PAREDES DE ALVENARIA DE FACHADA: SOLUÇÕES E SUGESTÕES DE MELHORIA DE DESEMPENHO

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1 Seminário Reabilitação de Fachadas, Vasconcelos&Lourenço (eds.), PAREDES DE ALVENARIA DE FACHADA: SOLUÇÕES E SUGESTÕES DE MELHORIA DE DESEMPENHO Luís M. SILVA Investigador Universidade do Minho, Guimarães Andreia MARTINS Investigadora Universidade do Minho, Guimarães Graça VASCONCELOS Professora Auxiliar Universidade do Minho, Guimarães Paulo B. LOURENÇO Professor Catedrático Universidade do Minho, Guimarães SUMÁRIO As paredes de alvenaria constituem o elemento construtivo mais tradicional das envolventes de edifícios construídos em Portugal e noutros países europeus nas últimas décadas. Como soluções de alvenaria tradicionais destacam-se as paredes de alvenaria com tijolo de furação horizontal e as paredes de tijolo face à vista. Para além das patologias não estruturais associadas às paredes de alvenaria de fachada, há ainda a considerar a vulnerabilidade sísmica destas paredes, que tem sido comprovada em sismos recentes em vários países europeus. A vulnerabilidade está essencialmente associada à inexistência de regras de dimensionamento e à falta ou reduzida pormenorização construtiva, que deveria ser suportada por um caderno técnico de encargos ou por uma memória descritiva detalhada. Por este facto, as alvenarias exteriores apresentam frequentemente um inadequado desempenho funcional e mecânico. Após uma síntese descritiva de algumas tipologias de paredes de alvenaria usadas em Portugal e na Europa, apresentam-se alguns estudos e soluções em desenvolvimento para melhorar o comportamento das fachadas tradicionais à ação sísmica, que poderão ser também implementadas na reabilitação. Deste modo, pretende-se melhorar as práticas construtivas para melhoramento do desempenho das fachadas tradicionais.

2 Paredes de alvenaria de fachada: Soluções e sugestões de melhoria de desempenho INTRODUÇÃO Em Portugal as envolventes tradicionais de edifícios são predominantemente construídas em alvenaria, tendo-se registado uma evolução das paredes de pano duplo, muito utilizadas na década de 80, para paredes de pano simples de uso recente. A evolução está muito associada ao tipo de unidades de alvenaria empregues na construção e nos métodos de isolamento para melhorar o comportamento térmico dos edifícios. Uma tipologia de envolventes também usada com alguma frequência em Portugal e em outros países consiste nas paredes de tijolo face à vista, que geralmente estão ligadas a paredes de alvenaria de enchimento. Para além do desempenho funcional das envolventes relacionado com a resistência ao fogo, isolamento térmico e acústico e barreira à infiltração de humidades, é necessário considerar o desempenho mecânico deste tipo de elemento construtivo em zonas sísmicas, que será o principal foco do presente trabalho. De facto, apesar das paredes de alvenaria não terem função estrutural é necessário ter em conta a vulnerabilidade sísmica que tem sido demonstrada em sismos recentes. No que respeita ao comportamento sísmico de paredes de tijolo face à vista, muito pouco conhecimento existe acerca do comportamento sísmico. Desde meados dos anos 50 do século passado que vários autores realizam estudos [1-2] para avaliar a influência das paredes de alvenaria no comportamento das estruturas de betão armado dos edifícios, com o objetivo de melhorar a compreensão da contribuição para a resistência e rigidez lateral dos edifícios, no caso destes serem sujeitos a uma ação horizontal. Apesar dos recentes sismos em Lefkada em 2003 [3], L Aquila em 2009 [4] e Emilia Romagna em 2012 [5], terem permitido observar que as atuais estruturas de betão armado apresentam uma razoável capacidade de suportar ações sísmicas, o mesmo não sucede com os elementos considerados não estruturais, onde se incluem as paredes de alvenaria de enchimento. A capacidade que as estruturas de betão armado apresentam para resistir às ações horizontais deve-se ao facto destas estruturas já terem sido projetadas de acordo com os códigos de projeto atuais [6]. No caso das paredes de alvenaria, os mesmos eventos sísmicos permitiram verificar a existência de problemas no seu comportamento [7], pois este tipo de paredes assumem um comportamento estrutural para o qual não foram dimensionadas. Este tipo de danos pode colocar em risco a vida humana, e esta associado a elevadas perdas económicas [8][9], como aconteceu no sismo de Loma Prieta em 1989 e em Northridge em 1994, onde os custos associados aos danos em elementos não estruturais atingiram os 30 milhões de dólares americanos [10]. O euroco digo 8 [6] apresenta um procedimento simplificado para o cálculo da aça o sísmica para fora do plano para paredes não estruturais, porém é omisso quanto a recomendações de projeto das paredes de alvenaria de enchimento. Por outro lado, este código, considera que a verificação de segurança de elementos não estruturais esta garantida se o deslocamento relativo entre pisos for limitado. Contudo, afirma que devem ser adotadas medidas apropriadas para evitar o colapso frágil e a desintegração prematura das paredes de alvenaria. Não considerando apenas estas situações de risco registadas, salienta-se a importância da investigação na área das paredes de alvenaria, pois estas são uma solução frequentemente usada em muitos países do Sul e Centro da Europa, sobretudo em edifícios de betão armado, levando a produção de milhares de unidades de alvenaria todos os anos [11]. A utilização adequada deste tipo de paredes poderá contribuir para melhorar significativamente o desempenho dos edifícios em termos funcionais, tendo ainda uma influência estrutural positiva na resistência lateral do edifício, na sua rigidez e energia de dissipação [12]. Na sequência da necessidade de melhorar o comportamento sísmico das envolventes em alvenaria, surgiu o projeto europeu INSYSME (606229), tem como principal objetivo o desenvolvimento de novos sistemas para paredes de enchimento em alvenaria que resistam melhor a aça o sísmica, combinando simplicidade construtiva com baixo custo, e ainda propor recomendações e procedimentos de cálculo para o projeto, tentando assim preencher um vazio nos códigos de projeto atuais. Assim, neste artigo apresenta-se a descrição e avaliação experimental de algum trabalho desenvolvido pela Universidade do Minho no âmbito do desenvolvimento e validação de soluções de paredes de alvenaria de enchimento com desempenho sísmico melhorado. Adicionalmente, apresenta-se o trabalho experimental conduzido recentemente no âmbito da avaliação do comportamento sísmico de paredes de alvenaria em tijolo face à vista relacionado com o estudo de diferentes ligadores que poderão

3 L.M. Silva, A. Martins, G. Vasconcelos, P.B. Lourenço 53 ser usados na ligação da parede de envolvente à parede de enchimento inserida no pórtico de betão armado. Com anteriormente referido, relativamente pouca informação existe acerca do comportamento sísmico sobre este tipo de envolvente [13-21], sendo necessário também avaliar a interação entre a parede alvenaria de tijolo face à vista com o sistema de suporte de paredes de enchimento inseridas em pórticos de betão armado. Considera-se que este é um tema relevante a desenvolver, quer no âmbito das novas edificações, quer no campo da reabilitação. 2. DESCRIÇÃO DAS TIPOLOGIAS DE FACHADAS EM ALVENARIA 2.1. Paredes de alvenaria de enchimento As paredes de alvenaria de enchimento são uma solução construtiva muito comum em países do sul e centro da europa, em particular em Portugal, Espanha, Itália, Grécia entre outros. Este tipo de paredes continua a ser bastante utilizado, principalmente em estruturas de betão armado, pois apresentam-se como uma solução económica e durável. Para além disso, são relativamente fáceis de construir e fornecem uma grande liberdade arquitetónica, sendo capazes ainda de cumprir um conjunto de requisitos como por exemplo a estanquidade, o conforto acústico, o conforto térmico, a segurança contra incêndios e a boa qualidade do ar interior [22]. Contudo, existem diversas soluções possíveis para construir paredes de enchimento em alvenaria. A grande variedade de unidades de alvenaria e de argamassa existentes, assim como a utilização de conectores e reforços, tornam possível a existência de diversas soluções diferentes. No caso de Portugal, a utilização de paredes de alvenaria de enchimento teve o seu grande advento nos anos 60, com a proliferação das construções em betão armado. Desde então, foram sofrendo algumas evoluções (Figura 1). A solução típica dos anos 60 é uma solução de parede dupla, onde a parede exterior apresenta maior espessura do que a parede interior, os panos de parede não possuem qualquer tipo de ligação, e a cavidade entre as paredes não apresenta nenhum material de enchimento. As unidades de alvenaria utilizadas são predominantemente de furação horizontal e a argamassa é produzia a traço em obra. Nos anos 70 assistiu-se a uma redução da espessura do pano exterior, que voltaria a aumentar de espessura nos anos 80, para fazer face aos requisitos térmicos. Para além disso, a cavidade entre os panos de parede passou a ser preenchida com isolamento térmico. A partir dos anos 90 e atualmente, a solução de parede dupla tem vindo a ser abandonada em detrimento da parede de pano simples utilizando paredes mais espessas com isolamento térmico pelo exterior. Figura 1 : Evolução das paredes de alvenaria em Portugal [23]. Neste tipo de paredes, apesar de unidades de alvenaria de furação horizontal ainda serem bastante utilizadas, tem sido introduzida a utilização dos chamados tijolos térmicos e acústicos e que possuem furação vertical e propriedades térmicas e acústicas melhoradas. Ao longo de todos estes anos as unidades de alvenaria mais utilizadas, foram sempre os tijolos cerâmicos de argila, muito à semelhança do que se passa em outros países europeus. Um estudo recente realizado no âmbito do projeto de investigação recente na área da proposta de soluções de reforço de paredes sujeitas a ações sísmicas [24], permitiu caraterizar a geometria típica das paredes de enchimento utilizadas em Portugal, chegando-se à conclusão de que os

4 Paredes de alvenaria de fachada: Soluções e sugestões de melhoria de desempenho 54 valores médios dos panos de parede de alvenaria apresentam 4,5m de comprimento por 2,8m de altura. À semelhança do que se verifica em Portugal, pode-se afirmar que na Europa, também a solução de paredes dupla e de pano simples, representam a quase totalidade das tipologias construtivas utilizadas para envolventes de edifícios [25-27]. Em geral as paredes de enchimento estão em contacto com os pórticos de betão armado através da utilização de juntas de argamassa entre a paredes e os elementos de betão armado. Também as juntas horizontais e verticais entre as unidades, são preenchidas com argamassa, com exceção das unidades que possuem encaixes ao nível da junta vertical, em que geralmente não se coloca argamassa, sendo a junta puramente mecânica. As argamassas utilizadas são em geral à base de cimento e variam ente a argamassa de classe M2, M5 e a classe M Parede em tijolo face à vista Complementarmente à construção de paredes de alvenaria de enchimento, podem existir as paredes de alvenaria de fachada em tijolo face à vista existentes desde a década de 80 em países como Portugal, Espanha e Itália em edifícios industriais e residenciais como alternativa às fachadas tradicionais rebocadas e pintadas. Este sistema construtivo é composto por uma parede de alvenaria exterior, completamente envolvente a todo ou a parte do edifício ligada através de elementos de ligação a uma parede interior, que por sua vez é integrada no sistema estrutural do edifício, transferindo assim as cargas atuantes [28-29]. Em Portugal o sistema de suporte caracteriza-se pelas paredes de enchimento inseridas em pórticos de betão armado, porém, como alternativa a este sistema, podem ser considerados outras estruturas de suporte nomeadamente paredes de betão, estruturas metálicas ou de madeira, como acontece com muita predominância em regiões desenvolvidas como a américa do norte, europa (Alemanha, Reino Unido e França) e Austrália [30-31]. Figura 2 : Constituição do sistema de parede de alvenaria de tijolo face à vista As paredes de alvenaria de tijolo face à vista são construídas principalmente com tijolos cerâmicos com furação vertical (grupo 2 de acordo com classificação de unidades alvenaria do Eurocodigo 6 [32]), com diferentes dimensões, cores ou formas. Quando a envolvente é contínua, a cavidade de ar entre a parede de alvenaria de tijolo face à vista e a parede de apoio, varia normalmente entre 25 mm a 100 mm de espessura, permitindo a ventilação de ar entre os panos. Este espaço é também ideal para reduzir as diferenças de pressão, que permite a dissipação rápida de calor, melhorando a eficiência térmica dos edifícios. Além disso, permite a recolha da água da chuva que se infiltra na cavidade através da drenagem por gravidade e se elimina nos orifícios de drenagem exteriores localizados nas juntas abertas. A recolha de água da chuva da cavidade de ar é feita com uma membrana descontínua (de vinil, borracha, ou um tecido de cobre). Ao longo da cavidade de ar, os ligadores estão distribuídos segundo uma densidade geralmente recomendada pelo fabricante tendo em conta que não existem regras regulamentares, fixando-se normalmente em 5 ligadores/m 2. Por sua vez, estes elementos de ligação devem apresentar três principais funções: (1) promover ligação entre panos, (2) transferir as cargas laterais atuantes na parede exterior e (3) permitir movimentos no plano para acomodar e/ou restringir movimentos diferenciais. Complementarmente a estas funções primárias, os ligadores metálicos podem também funcionar como reforço estrutural horizontal ou proporcionar continuidade longitudinal. Além disso, para o bom funcionamento do sistema os ligadores devem: (1) ser firmemente ligados a ambos os panos de alvenaria; (2) ter uma

5 L.M. Silva, A. Martins, G. Vasconcelos, P.B. Lourenço 55 rigidez suficiente para transferir cargas laterais com deformações mínimas; (3) ter uma adequada resistência mecânica; (4) ser resistente à corrosão e (5) ser facilmente instalados para reduzir erros de montagem e mau desempenho do sistema [33-34]. Esta instalação não deve interromper a drenagem por gravidade, nem o isolamento da cavidade. No caso de um sismo, o peso da parede de tijolo face à vista é mobilizado na direção horizontal, e o aumento das forças de inércia induzidas devem ser transmitidas e absorvidas pelo sistema de suporte. Os ligadores apresentam diversas formas e espessuras (Figura 3), de acordo com as marcas comerciais e com o tipo de sistema de suporte utilizado. Figura 3 : Diferentes ligadores possíveis para paredes de tijolo face à vista [35] Existem essencialmente dois tipos de ligadores em termos de configuração, nomeadamente de superfície lisa com ou sem dobragem nas extremidades para melhor ancoragem na argamassa, ou em forma de chapa desde que se adeque às condições de ancoragem no sistema de suporte. As paredes de alvenaria de tijolo face à vista são também consideradas como elementos não estruturais. Porém, devem ser capazes de transferir o seu próprio peso e de transferir as cargas laterais no plano e fora do plano (devido a sismos e vento) através de ligadores para a estrutura de suporte. As paredes com o número de pisos acima de três, podem ser apoiadas na laje ou através de dispositivos especiais, como cantoneiras de aço localizadas ao nível do andar. Este sistema construtivo apresenta melhorias no desempenho do edifício ao nível estético e funcional devido às possíveis qualidades inerentes ao sistema: bom isolamento térmico, maior durabilidade dos materiais e melhor respiração do edifício através da ventilação da fachada na cavidade de ar reduzindo os problemas associados com a humidade e infiltrações. Consequentemente, pressupõe-se a redução do consumo de energia do edifício, devido ao melhor conforto térmico e a ausência de pontes térmicas. Tendo em conta que a parede de alvenaria de tijolo face à vista é separada e independente da estrutura do edifício, torna este sistema muito interessante no âmbito da reabilitação [28]. De facto, a construção de parede de tijolo face à vista em edifícios já existentes pode ser uma mais-valia no âmbito da sua requalificação, pela facilidade de se integrar no edifício existente através de ligadores adequados. Apesar das vantagens inerentes à utilização das paredes de tijolo face à vista, problemas relacionados com o desempenho das paredes podem ser identificados durante a vida útil da estrutura, ou mesmo em eventos não tão frequentes como é o caso de sismos, uma vez que na ausência de ligações adequadas se podem apresentar vulneráveis para este tipo de ações [36-37]. Além disso, tendo em conta a sua massa, a ligação com a estrutura do edifício, bem como o tipo de estrutura de suporte, estas paredes podem influenciar a resposta dinâmica global do edifício sob ações sísmicas [16, 38]. 3. DEFICIÊNCIAS DE COMPORTAMENTO MECÂNICO EM PAREDES DE ALVENARIA DE FACHADA 3.1. Alvenaria de enchimento Como exposto anteriormente, as paredes de enchimento de alvenaria são consideradas elementos não estruturais, não estando contempladas em qualquer tipo de projeto. No entanto, na ocorrência de sismo estas paredes são solicitadas por ações horizontais e por isso ocorrem danos não previstos, uma vez que não foram dimensionadas para qualquer tipo de ação.

6 Paredes de alvenaria de fachada: Soluções e sugestões de melhoria de desempenho 56 A interação entre a estrutura resistente, normalmente em betão armado, e as paredes de enchimento pode causar danos, quer na estrutura resistente quer nas próprias paredes de enchimento. Quando existe uma distribuição irregular da rigidez do edifício em altura, pode originar-se o mecanismo de colapso de pisos fraco (soft-story), ver Figura 4a, onde se ilustra o colapso da estrutura ao nível do ré-do-chão, associado à formação de rotulas plásticas nos pilares deste nível devido a uma alteração significativa da rigidez a este nível relativamente aos pisos superiores. Uma outra interação negativa pode ocorrer quando os panos de parede não são preenchidos na totalidade, fazendo com que ocorra corte nos pilares devido à força lateral introduzida pela escora formada na parede de enchimento (Figura 4b). (a) (b) Figura 4 : Deficiências mecânicas devido a paredes de enchimento; (a) soft-story, (b) pilar curto. Os tipos de deficiências mecânicas mais comuns registadas nas paredes de enchimento consistem: (1) na separação do pano de parede da estrutura resistente (Figura 5a), devido à fraca adesividade entre a parede de enchimento e a estrutura; (2) no desenvolvimento de fendas diagonais (Figura 5b) devido às forças de corte elevadas induzidas pela ação sísmica e incompatíveis com a resistência ao corte das paredes; (3) no esmagamento dos cantos da paredes associadas às elevadas tensões de compressão ao longo da diagonal da parede e que são superiores à resistência à compressão da alvenaria. (a) (b) (c) Figura 5 : Exemplo de patologias verificadas no sismo de L'Aquila; (a) separação do pano da estrutura, (b) fendilhação diagonal, (c) colapso para fora do plano. Para além das ações no plano da parede, que conduzem aos danos anteriormente descritos, verificam-se danos frequentes associadas a ações na direção perpendicular ao plano das paredes, que podem passar pela abertura de fendas horizontais na parte central da parede e fedas diagonais que ligam a fenda horizontal até aos cantos da parede, terminando muitas vezes no colapso da parede para fora do seu plano (Figura 5c). Este tipo de dano é frequentemente motivado: (1) pelo deficiente apoio do pano exterior da parede, devido à correção de pontes térmicas, (2) pela elevada esbelteza; (3) pela deficiente ligação entre o pano de parede e a estrutura de betão armado.

7 L.M. Silva, A. Martins, G. Vasconcelos, P.B. Lourenço Alvenaria de tijolo face à vista As paredes de tijolo face à vista podem apresentar deficiências construtivas, que estão na base do desempenho mecânico inadequado. Os principais problemas identificados em paredes de tijolo face à vista consistem: (1) na falta de ligadores entre a parede e tijolo face à vista e a parede de suporte; (2) no espaçamento maior em relação ao recomendado pelos códigos e manuais do fabricante; (3) na má qualidade dos materiais. Os ligadores apresentam uma função fundamental no desempenho das paredes de tijolo face à vista, destinando-se a garantir a estabilidade lateral dos painéis. A perda de estabilidade separação dos painéis está muitas vezes associada ao arrancamento de ligadores por deterioração da aderência, argamassa pobre, comprimento de embebimento insuficiente ou má qualidade dos ligadores. Quando a cavidade de ar é excessiva ou quando os ligadores são instalados com desníveis entre a parede de suporte e a parede exterior (Figura 6a) obtém-se um comprimento de embebimento menor. Por outro lado, os ligadores utilizados em construções próximas de zonas costeiras podem apresentar corrosão (Figura 6b), traduzindo-se também em problemas de aderência pu mesmo rotura do ligador. Pode também ocorrer corrosão galvânica como resultado da ligação de dois metais diferentes (ligadores e armadura de junta por exemplo). Para evitar que os ligadores sofram corrosão, deve-se prever uma adequada ventilação e drenagem da humidade para o exterior da cavidade de ar. A proteção contra a corrosão com base em revestimentos de galvanização de zinco ou a utilização de ligadores em aço inoxidável podem ser a solução ideal a ser concebida em situações mais extremas. (a) (b) Figura 6 : Exemplos de deficiências nos ligadores; (a) desalinhamento na instalação; (b) corrosão [38] Na configuração contínua da parede é muito importante a construção de juntas de dilatação para acomodar os movimentos diferenciais que podem surgir dos assentamentos no solo ou da expansão hidrotérmica dos tijolos. A utilização de ligadores flexíveis nestas juntas especiais é importante a fim de evitar ou reduzir a fissuração e esmagamento local nas paredes de tijolo face à vista (Figura 7a). (a) (b) Figura 7 : Dano nas paredes de tijolo face à vista; (a) fendilhação devido a assentamento do solo ; (b) colapso parcial de parede de tijolo face à vista devido a movimentos diferenciais e detalhe de ligador em colapso [39]. A ausência destes dispositivos especiais associado à inexistência das juntas de dilatação, bem como a insuficiente densidade de ligadores pode causar fendilhação significativa nos edifícios

8 Paredes de alvenaria de fachada: Soluções e sugestões de melhoria de desempenho 58 (Figura 7a), ou mesmo colapso parcial da parede de tijolo face à vista, tal como se apresenta na Figura 7b devido à expansão térmica dos tijolos [39]. Para além dos danos devido a defeitos construtivos, registaram-se em sismos recentes deficiências ao nível das paredes de envolvente, e mais concretamente paredes de tijolo face à vista. Danos associado a fendilhação diagonal e muitas vezes o destacamento e desintegração completa do painel exterior foram muito frequentes nos sismos de LÁquila em 2009 e Reggio Emilia em 2012 em Itália e no sismo de Lorca em 2011 (Figura 8). Este comportamento deficiente pode estar relacionado com as ligações deficientes ou mesmo inexistentes. (a) (b) (c) Figura 8 : Exemplos de danos causados por resentes sismos; (a) Reggio Emilia, Italy, 2012; (b) Lorca, Spain, 2011; (c) L'Aquila, Italy, NOVAS SOLUÇÕES DE PAREDES DE ENCHIMENTO Como anteriormente se referiu, a universidade do Minho tem estudado muito recentemente algumas soluções com vista à melhoria do comportamento sísmico de paredes de enchimento. Nesta seção apresentam-se a soluções estudadas experimentalmente e alguns resultados experimentais Descrição do sistema A Universidade do Minho desenvolveu dois sistemas de paredes de alvenaria alternativos aos sistemas tradicionais, nomeadamente o sistema Uniko e o sistema Térmico, com o objetivo de obter um comportamento melhorado à ação sísmica. Os dois sistemas utilizam materiais comerciais, pelo que a novidade advém da utilização de materiais de ligação com vista ao melhoramento do comportamento para fora do plano. O sistema Térmico (Figura 9), é um sistema de parede simples, que mantém a parede rigidamente ligada à estrutura de betão armado, utilizando para tal uns conectores metálicos colocados de duas em duas fiadas (Figura 10a), para assegurar a ligação entre os pilares e as paredes de enchimento (Figura 10b). Figura 9 : Proposta do sistema Térmico, visão geral (esquerda), detalhes do sistema (direita).

9 L.M. Silva, A. Martins, G. Vasconcelos, P.B. Lourenço 59 Foi também utilizado um reforço metálico constituído por armadura de junta em treliça (Figura 10b) ao nível das juntas horizontais para aumentar a resistência da parede e da capacidade de deformação, bem como para controlar o dano. A unidade de alvenaria utilizada (ver Figura 10c) é produzida em Portugal e possui furação vertical, apresentando características térmicas e acústicas melhoradas. Para a argamassa, adotou-se a classe M10, pré-doseada, à qual é apenas necessário juntar água. Neste sistema apenas é utilizada argamassa nas juntas horizontais e na interface entre a parede e a estrutura de betão armado. O travamento nas juntas verticais consegue-se através do encaixe existente nas unidades de alvenaria. Espera-se que este sistema apresente um bom comportamento para ações no plano e particularmente a ações para fora do plano permitindo assim reduzir alguns dos danos causados por este tipo de ações. No caso do comportamento fora do plano, a existência de conectores entre a parede e os pilares e o reforço nas juntas horizontais deverá melhorar o desempenho, reduzindo a possibilidade de colapso para fora do plano. (a) (b) (c) Figura 10 : Componentes utilizados no sistema Térmico; (a) conector metálico; (b) armaduras de junta; (c) unidade de alvenaria O processo de construção deste sistema é semelhante ao de uma parede de alvenaria de enchimento corrente. A construção começa com a colocação de uma camada de argamassa sobre a viga inferior ao longo da linha da construção de parede (Figura 11a). Posteriormente, executa-se o assentamento corrente das unidades de alvenaria tendo em conta o devido alinhamento vertical e horizontal (Figura 11b). A cada duas fiadas de tijolos, é efetuada a furação nos pilares para fixar o conector metálico (ver Figura 11c). Procede-se à colocação da armadura treliçada embebida na argamassa de junta (Figura 11d,e). A construção da parede prossegue com o assentamento de mais duas fiadas de tijolos (Figura 13f), repetindo-se assim todo o processo até à parede estar terminada. A ligação da parede à via superior é feita através de uma camada de argamassa. No sistema Uniko (Figura 12) mantém-se a parede rigidamente ligada à estrutura de betão armado através da utilização de argamassa e varões metálicos que são ancorados na viga superior e inferior do pórtico de betão armado e posicionados nas unidades de alvenaria. A colocação da armadura vertical é feita nas reentrâncias exteriores das unidades de alvenaria (designadas por Uniko), ver Figura 12. Este bloco cerâmico possui furação vertical e um sistema de encaixe do tipo macho fêmea, com a forma de uma cauda de andorinha, ao longo da direção vertical, ver Figura 13a, e dimensões de 250mm de altura por 250mm de comprimento, por 100mm de espessura. Nesta solução as unidades de alvenaria são colocadas alinhadas de forma a construir uma junta vertical continua através da utilização dos encaixes presentes na unidade de alvenaria (Figura 13b). Com base neste sistema explora-se a capacidade de deslizamento das juntas verticais ao longo do encaixe vertical e assim a possibilidade de maior dissipação de energia. O comportamento mecânico para fora do plano deverá ser melhorado colocando um conjunto de varões metálicos de 6mm de diâmetro colocado nas reentrâncias laterais dos tijolos, ver Figura 14a), sendo também ligados às vigas superior e inferior do pórtico de betão armado através de uma ancoragem química da Hilti (HIT-HY 200-A). Para as juntas horizontais e utilizada uma argamassa de assentamento pré -doseada da classe M10 a qual e apenas necessário adicionar água, tal como utilizado no sistema Térmico. No caso do sistema uniko, o processo construtivo é similar ao processo normal de construção de uma parede de alvenaria de enchimento embora com algumas alterações. A adição de uma armadura vertical implica trabalhos anteriores, que precisam de ser realizados antes de começar a construção do pano de alvenaria.

10 D6.1 Practical demonstration of wall construction Paredes de alvenaria de fachada: Soluções e sugestões de melhoria de desempenho 60 (a) (b) (c) 6 th Step Application of the reinforcement in mortar layer (d) (e) (f) Figura 11 : Processo construtivo do sistema Térmico; (a) colocação de argamassa, (b) assentamento de unidades, (c) colocação do conector metálico, (d) colocação da armadura de junta, (e) colocação de argamassa, (f) assentamento de unidades. Figura 12 : Sistema Uniko: visão geral (esquerda), detalhes do sistema (direita). (a) (b) Figura 13 : Sistema Uniko; (a) unidade de alvenaria, (b) aspeto final do painel de alvenaria.

11 L.M. Silva, A. Martins, G. Vasconcelos, P.B. Lourenço 61 O processo de construção começa com a perfuração de furos para a fixação da armadura vertical nas vigas superior e inferior, ver Figura 14a. Depois de protegidas as furações é colocada a primeira camada de argamassa sobre a viga inferior ao longo da linha da construção de parede (Figura 14b). Depois disso, é feito o assentamento da primeira fiada de blocos cerâmicos, garantindo-se o perfeito alinhamento vertical e horizontal, ver Figura 14c. O processo é repetido até que o pano de alvenaria esteja finalizado. A aplicação do reforço vertical é realizada após a conclusão da parede de alvenaria. Depois da limpeza dos furos (Figura 14d), os mesmos são preenchidos com a ancoragem química (Figura 14e), as armaduras são colocadas nas reentrâncias laterais dos tijolos e inseridas nas furações previamente realizadas já com a ancoragem química, sendo posteriormente fixadas ao pano de alvenaria com argamassa (Figura 14f). A ligação entre o pano de alvenaria de enchimento e os pilares de betão armado é realizada através da aplicação de argamassa de assentamento da alvenaria. A ligação da parede à viga superior é também efetuada com a argamassa de assentamento. (a) (b) (c) (d) (e) (f) Figura 14 : Processo construtivo do sistema Uniko; (a) furação para os varões, (b) colocação de argamassa, (c) colocação dos tijolos, (d) limpeza dos furos, (e) aplicação dos varões, (f) colocação da argamassa 4.2. Desempenho estrutural A definição das dimensões do pórtico tipo para utilizar neste estudo foi feita utilizando os resultados do trabalho de recolha de dados de edifícios do parque imobiliário português, a partir de diferentes cidades em Portugal realizado por Furtado et al. (2014) [24]. Devido às limitações do laboratório da universidade do Minho, foi decidido ensaiar paredes em escala reduzida (1:1.5) (Figura 15a). Para isso, foi utilizada a Lei de semelhança de Cauchy. O esquema de reforço e geometria adotada para o pórtico de betão armado estão apresentados na Figura 15b. O aço utilizado para a construção do pórtico de betão armado e para o reforço do painel de alvenaria de enchimento foi da classe A400NR, com uma resistência à tração de cerca de 400MPa. No caso do betão usado para a construção do pórtico de betão armado, foi utilizado um betão da classe C55/67. A configuração de ensaio utilizada para a avaliação do comportamento de paredes de alvenaria de enchimento utilizada nos ensaios cíclicos no plano encontra-se indicado na Figura 16a. O pórtico com a parede de alvenaria é ligado a uma laje de reação através de varões metálicos ancoradas de modo a evitar deslizamentos e levantamento induzidos pelo carregamento horizontal. O movimento para fora do plano no topo do pórtico é restringido pela colocação de perfis metálicos em forma de L colocados paralelamente à viga superior. Cada um dos perfis possui 3 rolamentos, para minimizar ou mesmo eliminar ao atrito entre os perfis em L e a viga superior do pórtico durante o ensaio.

12 Paredes de alvenaria de fachada: Soluções e sugestões de melhoria de desempenho 62 (a) (b) Figura 15 : Esquema do pórtico ensaiado; (a) geometria; (b) esquema de armaduras No topo de cada um dos pilares do pórtico é montado um atuador hidráulico, através dos quais se aplica uma força de 200kN, correspondeste a 30% da capacidade axial dos pilares. Estes atuadores hidráulicos foram ligados a dois sistemas rotulados por 4 varões de aço de 16mm, que por sua vez estão ligados à laje de reação através de varões metálicos. Para aplicar a carga horizontal foi utilizado um atuador servo-hidráulico de 250kN, ligado à parede de reação e à paredes de ensaios através de placas rótula que permitem pequenas rotações do atuador de forma a acompanhar o movimento da parede quando submetida a ações horizontais. A placa rotulada onde se liga o atuador está ligada a uma outra no topo oposto da vista superior através de dois varões de aço de 50mm de forma a ser possível efetuar o carregamento cíclico. Na Figura 16b apresenta-se o esquema da instrumentação para registo dos deslocamentos mais relevantes durante o ensaio. (a) (b) Figura 16 : Ensaio no plano; (a) esquema de ensaio: (b) instrumentação. Para registar os deslocamentos nos pontos selecionados foram utilizados dezoito transdutores de deslocamento (LVDT). Dois dos LVDT s (L1 e L2) foram montados nas diagonais do painel de alvenaria, para medir a sua deformação, enquanto que oito foram montados de forma a medir os deslocamentos relativos entre o painel de alvenaria e o pórtico de betão armado (L3 a L10). Os LVDT s L11 e L12 foram utilizados para registar os deslocamentos horizontais e verticais entre o pórtico e a viga metálica inferior, enquanto que que os LVDT s L13, L14, L15 e L16 foram utilizados para registar os deslocamentos horizontais e verticais entre as vigas metálicas e a laje de reação. Os LVDT s L17 e L18 registam os deslocamentos horizontais aplicados ao pórtico ao nível da viga superior do pórtico. Os ensaios no plano foram realizados em controlo de deslocamento, impondo diferentes níveis de deslocamento através do atuador hidráulico servo-controlado. A lei de carregamento é composta por um sinal sinusoidal com 16 ciclos de deslocamento diferentes que começam nos 0.5mm (0.026% drift) até um deslocamento de 75mm, correspondente a um drift de 3.94% [40-41]. Cada ciclo de deslocamento é repetido duas vezes, à exceção do primeiro que é repetido seis vezes. A amplitude a i+1 do ciclo i +1 é 1.4 vezes a amplitude a i do ciclo i [40].

13 L.M. Silva, A. Martins, G. Vasconcelos, P.B. Lourenço 63 Os resultados experimentais apresentados neste artigo, é composta por três paredes dizem respeito a três provetes, nomeadamente um pórtico sem paredes de enchimento, um pórtico com parede de enchimento do sistema Térmico e um pórtico com o sistema Uniko. Com o objetivo de comparar os resultados dos ensaios consideraram-se as envolventes monotónicas das curvas histeréticas obtidas para cada uma das paredes, ver Figura 17. As forças registadas correspondem à força registada na célula de carga do atuador colocado a meia altura da viga superior. O deslocamento horizontal da parede consiste no deslocamento medido no LVDT 18. Figura 17 : Envolventes monotónicas dos diagramas força-deslocamento dos ensaios no plano No caso do pórtico de betão armado sem preenchimento, o provete atingiu uma força máxima lateral de 68kN, para um deslocamento de 53mm, o que corresponde a uma relação entre o deslocamento horizontal e a altura a que o atuador foi colocado (drift lateral) de 2.78%. Depois de atingir a carga máxima, verifica-se uma ligeira diminuição da força lateral para 66kN, registada para o deslocamento de 75mm (3.94% drift). Na direção negativa o provete apresenta um comportamento similar. A carga máxima é de -54kN para um deslocamento de -47mm (drift de 2.47%). Para o deslocamento máximo de -75mm a força registada foi de 52kN. Para o caso do pórtico preenchido com a parede do sistema uniko, a carga máxima foi de 95kN para um deslocamento lateral de 40mm, correspondente a um drift lateral de 2.08%. No ciclo seguinte, a força lateral reduziu o seu valor para próximo dos 80kN, quando o deslocamento registado atingiu os 55mm (2.92% drift), correspondente ao último ciclo, já que o curso do atuador não permitia deslocamento de maior amplitude. Na direção negativa, a carga máxima foi de -86kN para um deslocamento lateral de -40mm, tendo depois decrescido para cerca de -65kN o deslocamento de -55mm (último ciclo). Para o pórtico preenchido com a parede com o sistema térmico, regista-se um grande aumento de força lateral relativamente aos restantes provetes. Neste caso a força lateral máxima atingida foi de 167kN para um deslocamento lateral de 20mm (1.04% drift), evidenciando um grande aumento de rigidez face aos outros dois ensaios. No entanto, verifica-se uma acentuada degradação da resistência após a força máxima, atingindo uma força de 95kN para o deslocamento de com um deslocamento de 55mm (último ciclo). Na direção negativa, o comportamento é bastante semelhante, sendo a carga máxima de 155kN, para o deslocamento de -20mm. A força última foi de -84kN. Através dos resultados obtidos é possível concluir que a presença de um painel de parede de enchimento altera significativamente a resposta global (ver Figura 18). No caso do sistema

14 Paredes de alvenaria de fachada: Soluções e sugestões de melhoria de desempenho 64 uniko, é possível concluir que o painel de alvenaria aumenta a resistência lateral em cerca de 40%. O desenvolvimento da curva é semelhante ao do pórtico de betão armado, mas apresenta uma maior rigidez inicial e maior resistência lateral. A força lateral máxima no sistema uniko é atingida para um menor valor de drift (2,08%), em comparação com o drift correspondente à força máxima de 2.78% obtido no pórtico sem preenchimento. Por sua vez, verifica-se que a influência da parede do sistema Térmico tem uma influência significativamente maior na resposta global. Neste caso, a resistência máxima tem um aumento de 150% em relação ao pórtico sem preenchimento. Na fase inicial, o grande aumento de rigidez leva a que a força máxima seja atingida para um deslocamento inferior, correspondente a um drift relativamente de 1.04%). Despois de atingida a resistência máxima, o dano da parede acumula-se e a sua contribuição a a resposta global reduz-se, havendo uma aproximação da carga última ao valor da carga obtida no pórtico sem preenchimento. 5. NOVOS DESENVOLVIMENTOS NO DESEMPENHO MECÂNICO DE PAREDES DE ALVENARIA DE TIJOLO FACE À VISTA Como anteriormente mencionado, as paredes de alvenaria de tijolo face à vista apresentam considerável vulnerabilidade sísmica apesar de se considerarem elementos não estruturais. Um dos aspetos centrais identificados como causa desta vulnerabilidade consiste na ausência ou espaçamento elevado dos ligadores entre as paredes de tijolo face à vista e a estrutura de suporte. Assim, considera-se que um dos primeiros aspetos a estudar consiste na avaliação do comportamento da ligação entre a parede de tijolo face e as paredes de enchimento, considerada o suporte mais comum das paredes de tijolo face à vista. Para este efeito, foi definida uma campanha de ensaios experimentais considerando uma ligação típica com os objetivos de: (i) avaliar a influência de diferentes características dos ligadores, nomeadamente espessura, geometria e rigidez no comportamento das ligações; (ii) avaliar um método de aplicação alternativo (ancoragem química) possível de adaptar a soluções de reabilitação e (iii) descrever e catalogar os tipos de rotura e comportamento de todas as soluções estudadas. Foram realizados numa primeira face ensaios de aderência [42] e numa segunda fase ensaios cíclicos de tração, compressão e corte. Nesta secção são expostos os procedimentos principais e resultados experimentais da campanha experimental Descrição dos materiais e procedimentos Foram construídos provetes representativos da ligação entre a alvenaria de tijolo face à vista com a alvenaria de enchimento considerando um prisma de alvenaria representativo da parede de tijolo face à vista e um prisma de alvenaria representativo da alvenaria de enchimento, ver Figura 18. De modo a aumentar a representatividade das amostras, metade dos prismas de alvenaria possuem junta vertical com o objetivo de avaliar a influência da proximidade das juntas verticais na ligação (Figura 18). Figura 18 : Esquemas representativos das amostras consideradas As unidades de tijolo face à vista têm dimensões 237mmx115mmx60mm (comprimento x espessura x altura) com furação vertical. As amostras foram construídas com argamassa prédoseada hidrófuga recomendada pelo fabricante dos tijolos, apresenta uma resistência à compressão de 5MPa (com um coeficiente de variação, COV, de 15%) e uma resistência à flexão de 3MPa (COV de 12%). Para a alvenaria de enchimento foram selecionadas as

15 L.M. Silva, A. Martins, G. Vasconcelos, P.B. Lourenço 65 unidades de tijolo com aproximadamente 300 milímetros de comprimento, 150 milímetros de espessura e 200 milímetros de altura, tendo em conta a tipologia comum das paredes duplas usadas desde os anos oitenta. A argamassa de assentamento pré-doseada usada para assentar as unidades de alvenaria (M10) apresentou uma resistência à compressão de 6 MPa (COV de 3,41%) e 2.5 MPa (COV de 6%) de resistência à flexão. Foram considerados seis tipos de ligadores (Figura 19), sendo as propriedades geométricas gerais indicadas na Tabela 1. À exceção do ligador T6, composto de fibra de basalto, todos os outros ligadores são em aço inoxidável. Figura 19 : Tipologias de ligadores Tabela 1 Resumo das principais características dos ligadores Características T1 T2 T3 T4 T5 T6 Comprimento (mm) Diâmetro (mm) 6 5.5/ Foram considerados 6 provetes em cada tipologia de ligador. Todos os ligadores foram colocados nas juntas de argamassa horizontais na alvenaria de tijolo face à vista. À exceção do ligador de tipologia T5, todos os outros ligadores foram também incorporados na argamassa de alvenaria de enchimento. O ligador de tipologia T5 foi fixado diretamente no tijolo de alvenaria de enchimento através de ancoragem química seguindo as recomendações do fabricante e prática construtiva. Relativamente ao comprimento de embebimento, nas amostras de tijolo face à vista, foi considerado o comprimento de cerca 60 milímetros e 70 mm nos tijolos de alvenaria de enchimento. No caso de ligador de tipologia T5 o comprimento de ancoragem foi de aproximadamente 75 milímetros dentro do tijolo. Os ensaios foram realizados num pórtico metálico de reação associado a um sistema de controlo e a um sistema de aquisição que permite o registo automático das forças e deslocamentos. A carga foi aplicada por meio de um atuador hidráulico e medida através de uma célula de carga com uma capacidade máxima de 10 kn. Nos provetes sujeitos à traçãocompressão cíclica, os deslocamentos foram medidos através de 5 LVDTs (transdutor diferencial variável linear) ligados ao atuador, tijolos e alvenaria de tijolos de face à vista, tal como se apresenta na Figura 20. O LVDT 1 mede o deslocamento do atuador. Este LVDT controla o ensaio uma vez que se atribui a este a lei de deslocamentos impostos no ensaio. O LVDT 2 mede o deslocamento relativo entre o pórtico rígido e o pano de alvenaria de enchimento, o LVDT 3 mede o deslocamento relativo entre os dois panos, o LVDT 4 mede o deslocamento relativo entre o pórtico rígido e o pano de alvenaria face à vista na fiada superior e o LVDT 5 mede o mesmo deslocamento, mas em relação à fiada inferior. Nos provetes sujeitos ao corte, as deformações/deslizamentos dos ligadores foram medidos por meio de 3 LVDTs de acordo com a configuração indicada na Figura 21b. O LVDT 1 mede o deslocamento do atuador, o LVDT 2 mede o deslocamento relativo entre o pano de alvenaria de enchimento e alvenaria de tijolo face à vista e o LVDT 3 mede o deslocamento relativo entre a estrutura de suporte e o provete de alvenaria de enchimento. Os blocos de alvenaria de enchimento e de tijolo face à vista foram confinados através da utilização de placas de aço previamente niveladas. O confinamento na direção transversal ao deslocamento do ligador pretende simular o confinamento em situação real, assumindo-se um valor entre 2% a 3% da capacidade resistente à compressão da alvenaria de cada tipologia. A

16 Paredes de alvenaria de fachada: Soluções e sugestões de melhoria de desempenho 66 lei de deslocamentos para cada uma das tipologias de ensaio indicadas na Figura 21 é introduzida automaticamente no programa de controlo do ensaio e o LVDT no qual é imposta a lei está ligado ao atuador. Cada ciclo do protocolo de ensaio é completado em cerca de 200 segundos, perfazendo no total cerca de 28 ciclos. A repetição dos ciclos em cada amplitude de deslocamento foi considerada para explorar a degradação da força e rigidez. Todos os ensaios foram realizados pelo menos 28 dias após a construção da amostra. (a) (b) Figura 20 : Configuração dos ensaios; (a) compressão-tração; (b) corte (a) (b) Figura 21 : Lei de deslocamento para os ensaios cíclicos; (a) compressão-tração; (b) corte 5.2. Análise do desempenho mecânico O comportamento cíclico das ligações é analisado com base nos diagramas médios de forçadeslocamento apresentados na Figura 22 e Figura 23, para os ensaios compressão-tração e corte respetivamente. Nos ensaios de compressão-tração foram determinados alguns parâmetros mecânicos que contribuem para uma melhor análise e comparação das diferentes soluções de ligação, nomeadamente a capacidade máxima à tração e compressão (Fmax), deslocamento correspondente à força máxima ( max) e rigidez inicial (K). A rigidez inicial foi também

17 L.M. Silva, A. Martins, G. Vasconcelos, P.B. Lourenço 67 obtida nos ensaios de corte (ver Tabela 2). A resistência à tração é definida como a carga máxima medida na célula de carga. Note-se que a resistência máxima ao corte não foi atingida, tendo-se registado o comportamento característico até um deslocamento que em condições reais possa representar a deformação possível da parede por exemplo durante um sismo. A rigidez inicial é determinada através da secante no diagrama força vs deslocamento, para um deslocamento correspondente ao final do primeiro ciclo de carga, ou seja, 2mm nos ensaios de compressão-tração e 4mm para os ensaios de corte. Figura 22 : Diagramas força vs deslocamento de cada tipo de ligação sujeitas à compressãotração Em relação aos resultados dos ensaios de tração-compressão (Figura 22), verifica-se que os diagramas não são em geral simétricos, o que reflete o comportamento diferente da ligação quando submetida a ações de tração e compressão. O comportamento não linear inicia-se para pequenos deslocamentos em todas as ligações mas com maior destaque para as ligações com ligadores de tipologia T1 e T6 e principalmente em tração. O efeito de pinching é particularmente evidente nas ligações com ligadores T2, T3 e T4, e é mais significativo à medida que os deslocamentos aumentam. O comportamento da ligação com o ligador T2 apesenta um comportamento diferentes dos restantes, considerando-se a que tem melhor comportamento, uma vez que apresentam resistências semelhantes à tração e compressão. Estes valores estão claramente acima da resistência obtida nas restantes ligações. Este comportamento diferenciado está associado à geometria do ligador, que proporciona uma boa resistência de aderência em tração devido à geometria das extremidades e uma boa resistência à compressão devido à área efetiva da secção do ligador. Note-se que em compressão a influência do comportamento do ligador à compressão é condicionante no comportamento, enquanto que na compressão a resistência de aderência do ligador embebido nas juntas de argamassa controla o comportamento em tração. O diferente mecanismo de resistência à tração e compressão dos ligadores justifica o comportamento diferente nas ligações com os ligadores da tipologia T3 e T4 em tração e compressão. Ambas as ligações apresentam um comportamento melhor à tração do que em compressão devido ao facto de apresentarem um diâmetro reduzido da seção transversal o que aumenta a sua esbeltez e por isso um comportamento mais desfavorável à compressão. Ao contrário, as ligações com ligadores de tipologia T1 e T6 têm uma menor resistência à tração quando comparada com a resistência à tração que apresenta valores muito reduzidos. De facto, estes ligadores têm um maior diâmetro em comparação com os ligadores de tipologias T3 e T4, o que é determinante no comportamento em compressão. No entanto, devido à superfície lisa dos ligadores, a resistência de aderência é muito reduzida, registando valores da resistência à tração muito baixos. As ligações com o tipo de ligadores T5, que se poderá utilizar em reabilitação pois possui um método de fixação através de ancoragem química, apresentaram um comportamento intermédio em comparação com as restantes ligações. No entanto, é importante salientar que o

18 Paredes de alvenaria de fachada: Soluções e sugestões de melhoria de desempenho 68 comportamento à tração e compressão é aproximadamente o mesmo, o que se poderá considerar uma vantagem. Tabela 2 Resumo das características determinadas nos ensaios de compressão-tração e corte Fmax max E C.O.V (%) C.O.V (%) (kn) (mm) (kn/mm) C.O.V (%) T T T T T T Comportamento à compressão Comportamento à tração Comportamento ao corte T T T T T T T T T T T T Em relação ao comportamento pós-pico das ligações, é possível concluir que há um decréscimo de resistência à medida que os deslocamentos aumentam. A perda de contacto dos ligadores com a argamassa provoca o seu deslizamento, o que resulta na redução de força resistente. Quando o contacto é restaurado, a resistência é recuperada ligeiramente. A rigidez inicial é mais elevada quando a carga máxima é maior, o que significa que a rigidez inicial está diretamente relacionada com a força máxima, tal como seria expectável. Nos ensaios de carregamento ao corte, como era previsível, os diagramas histeréticos típicos são aproximadamente simétricos, resultado do carregamento simétrico aplicado ao nível do ligador bem como do comportamento simétrico dos ligadores (Figura 23). Os ligadores evidenciam um comportamento não linear muito prematuro, uma vez que os ciclos de histerese se iniciam nos primeiros ciclos de deslocamento. Os diagramas força-deslocamento do ligador de tipologia T2 apresenta o efeito pinching, que deverá estar associado à geometria e à deformação do ligador. As ligações com os ligadores T1 e T6 apresentam um diagrama forçadeslocamento semelhante, embora o ligador T1 apresente maior resistência e tenha um comportamento consideravelmente mais dissipativo. Um outro grupo de provetes com comportamento similar em termos de diagramas força-deslocamento são os provetes com os ligadores T3, T4, e T5, o que se justifica pela semelhança de geometria e rigidez do ligador. Através dos valores da rigidez de corte nos provetes indicados na Tabela 2, constata-se que a rigidez dos ligadores T3, T4 e T5 é muito semelhante a claramente inferior à rigidez das ligações com os ligadores T1, T2 e T6. Nos ensaios cíclicos de compressão-tração, vários modos de rotura foram observados, incluindo o arrancamento do ligador (Figura 24a), a rotura do ligador quer na interface da junta de argamassa, quer no comprimento livre do ligador devido à fadiga das cargas cíclicas (Figura 24b,c) e rotura do ligador em compressão por instabilização do ligador (Figura 24d). As roturas observadas de arrancamento do ligador sob ações de tração localizaram-se no prisma de alvenaria de tijolo face à vista, que se justifica por esta argamassa envolvente apresentar menor resistência à compressão do que a argamassa utilizada na alvenaria de enchimento. O modo de rotura obtido na generalidade dos casos nos ensaios de corte foi a deformação permanente dos ligadores com ligeiro arrancamento (Figura 25).

19 L.M. Silva, A. Martins, G. Vasconcelos, P.B. Lourenço 69 Figura 23 : Diagramas força vs deslocamento de cada tipo de ligação sujeitas ao corte Figura 24 : Modos de rotura típicos nos ensaios compressão-tração; (a) arrancamento do ligador, (b) rotura do ligador na interface da junta de argamassa e (c) rotura do ligador no comprimento livre e (d) encurvadura do ligador Figura 25 : Modos de rotura nos ensaios de corte; (a) deformação permanente, (b) arrancamento da fixação do ligador T5 e (c) degradação na argamassa envolvente ao ligador. Considera-se que este dano observado nos ligadores não impede que a resistência dos ligadores continue a aumentar como se pode verificar pelos diagramas força-deslocamento anteriormente apresentados. No caso do ligador de tipologia T5, ocorreu a extração total do ligador e fixação, destruindo parte do tijolo como se pode ver na Figura 26b. Este dano demonstra que a ligação do ligador metálico ao tijolo através de bucha química é menos efetiva quando comparada com o embebimento em junta de argamassa. Devido à fadiga existente nos ensaios cíclicos, por vezes a argamassa envolvente apresentava alguma degradação (Figura 25c), nas não parece afetar o desempenho do ligador.