VIBRAÇÕES EM EDIFICAÇÕES

Transcrição

1 VIBRAÇÕES EM EDIFICAÇÕES Eng. Suely Bueno Eng. Mario Franco 26/08/09

2 1. Causas possíveis de vibrações Passagem de veículos sobre a estrutura Passagem de veículos em via próxima Passagem de líquidos em tubulações Equipamentos mecânicos Pessoas andando Pessoas pulando Torcidas de eventos esportivos Ação do vento Ação de sismos

3 2. Medidas corretivas (1) Não fazer nada, impondo restrições de uso Relocar a atividade causadora Introduzir amortecedores sintonizados Redistribuir divisórias Aumentar a rigidez (1) Allen, D.E., Building Vibrations from Human Activities Concrete International, June 1990

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5 3. Estudos de casos SESC PINHEIROS - Academia de ginástica WTC - Salão CENU Passagem de veículos Redução de rigidez por fissuração excessiva Cotovelo de tubulação principal de água Instalação de 5 grupos de geradores kva

6 3.1. SESC PINHEIROS

7 ANDAR TIPO - Vão: 25 m

8 Função JUMP

9 3.2. WTC. Salão de baile

10 Eventos permitidos: Jogos esportivos

11 Congressos/Conferências

12 Exposições

13 Proibidos: concertos rock, bailes de carnaval etc. Frequência própria entre 2 Hz e 3 Hz

14 Correção possível Introdução de atenuadores de massa sintonizada (osciladores formados por massa + mola + amortecedor) Solução adotada por exemplo na Ponte Rio- Niterói Há tecnologia disponível no Brasil Intervenção muito dispendiosa.

15 3.3. C.E.N.U

16 Passagem de veículos no andar térreo Neste empreendimento temos uma particularidade que é a utilização do 1º SS com lojas, escritórios, restaurantes, escola que devido à longa permanência das pessoas faz com que os efeitos das vibrações sejam mais perceptíveis. O térreo por sua vez recebe um tráfego pesado servindo inclusive de escape para o trânsito congestionado da marginal. As cargas acidentais de projeto foram generosas : 1,0 tf/m 2, escada Magirus de 45 tf e 500 kgf/m 2 para outras viaturas, veículos de 30 tf mais sobrecarga de 300 kgf/m 2. Problema de vibração induzido pelo tráfego existente.

17 Os veículos aplicam forças dinâmicas diretamente no pavimento, e estas forças são transmitidas para a subestrutura. Um veículo é um sistema dinâmico complexo que interage com o pavimento e com a subestrutura. A magnitude da frequência das vibrações depende de: -Massa do veículo -Velocidade do veículo -Comportamento deste quanto à vibração -Características dos pneus -Rugosidade da superfície de rolamento -Características dos enchimentos sob a pista de rolamento

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19 Vibração das instalações e forro Outro agravante para o desconforto dos usuários foi que o piso térreo ao vibrar, fazia com que todas as instalações e forro sobre o 1o Subsolo vibrassem causando grande pânico nos usuários Shopping. Isto se devia principalmente ao fato das tubulações não estarem apoiadas sobre apoios eláticos, como por exemplo neoprenes. Monitoramento Foram instaladas câmeras no andar térreo e as imagens eram transmitidas para uma TV localizada no 1o SS. Foi feita uma correlação entre o veículo no Térreo e a vibração no 1o SS.

20 Solução do Problema Troca do tipo de pavimentação: de pedra Miracema para asfalto Remoção de obstáculos Refazer os adoçamentos das rampas de entrada e saída do empreendimento Execução de um rali no térreo inibindo assim a passagem dos veículos da marginal e obrigando a redução da velocidade Melhora do assentamento das tubulações, fixadas na laje do Térreo

21 Redução de rigidez por fissuração excessiva Lajes 7,50 x 7,50 m, h = 12 cm Frequência própria (engast. nos 4 lados): 8,7 Hz Armaduras negativas desceram até 8 cm! Frequência própria (apoiada nos 4 lados): 4.8 Hz

22 Painel típico de subsolo

23 Posição da armadura negativa quase 8cm abaixo Fissura ao longo do apoio

24 Vibração em cotovelo de tubulação Central de água gelada - 2 dutos de 150 m de coluna d água com 18 de diâmetro gerando esforço horizontal de 25 tf cada Sustentar a tubulação ao longo dos andares como era habitual não seria possível Cotovelo a 90 ancorado em bloco executado desde a fundação Não foi executada junta prevista em projeto e sim o bloco foi concretado contra o pilar Desvinculando o bloco, o problema cessou

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27 Instalação de 5 grupos motor-gerador Características: 1000 kva 1800 rpm Motores WAUKESHA/DRESSER Geradores WEG do Brasil Amortecedores: GERB do Brasil

28 Montagem de um grupo motor-gerador

29 Amortecedor GERB

30 Corte esquemático

31 Planta

32 Camada adicional de 12 cm

33 Geradores. Pontos críticos

34 Modelo SAP 2000

35 Casos analisados Número de modos de vibração: 360 Número de combinações aleatórias:10 Cada motor atuando separadamente Todos os 5 motores em fase Amortecimento = 0 % e = 1,5 %

36 Deslocamentos

37 Deslocamentos (ampliação entre 0,1 s e 0,3 s)

38 Acelerações

39 Acelerações em pontos próximos aos motores: ümax = 2,8 % g

40 Acelerações em pontos críticos: Com amort. = 1,5 %, ümax < 1% g

41 Conclusões Nas proximidades dos grupos motor-gerador as vibrações são perceptíveis: ü = 2,8 % g. Nos demais pontos críticos analisados, as vibrações são imperceptíveis: ü < 1% g. A observação do comportamento real da estrutura durante o funcionamento confirma as análises dinâmicas efetuadas.