensaio simples 6







12

3

ENSAIO DUPLOS

L

i=0.145MPa

V

σ−ε

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

-0.0025 0.0000 0.0025 0.0050 0.0075 0.0100 0.0125 0.0150

Extensão (mm/mm)

Tens

ão c

orrig

ida

(MPa

)

σ−ε (média 2-3-4)

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

0.0000 0.0025 0.0050 0.0075 0.0100 0.0125 0.0150

Extensão (mm/mm)

Tens

ão c

orrig

ida

(MPa

)

M édia

VL

i=0.081MPa

1 2 3 4

5

i=0.0811MPa

V Observações:•1 – O registo do alinhamento 1 não foi utilizado devido ao calçamentodeficiente do macaco inferior na zona deste alinhamento.•2 – Percentagem de pedra elevada

0.210Coef. Poisson (regime elástico)

2941Módulo de elasticidade, E0 (MPa)

1.18*Máximo valor da tensão atingida (MPa)

0.081Tensão “in-situ”, i (MPa)

Km=0.86990.2361.Área total (m2)

Ka=0.65791. Macaco inferior M6

0.981.% Vazios

Km=0.861332.701.% Argamassa

Ka=0.6125Macaco superior M8

66.321.% Pedra

Ensaio duplo 4, Alta da cidade, Exterior junto a um vão de porta










12

3

0.1200.1800.2000.0600.1200.2100.0800.0400.158Coef. Poisson, ν, (regime elástico)

3659312634121414932941178312053371Módulo de elasticidade, E (MPa)

11201750880870121011808909401540Máximo valor da tensão atingida, máx (KPa)

1851101436025590140250360Tensão “in-situ”, i (KPa)

987654321

EnsaioPropriedades mecânica

Ensaio 2, 3, 6 e 7σ−ε

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

0 0.0025 0.005 0.0075 0.01 0.0125Extensão (mm/mm)

Tens

ão c

orrig

ida

(MPa

)

E2 E3 E6 E7

Ensaios 1 e 8σ−ε

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

0 0.0025 0.005 0.0075 0.01 0.0125

Extensão (mm/mm)

Tens

ão c

orrig

ida

(MPa

)

E1 E8







12

3

Correlação

0

1000

2000

3000

4000

5000

0 1000 2000 3000 4000 5000

1000xfk (MPa)

E 0 (M

Pa)

Ensaios que atingiram a rotura1000xfkEnsaios que não atingiram a rotura1500xfkM édia dos 4 ensaios

Ensaio 2, 3, 6 e 7σ−ε

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.0025 0.005 0.0075 0.01 0.0125

Extensão (mm/mm)

Tens

ão c

orri

gida

(MP

a)

E2 E3 E6 E7 curva-bilinear

E0=384MPa










12

3

Relação tensões

0

2

4

6

8

10

12

14

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400σinstalado (MPa)

σ ced

ênci

a/ σin

stal

ado

(MPa

)

Relação tensões

0.00

4.00

8.00

12.00

16.00

20.00

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400

σinstalado (MPa)

σ últi

mo/ σ

inst

alad

o (M

Pa)

Relação

50%

55%

60%

65%

70%

0.50 0.70 0.90 1.10 1.30 1.50 1.70 1.90σmáxima atingida (MPa)

% p

edra

Relação

30%

35%

40%

45%

50%

0.50 0.70 0.90 1.10 1.30 1.50 1.70 1.90

σmáxima atingida (MPa)

% a

rgam

assa

+ %

vaz

ios





Análise da vulnerabilidade e riscoEnsaios mecânicos “in situ”


Estratégias de reabilitação<<<<



(...)

Dados dosedificios

Avaliação da vulnerabilidade

Gestãourbana

12

3









“ A crescente preocupação acerca da durabilidade, conservação e alteração de edificios antigos em alvenaria em zonas urabanas, suscita a preemencia na availação da segurança e qualidade estrutural, particularmente à acção sísmica.

É largamente reconhecido que a vulnerabilidade sismica da maioria dos centros históricos, com edificios isentos de preocupações de resistência à acção sismica éalta. A necessidade de catalogar edificios de acordo com a sua vulnerabilidade, particularmente as construções tradicionais é uma aclºai chave em qualquer processo de renovação e reabilitação urbana.”

MOTIVAÇÃO

Vulnerabildiade de centros histórios

Recolha e organização da informação: SIG, DBASE

Metodologia – Indice de Vulnerabilidade: Validação e aplicação

Cenários de dano, estimativa de perdas, custos

Estratégias de reforço

12

3




679 edifícios inspeccionados

Estado de degradação muito avançado


Oportunidade para a gestão de risco

Ausência de conhecimento do comportamento à acção sismica

Orientação e definição de estratégias de reforço



VULNERABILIDADE : função da escala de operacionalidade

North

12

3







679 edifícios inspeccionados

Estado de degradação muito avançado


Oportunidade para a gestão de risco

Ausência de conhecimento do comportamento à acção sismica

Orientação e definição de estratégias de reforço




North

12

3






PERIGOSIDADE : Sismos sentidos no distrito de Coimbra e arredores desde 1997

2.1Pombal18-082007

2.4Anadia23-042005

3.8 (III)Soure01-122005

2.1Pombal14-032003

2.0Mira01-112001

4.1 (IV)Leiria10-042001

3.4 (III)Porto de Mós22-091999

2.1Pombal18-081999

2.0Pombal28-061999

4.5 (IV/V)S. Pedro de Muel30-041999

2.4Leiria03-091998

2.2Leiria19-081998

2.3Leiria25-041998

2.5Soure01-031998

2.0Pombal11-021998

2.8Figueira da Foz01-111997

2.0Pombal01-091997

2.3Porto de Mós27-081997

2.3Figueira da Foz09-031997

Magnitude (Grau)LocalDataAno

Baixa a moderada perigosidade

12

3









A introdução de metodologias simplificadas de avaliação da vulnerabilidade sísmica dos edifícios tem sido desenvolvido por vários autores, “Rapidscreening”, Metodologia ATC-21 [FEMA], Ficha GNDT II [CNR-GNDT-INGV] e Macroseimic method [Giovinazzi e Lagomarsino], com especial intensidade em Itália, Japão e nos Estados Unidos devido à forte perigosidade dos seus territórios


Conventional techniques

D etailed analysis methods (num erical and m echanical)

Indirect techniques

BUILDING AG GREGATE URBAN AREA

Typolig ical techniques

Experim ental m ethods

H ybrid techniques

Métodos directos

Métodos indirectos

Métodos convencionais

Métodos híbridos

(Corsanego & Petrini)

Tipológicos

Mecânicos

12

3




INFORMAÇÃO: Sistemas de informação e bases de dadosi. Na gestão do edificado de centros históricos é necessário recorrer a “ferramentas”

que façam a organização da informação. O apoio à decisão não se consegue fazer sem uma analise quantificada e uma visão integral da área em estudo.

ii. Uma ferramenta de representação espacial, ArcGis 9.2 ligada a uma base de dados das características do edificado (particularmente dos dados utilizados na avaliação da vulnerabilidade sísmica) é essencial. O uso de um sistema de informação georeferenciada, permite associar a disposição e localização dos edifícios com a informação da vulnerabilidade e ainda o cruzamento com outro níveis de informação, visualização de cenários de risco e ainda analises de sensibilidade

Dados dosedificios


Gestãourbana



12

3







METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO: Princípios

A metodologia criada para avaliar a vulnerabilidade do centro histórico de Coimbra, tendo em conta a escala e número de edifícios a avaliar é baseada no tratamento de informação recolhida no terreno durante o processo de inspecção e levantamento.

A formulação da metodologia é semelhante à metodologias existentes (GNDT, Macroseimic method), mas melhorada e adaptada e com um nível de detalhe muito superior possível pelo apoio do levantamento exaustivo efectuado do edificado da Baixa. Este nível de detalhe desta metodologia apresenta-se possível pelo facto de estar inserida num processo com outros objectivos ao nível da renovação urbana, aproveitando recursos e destacando-se das metodologias de primeiro nível pela avaliação quantitativa e rigorosa de alguns parâmetros.

A metodologia baseia-se no cálculo de um índice de vulnerabilidade, uma média ponderada de 14 parâmetros. Estes parâmetros são classificáveis em 4 classes devulnerabilidade: A, B, C e D. Cada parâmetro avalia um aspecto que influência a resposta sísmica do edifício, escolhendo a classe de vulnerabilidade que a caracteriza. Um peso é associado a cada parâmetro, de 0.5 para os parâmetros menos importantes e 1.5 para os parâmetros mais importantes no cálculo do índice de vulnerabilidade.



12

3




METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO: Iv

1.00502050Tipo de cobertura12

0.50502050Elementos não estruturais14Iv normalizado => 0 ≤ Iv ≤ 100

1.00502050Danos estruturais e estado de conservação13

1.00502050Diafragmas horizontais11

0.50502050Aberturas e alinhamento10

0.75502050Irregularidade em altura9

0.75502050Irregularidade em planta8

1.50502050Localização e interacção7

0.75502050Posição do edifício e fundações6

1.50502050Número de pisos5

0.75502050Distância máxima entre paredes4

1.50502050Resistência convencional3

1.00502050Qualidade do sistema resistente2

0.75502050Tipo sistema resistente1

piDCBA INDICE DE

VULNERABILIDADE

PesoClasse CviPARÂMETROS

14

v vi ii=1

I C p= ×∑

0 650≤ ≤vI



12

3

Data inspecção:

Equipa:

Pi CixPi GC

A B C D0 5 20 50A B C D0 5 20 50A B C D0 5 20 50A B C D0 5 20 50A B C D0 5 20 50A B C D0 5 20 50

A B C D0 5 20 50A B C D0 5 20 50A B C D0 5 20 50A B C D0 5 20 50

A B C D0 5 20 50A B C D0 5 20 50

A B C D0 5 25 50

A B C D0 0 20 50

Agregado:

Indice de Vulnerabildade - EDIFÍCIO

Classe e pontuação

1.00

Localização:

0.50

1.00

1.00

3. Pavimentos e Cobertura

1.50

0.75

1.50

2. Irregularidades e interacção

0.75

5. Estado de conservação

6. Elementos não-estruturais

1.00

0.75

0.75

0.75

Tipo de Cobertura

Irregularidade em planta

Posição do edifício e fundações

Diafragmas horizontais

P10 Desalinhamento e área de aberturas

P7 Localização e interacção

P6

0.25

P11

P12

Elementos não-estruturais

Danos estruturais identificadosP13

P14

Índice final

Resistência convencional

Distância máxima entre paredes e relações geométricas mínimasP4

P3

Irregularidade em altura

P8

P9

Parâmetros de avaliação

1.50P5 Altura do edifício

Notas e esquemas

Tipo e organização do sistema resistente

Qualidade do sistema resistenteP2

P11. Sistema Resistente







METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO: Paramêtros

Parâmetros mais influentes?



Parâmetro 3

0

100

200

300

400

500

A B C D

Classe

Freq

uênc

ia

Parâmetro 5

0

100

200

300

400

500

A B C D

Classe

Freq

uênc

ia

Parametro 8

0

100

200

300

400

500

A B C D

Classe

Freq

uênc

ia

Parâmetro 9

0

100

200

300

400

500

A B C D

Classe

Freq

uênc

ia

Parâmetro 12

0

100

200

300

400

500

A B C D

Classe

Freq

uênc

ia

Parâmetro 13

0

100

200

300

400

500

A B C D

Classe

Freq

uênc

ia

Classes de vulnerabilidade

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10

P11

P12

P13

P14

ParâmetrosIn

fluên

cia

A B C D


12

3








GC: Grau de confiança

1 Nota: Nunca existiu um regulamento especifico para as alvenarias no nosso país, apenas se referem algumas boas práticas em manuais de construção: Luís Pereira de Sousa, Cansado Carvalho, Outro2 Nota: No caso de uma construção intervencionada a sua classificação e feita em função da eficácia das suas ligações segundo a descrição feita.

O edifício não tem paredes resistentes bem unidas. Ausência total de tirantes e cintas. D

O edifício não apresenta ligações definidas na classe B em nenhum ou apenas alguns níveis, mas tem com boa ligação entre as suas paredes ortogonais resistentes garantida pelo bom aparelho e embricamento em toda a largura das paredes.

C

O edifício apresenta ligações com bom aparelho e embricamento entre paredes ortogonais, capazes de transmitir cargas verticais de corte (csao de cunhais em cantaria). Ao nível de todos os pisos de forma a garantir a solidarização entre paredes, são presentes cintas em todo o perímetro ou tirantes de amarração bem dispostas, secção suficiente e boa amarração (dependente da espessuras da parede) e tensionadas (no caso das alvenarias os tirantes são passivos, mas tensionadas de forma a promover a mobilização do sistema se solicitado) .

B

Edifício construído de acordo com as recomendações1 de construção sismo-resistente, reforço ou consolidação de edifícios em alvenaria de acordo com a normativa de reforço ou recuperação2 referente em documentos europeus [normas europeias (italiana), EC6 e EC8, etc..] garantindo assim as condições de ligação e conexão entre elementos verticais e os elementos verticais e horizontais eficazes.

A

Ao nível dos pisos

Cinta perimetral

Tirantes

Desligamento entre paredes ortogonais

Parâmetro 1: Tipo de organização do sistema resistente

12

3










Alvenaria de tijolo de má qualidade com incrustação de fragmentos de pedra. Alvenaria de pedra com unidades muito irregulares e sem travamento cuidado (criando vazios). Alvenaria de pedras irregulares sem ligação transversal e mal argamassada e travada.

D

Alvenaria de tijolo de baixa qualidade e com irregularidade (assentamento e ligação). Alvenaria de pedra com unidades não trabalhadas e de dimensões heterogéneas. Alvenaria de pedras irregular sem ligação transversal, no entanto bem argamassada e travada.

C

Alvenaria de tijolo (perfuração >45%) ou de pedra bem talhada com unidades pouco homogéneas por toda extensão das paredes. Alvenaria de pedras irregulares com ligação transversal entra as duas faces da parede;

B

Alvenaria de tijolo de boa qualidade (maciço ou perfurado até 45%) ou alvenaria de pedra bem talhada com unidades homogéneas e de tamanhos constantes em toda a extensão das paredes. Alvenaria de pedras irregulares bem argamassada e travada/embricadas, existindo ligação transversal entre as duas faces da parede;

A

Parâmetro 2: Qualidade do sistema resistente

12

3







=C/0.4 (valor normalizado da resistência)

Estrutura com α < 0.4D

Estrutura com 0.4 ≤ α ≤ 0.6C

Estrutura com 0.6 ≤ α < 1.0B

Estrutura com α≥ 1.0A

Parâmetro 3: Resistência convencional

12

3










Ao nível dos pisos

Tirantes

Parâmetro 4: Distância máxima entre paredes

Paredes transversais

L

máx

L18 25s

⎛ ⎞< ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

Nota: No caso de ao nível da cobertura não estar bem ligada, a altura deve ser considerada h0.

D

C

B

A

Relações geométricas

0

máx

h 10s

⎛ ⎞ ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

10 0

máx

h 15s

⎛ ⎞< ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

máx

L18 25s

⎛ ⎞< ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

máx

L 15s

⎛ ⎞ ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

máx

L15 18s

⎛ ⎞< ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

200

máx

hs

⎛ ⎞ >⎜ ⎟⎝ ⎠ máx

L 25s

⎛ ⎞ >⎜ ⎟⎝ ⎠

0

máx

h 10s

⎛ ⎞ ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

15 0

máx

h 20s

⎛ ⎞< ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

12

3







0

máx

h 10s

⎛ ⎞ ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

12

3

Parâmetros mais influentes?Tirantes

--DEdifício banda extremo

CEdifício gaveto

BEdifício isolado

AEdifício banda meio

Desníveis dos pavimentos(agravamento da classe)CLASSELocalização

Parâmetro 7: Localização e interacção com outros edifícios

BA

BA

MAD

MAD

A B C

ABC

Construction over time

C B

A










Parâmetro 9: Irregularidade em altura

0

máx

h 10s

⎛ ⎞ ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

H

H

H

T

T

Existência de torresSuperfície porticadaRedução de área

(indicação da classe)

Variação de rigidez entre pisos consecutivos(ΔK>±30%).

Edifícios com recuos que representem uma variação de área superior a 30% da área em planta ΔM/M>30% ou ΔA/A>30%). Edifício com uma descontinuidade em altura (torre) superior a 40% da altura total do edifício. Edifícios com galeria ou arcada com área superior a 20% da área total do piso.

D

Variação de rigidez entre pisos consecutivos(±20%<ΔK≤±30%).

Edifícios com recuos que representem uma variação de área superior a 20% da área em planta ΔM/M>20% ou ΔA/A>20%). Edifício com uma descontinuidade em altura (torre) superior a 10% e inferior ou igual 40% da altura total do edifício avaliada pelo quociente H/T. Edifícios com galeria ou arcada com área superior a 10% e inferior ou igual a 20% da área total do piso.

C

Variação de rigidez entre pisos consecutivos(±10%<ΔK<±20%).

Edifícios uma variação de área superior a 10% e inferior a 20% da área em planta 10%≤ΔM/M<20% ou 10%≤ΔA/A<20%). Edifício com uma descontinuidade em altura (torre) inferior a 10% da altura total do edifício avaliada pelo quociente H/T. Edifícios com galeria ou arcada de modesta dimensão, inferior a 10% da área total do piso.

B

Variação de rigidez entre pisos consecutivos(ΔK<±10%).

Edifícios com distribuição de massa e área de elementos resistentes em altura praticamente uniforme em toda a sua altura. Edifícios com representem uma redução de massa ou área inferior a 10% da área em planta (ΔM/M<10% ou ΔA/A<10%).

A

Critério da rigidezCritérios geométricos

12

3







Parâmetro 11: Diafragmas horizontais

0

máx

h 10s

⎛ ⎞ ≤⎜ ⎟⎝ ⎠FZA – Fragilização na zona de apoio, DA – Sinais de deformação, FS – Falta segurança à circulação

------DDeformável e mal ligado

-1-1-1CRígido ou semi-rígido e mal ligado

-1-1-1BDeformável e bem ligado

-1-1-1ARígido ou semi-rígido e bem ligado

FSDAFZACLASSEPavimentos

-------D22Impulsivo

C1 1 – 2Impulsivo

C1 – 21 Impulsivo

C22Pouco impulsivo

B11 – 2Pouco impulsivo

B1 – 21Pouco impulsivo

B22 (Não)Não impulsivoA11 – 2Não impulsivo

A1 – 2 1 (Sim)Não impulsivoPéssimoMau

Estado de conservaçãoCLASSETirantesCinta

perimetralImpulso

Parâmetro 12: Coberturas

h

h

l/h>20

l/h<20

Coberturas impulsivas

Coberturas pouco impulsivas

Coberturas não impulsivas

Cinta perimetral

Tirante

12

3







METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO: ValidaçãoNa essência os parâmetros mais importantes não são significativamente modificados e semelhante à metodologia do GNDT permitindo que as relações estabelecidas entre a vulnerabilidade avaliada e os danos observados sejam válidas no caso da presente metodologia, já que não existem dados, nem correlações desta natureza para o edificado português.

A validação faz-se através da comparação das funções de vulnerabilidade.

Curvas de vulnerabildiade de Petrini & Benedetti (1994) exprimem um indice de dano economico, d, normaliado numa escala (0≤d≤1).

MCSln(y) a I b= × − com a = 0.602, b = 7.073 [Guagenti & Petrini]

MCSln(y) a I b= × −

MSK MCSI 0.7344 + 0.8136 I= × [Margotini et al.]

12

3

y=Lei aceleração - dano Curva simplificada trilinearLei aceleração - dano






METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO: Validação

6.25 -13.11 tanh 0 5⎡ ⎤+ ×⎛ ⎞= + ≤ ≤⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦D D

I Vμ μQ

Curvas de Vulnerabilidade

0

1

2

3

4

5

5 6 7 8 9 10 11 12

I (EMS98)

mD

(gra

u de

dan

o m

édio

)

m-2s ;IV=22,41

m-1s ;IV=30,27

m+1s ;IV=45,99

m+2s ;IV=53,85

m ;IV=38,13

Macroseismic method de Giovinazzi & Lagomarsino (2004). O grau de dano médio é claculadoem função da vulnerabilidade V (variando de 0 a 1), intensidade macroismica I(EMS98) e ductilidade do grupo de construções Q.

INTENSIDADE

VULNERABILI

DADE

DANO

5

0D k k

kμ p D ;

== ×∑



12

3







10.80.3050.1450.0350Dolce

10.750.350.10.010SSN

10.90.550.20.050ATC 13

110.50.10.020HAZUSÍndice de

dano económico, d

DestruiçãoMuito severoSeveroModeradoLigeiroSem danoNível de dano543210Grau de dano, Dk


0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Indice de dano, (d)

Gra

u de

dan

o m

édio

DOLCE et al.

HAZUS

SSN=UNIGE

ATC13

5

k dk 0

d p f ;=

= ×∑ 0.52D 5 dμ = ×



12

3




0

1

2

3

4

5

5 6 7 8 9 10IEMS-98

μD

GNDT II Level Iv=80GNDT II Level Iv=60GNDT II Level Iv=40GNDT II Level Iv=20GNDT II Level Iv=0GNDT II Level Iv=-20V=0.88V=0.72V=0.56V=0.4V=0.24V=0.08

Correlação entre os índices de vulnerabilidade das duas metodologias


Iv = -5Iv = 20Iv = 45Metodologia GNDT II

Classe C (V = 0.56)Classe B (V = 0.72)Classe A (V = 0.88 )Metodo macrosísmico

= + ⋅ VV 0.592 0.0057 I



12

3







Indice de Vulnerabilidade

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Iv(%

) edi

fício

s

Dist. normal Iv-697 edifícios

Dist normal Iv-410 edifícios

Classe AClasse B

A avaliação da vulnerabilidade foi efectuada em duas fases:

Numa primeira fase uma avaliação da vulnerabilidade par os edifícios com informação detalhada;

Numa segunda fase a avaliação da vulnerabilidade do edificado sem detalhe de informação de forma mais expedita com base nos resultados médios obtidos da avaliação feita na primeira fase e com uso de factores de modificação, completando assim a avaliação de toda área do projecto.

METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO: Resultados

Índice de vulnerabilidade

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0-5

5-10

10-1

5

15-2

0

20-2

5

25-3

0

30-3

5

35-4

0

40-4

5

45-5

0

50-5

5

55-6

0

60-6

5

65-7

0

70-7

5

75-8

0

80-8

5

85-9

0

90-9

5

95-1

00

Iv

(%) e

difíc

ios_

Iv-697 edifícios

Iv-410 edifícios

“Pedra irregular e Pedra simples”A e B (mais provável)38.38

Tipologia EMS 98 Classe EMS 98 Iv – Índice de vulnerabilidade



12

3





141

ivi vi

ii

p (C C )p=

× −∑

141 ii p=∑viC

pi: Peso do parametro, i, já definido

: Soma dos pesos de todos os parâmetrosCvi: Classe do parâmetro modificador0 5 20 50

Factores modificadores da vulnerabilidade A B C DP5 - Número de pisos -4.62 -3.46 0.00 6.92P6 - Posição do edifício e fundações -0.58 0.00 1.73 5.19P7 - Position and interaction -1.15 0.00 3.46 10.38P8 - Irregularidade em planta -2.31 -1.73 0.00 3.46P9 - Irregularidade em altura -2.31 -1.73 0.00 3.46P12 - Tipo de cobertura -3.08 -2.31 0.00 4.62P13 - Danos estruturais identificados -3.08 -2.31 0.00 4.62

Amplitude máxima de modificação, ΣIv -17.12 -11.54 5.19 38.65

Classes de Vulnerabilidade, Cvi

141

ivi vi

ii

p (C C )p=

× −∑

141 ii p=∑

viC

Pontuação do factor modificador:

pi : Peso do parametro, i, já definido

: Soma dos pesos de todos os parâmetros

Cvi : Classe do parâmetro modificador

: Classe de vulnerabilidade média do parâmetro, i(*)

* - definido na análise detalhada

v v vI I ΣΔI= +

v v vI I ΣΔI= +

Indice de Vulnerabilidade

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Iv

(%) e

difíc

ios

Dist. normal Iv-697 edifícios

Dist normal Iv-410 edif ícios

Classe AClasse B



12

3







Distribuições de dano para Iv=38.13

Curvas de vulnerabilidade

0

1

2

3

4

5

5 6 7 8 9 10 11 12

I (EMS98)

D (gr

au d

e da

no m

édio

)

m-2s ;IV=20.14

m-1s ;IV=29.26

m ;IV=38.38

m+1s ;IV=47.5

m+2s ;IV=56.62

-2 ; Iv=20.14

-1 ; Iv=29.26

-2 ; Iv=38.38

-2 ; Iv=47.50

-2 ; Iv=56.62 Grau de Confiança

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

A A+ A/B B- B B+ B/M M- M M+ M/E E- E

Níveis (EMBA)

Freq

uênc

ia


E – Elevada

M – Média

B – Baixa

A - Ausente



12

3







12

3










12

3





Os problemas de irregularidade em altura são uma preocupação presente na Baixa, uma vez que há uma grande variação de rigidez de piso para piso sobretudo na direcção perpendicular às paredes de fachada ( Ky). Esta situação é agravada, nos inúmeros casos onde existem pisos acrescentados.

Tratando-se de quarteirões, os edifícios estão na maioria dos casos, situados em banda meio, sendo esta a posição mais favorável no caso da ocorrência de um sismo. No entanto, esta situação é agravada em inúmeras situações em que os edifícios estão confinados entre outros mais baixos, recuados, ou com pavimentos de betão armado desalinhados de pelo menos 0,5m.



12

3







CENÁRIOS DE DANO: Distribuições

k n kk

nPMF p d d n pk n k

!: (1 ) 0; 0 1!( )!

−= × × − ≥ ≤ ≤−

( )( ) ( )

( ) ( )( )

α β

α β

α β x a b xPDF f x α β a x b α β

α β b a

1 1

1

Γ: ( , , ) ; , 0

Γ Γ

− −

+ −

+ − × −= × ≤ ≤ >

× −

Dos valores do grau de dano médio, D, podemos definir diferentes histogramas de dano, para diferentes intensidades e valores de vulnerabilidade representativa numa base probabilística. Normalmente são utilizadas as funções probabilidade binomial e beta.

“probability density function”de uma distrbuição beta

“probability mass function”de uma distribuição binomial

0.5 r 1 t r 1

0k 0.5 r 1 t r 1

k 0.55 r 1 t r 1

4.5

P(0) k(t,r) x (5 x) dx

P(k) k(t,r) x (5 x) dx

P(5) k(t,r) x (5 x) dx

− − −

+ − − −

−

− − −

= ⋅ −

= ⋅ −

= ⋅ −

∫∫∫

Pretendendo-se uma distribuição discreta, pode-se definir a probabilidade associada a cada grau de dano (Dk, k de 0 a 5) da forma seguinte:

Distribuição de dano I(EMS)=8

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 1 2 3 4 5

Grau de dano, Dk

Prob

abili

dade

de

dano

Distribuição de dano I(EMS)=9

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 1 2 3 4 5

Grau de dano, Dk

Prob

abili

dade

de

dano



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3





Intensity I=9Intensity I=8



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3







Exemplo de curvas de fragilidade

As curvas de fragilidadedefinem a probabilidade de excedência de cada grau de dano Dk (0 a 5) é obtido directamente da função de densidade beta cumulativa.

[ ] [ ]1+= −k D k D kp P D P D


Curvas de vulnerabilidade (Iv=38.38)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

5 6 7 8 9 10 11 12

Intensidade (EMS98)

P(D

>Dk)

D1

D2

D3

D4

D5

Curvas de vulnerabilidade (Iv=47.50)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

5 6 7 8 9 10 11 12

Intensidade (EMS98)

P(D

>Dk) D1

D2

D3

D4

D5



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3




AVALIAÇÃO DE PERDAS: “Uma ferramenta”

colapso Dp p 5==









AVALIAÇÃO DE PERDAS: Edifícios colapsados e inutilizáveis

colapso Dp p 5==

Resultados de colapsos e edifícios inúteis

5 ,5 3 ,3 4 ,4= = == × − × − ×edifícios inúteis D ub D ub D ubp p W p W p W

Collapsed buildings

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

5 6 7 8 9 10 11 12

Intensity (EMS98)

pk

Iv=20.14Iv=29.26Iv=38.38Iv=47.50Iv=56.62

Unsuable buildings

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

5 6 7 8 9 10 11 12

Intensity (EMS98)

pk

Iv=20.14Iv=29.26Iv=38.38Iv=47.50Iv=56.62



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3 324 (47.7%)468 (68.9%)158(23.2%)11(1.62%)Edifícios inutilizáveis

334 (49.1%)39 (5.74%)1(0.14%)0Colapsos

Sismo de intensidade X

Sismo deintensidade IX

Sismo deintensidade VIII

Sismo de intensidade VII

Numero total de edifícios: 679




AVALIAÇÃO DE PERDAS: Edifícios colapsados e inutilizáveis



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3







AVALIAÇÃO DE PERDAS: Mortos, feridos e sem abrigoMortos e feridos graves

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

5 6 7 8 9 10 11 12

Intensidade (EMS98)

pk

Iv=20.14Iv=29.26Iv=38.38Iv=47.50Iv=56.62

Sem abrigo

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

5 6 7 8 9 10 11 12

Intensidade (EMS98)

pk

Iv=20.14Iv=29.26Iv=38.38Iv=47.50Iv=56.62

50.3 == ×mortos Dp p

3 ,3 4 ,4 5 ,50.7 = = == − × − × + ×sem abrigo D ub D ub D ubp p W p W p W

Resultados de perdas humanas e sem abrigo



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3 265 (14.7%)31 (1.72%)00Mortos e feridos graves

1478 (82.1%)1313 (72.9%)419(23.3%)30(1.67%)Sem abrigo

Sismo de intensidade X

Sismo de intensidade IX

Sismo de intensidade VIII

Sismo de intensidade VII

Numero médio de pessoas: 1800




AVALIAÇÃO DE PERDAS: Mortos, feridos e sem abrigo



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3







AVALIAÇÃO DE PERDAS: Custos

[ ] [ ] [ ]k v

k k vD I

ob R I ob R D ob D I I5 100

1 0Pr | Pr | Pr | ,

= =

= ×∑ ∑

Custos de reparação (€)

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

V VI VII VIII IX X XI XII

Intensidade (EMS98)

Cus

tos

x 10

^6(€

)_

Iv=20.14

Iv=38.38

Iv=56.62

[ ] [ ] [ ]k v

k k vD I


1 0Pr | Pr | Pr | ,

= =

= ×∑ ∑

[ ] [ ] [ ]k v

k k vD I


1 0Pr | Pr | Pr | ,

= =

= ×∑ ∑

Notemos que os valores de reparação total, rondam os 3.4% (IEMS=VII) a 35.7% (IEMS=IX) do custo de reposição para todo o edificado da área em estudo.

Por exemplo para o caso de uma intensidade sísmica de VIII, o custos totais de reparação rondam os 60% do valor do orçamento municipal para a cidade de Coimbra para um valor médio da vulnerabilidade (Iv=38.38).



12

3






12

3

ACÇÕES DE REFORÇO: Soluções e custosEspectro de resposta

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0

Frequência (Hz)

Ace

lera

ção

(m/s

2 )

Análise espectral

Propriedades mecânicas dos materiais

--τ u = 2.0τ u = 0.05(Mohr-Coulomb)

τ u = 0.04(depende da carga axial)Resistência ao corte, τ u (MPa)

σt = 2.5σt = 18.0σt = 0.05(teóricamente zero)

σt = 0.05(teóricamente zero)Resistência à tracção, σt (MPa)

σc = 17.0σc =11σc = 3.0σc = 1.0Resistência à compressão, σc(MPa)

= 0.2 = 0.2 = 0.2 = 0.2Coeficiente de Poisson,

= 25.0 = 6.0 = 20.0 = 19.6Peso volúmico, (kN/m3)

E=35000E = 6000E = 3000E = 320Módulo de elasticidade, E (MPa)

Betão armado

Elementos de madeira

Painéis de pedraAlvenariaPropriedades mecânicas









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3

ACÇÕES DE REFORÇO: Soluções e custos

Calibração do modeloS4

S3 S1, S2

S6

S5

Localização da posição do sismógrafo

Configuração 2

Configuração 1

-9.797.25

-8.277.13

-7.63

6.54

7.08

Erro relativo (%)Frequência calculada (Hz)

Frequência medida (Hz) (3 medições)

3º modo – 10.990Hz2º modo – 9.224Hz1º modo – 6.539HzGeometria






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3

ACÇÕES DE REFORÇO: Soluções e custosEstratégias de reforço

Tirantes (aço)

Configuração 2

Configuração 1

Solução A – Passagem de tirantes

Rigidificação dos pisos

Solução B – Tarugamento dos pavimentos

Rendering mortarRendering mortarArgamassa

ar joint ting and void fillingRefechar juntar e encher vazios da alvenaria

Confining Rede

Rede metálica de aço inoxidável

Ligadores transversais

Solução C – Consolidação das alvenarias









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3

Interpretar fissuração

direc

Carga estática






12

3

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00

Deslocamento Y (cm)

Altu

ra (m

) P7

P2

P6

P10

P3

Altura total=9.41m

1º piso

2º piso

3º piso

Movimento de rotação para fora do planoP10 – Direcção da acção sísmica YY

ACÇÕES DE REFORÇO: Perfis de deslocamento

Controlo do deslocamento fora do plano









12

3

0

1

2

3

4

5

6

7

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80

Deslocamento X (cm)

Altu

ra (m

) P7

P2

P6

P10

P3

Altura total=7.73m

1º piso

2º piso

Mecanismo de “Soft storey”P3 – Direcção da acção sísmica XX

ACÇÕES DE REFORÇO: Perfis de deslocamento

Controlo do deslocamento no plano






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ACÇÕES DE REFORÇO: Custos associados e eficiênciaValor patrimonial do agregado: 400,000.00€

Custo da solução de reforço Acção de reforço

Custo Valor do agregado

Solução A – Tirantes 8,000.00€ 2% Solução B – Tarugamento dos pavimentos 48,000.00€ 12% Solução C – Consolidação da alvenaria 80,000.00€ 20%

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Red

ução

do

desl

ocam

ento

de

topo

(%)

P2 (fora do plano)

P3 (no plano)

P7 (no plano)

P10 (fora do plano)

Custo acção reforço (%)Valor partrimonial

Promover estas acções de reforço, nomeadamente o

rigidificação dos diafragmas horizontais









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CONCLUSÕES E COMENTÁRIOS FINAIS Do Processo de Renovação e Reabilitação Urbana resultou uma base de informação relevante sobre a Baixa que dá não apenas resultados directos, mas que com recurso a modelos e análises sofisticados permite derivar resultados como a avaliação da segurança estrutural das construções.

A capacidade resistente das alvenarias da Baixa (1~2 MPa) é suficiente para as solicitações verticais em causa.

Apesar da perigosidade sísmica de Coimbra ser baixa a moderada, a vulnerabilidade dos edifícios da Baixa é considerável, e consequentemente o risco sísmico deve ser considerado na definição de qualquer estratégia de reabilitação.

A incerteza associada à acção sísmica, e aos seus efeitos, implica uma abordagem e interpretação probabilística através da criação de cenários.

O detalhe e rigor no diagnóstico reflectir-se-á na solução de reforço.

A definição de uma solução de reforço deve ser precedida de uma adequada caracterização do estado patológico e a caracterização do comportamento mecânico da construção através de ensaios não destrutivos (macacos planos, medição de acelerações, ensaios sónicos, ensaios de carga,...)






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CONCLUSÕES E COMENTÁRIOS FINAIS

Soluções de reforço adequadamente seleccionadas podem reduzir estes níveis de risco para valores aceitáveis de acordo com as actuais exigências regulamentares. As soluções de reforço mais adequadas para este tipo de construções são economicamente viáveis, e não descaracterizam a autenticidade da construção.

Para melhorar o desempenho global dos edifícios podem-se combinar as acções de reforço estudadas (consolidação das paredes, rigidificação de pavimentos, melhoria da ligação entre paredes, melhoria da ligação entre pavimentos e paredes, instalação de tirantes ao nível da cobertura), assegurando níveis de segurança estrutural face às acções horizontais.

A metodologia de avaliação da vulnerabilidade desenvolvida e validada é uma ferramenta que poderá ser utilizada na avaliação de outros centros históricos.

Os cenários de dano sísmico estudados, permitem afirmar que existe uma boa correlação com a identificação de fragilidades e característicos estruturais e construtivas dos edifícios. No âmbito da mitigação do risco, a redução dos níveis de perda é apenas possível pela actuação principalmente sobre a vulnerabilidade.









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Avaliação da vulnerabilidade sísmica dos edifícios da...

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