SEGURANÇA SÍSMICA DAS CONSTRUÇÕES INFORMAÇÃO DE SUPORTE COM RECURSO A ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS IN-SITU

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1 Seminário - Reabilitação Sísmica dos Edifícios Lisboa, 3 de Junho de 2011 SEGURANÇA SÍSMICA DAS CONSTRUÇÕES INFORMAÇÃO DE SUPORTE COM RECURSO A ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS IN-SITU Carlos Mesquita, Engº. / Oz-lda Direcção Técnica 1. Introdução Levantamento construtivo/estrutural Levantamento arquitectónico Levantamento dimensional Caracterização dos materiais Natureza Propriedades mecânicas Caracterização do solo/fundação Levantamento de anomalias estruturais Detecção de sintomas de deficiente desempenho 2 1

2 5,64 (5,84) 6,41 (5,61) (4,61) 4,75 5,69 6,31 4,79 2. Levantamento construtivo/estrutural Levantamento arquitectónico 3 2. Levantamento construtivo/estrutural Levantamento dimensional (8,24) 8,05 (8,18) 8,11 0,65 (0,60) (5,84) 5,69 (5,96) (5,63) 5,60 4,45 8,82 (8,82) 2,55 (2,25) (5,72) 6,31 (5,57) (5,85) 6,25 3,20 (3,14) (9,33) 9,45 9,53 (9,66) (4,66) 4,79 (4,79) (4,62) 4,75 4,75 (4,72) 4 2

3 2.2 Levantamento dimensional Termografia (ASTM C1060) Levantamento dimensional Impacto-eco medição da espessura de betão (ASTM C a) 6 3

4 2.3 Caracterização dos materiais Constituição observações boroscópicas Caracterização dos materiais Constituição Levantamento de armaduras com o pacómetro (BS 1881: Part 204) Calibração micro (m m) Correlação entre a medição real e a efectuada com o micro-covermeter y = 0,8166x + 1,8458 R 2 = 0, real (mm ) 8 4

5 2.3 Caracterização dos materiais Constituição Levantamento de armaduras com o pacómetro Zona Z1 - Pilar Tipo P2 Face Sul Face Este , , , ,18 0,22 Secção transversal provável da zona sondada Est. Ø 8 // 0,20 0,30 0,28 7 Ø 25 0,08 0,07 0,11 0,09 0,11 0,06 0,08 0,07 0,09 0,09 0,11 0,09 0,06 0,07 0,08 0,11 0,09 0,09 0,06 0,07 0,07 0,10 0,10 0,11 0, Caracterização dos materiais Constituição Levantamento de armaduras através de georadar Técnica de detecção e inspecção não destrutiva baseada na emissão e na recepção de radiação electromagnética LOCAL: Queijas REFª GRELHA: G3 - ÁREA A3 DIMENSÕES- X: 80cm Y:80cm ESP. ENTRE PERFIS: 0.1m FREQUÊNCIA CENTRAL: 1.6GHz DATA EXECUÇÃO: OBSERVAÇÕES: AMOSTRAGEM ESPACIAL:0.005m (ASTM D6432) Armadura Superior (Profundidade estimada 12 a 14cm) 10 Infraestrururas Superficiais (Aprox. 10cm) 5

6 2.3 Caracterização dos materiais Constituição/resistência Ensaios sónicos em alvenaria Igreja de São Francisco, Horta Sonic velocity [m/sec] Caracterização dos materiais Resistência - ensaios de resistografia em elementos de madeira 12 6

7 2.3 Caracterização dos materiais Resistência Classes de resistência de madeira em serviço - Identificação da espécie botânica e principais propriedades mecânicas (massa volúmica) através de ensaios laboratoriais de provetes de pequeno volume (2x2x5cm) recolhidos de zonas consideradas representativas; - Identificação das principais características físicas e mecânicas das espécies presentes com base na bibliografia existente; - Com base no ponto da norma NP EN 338 e nas características mecânicas assumidas, aferir uma classe resistente. Castanea sativa, Mill., vulgo castanho Densidade entre 540 e 650 kg/m Caracterização dos materiais Resistência - ensaios das alvenarias com macacos planos SFJ (ASTM C ) µm Grafico 1 - Curvas de deformação do ensaio 1 Base 1 Base 2 Base3 d,i 1,1 bar 2,0 bar 3,0 bar 3,9 bar d,f 14 7

8 2.3 Caracterização dos materiais Resistência - ensaios das alvenarias com macacos planos SFJ (ASTM C ) (MPa) Gráfico 14 - Ciclos de carga e descarga na zona M5 - Bases 2 e 4 2,55 2,36 2,18 2,00 1,82 1,64 1,45 1,27 1,09 0,91 0,73 0,55 0,36 0,18 0, base2 base4 (µε ) Caracterização dos materiais Resistência - ensaios de rotura sobre amostras de grande dimensão 16 8

9 2.3 Caracterização dos materiais Resistência - ensaios esclerométricos em betões (NP EN ) Caracterização dos materiais Resistência ensaios ultra-sónicos em betões (NP EN ) 18 9

10 2.3 Caracterização dos materiais Resistência - ensaios de rotura de betões sobre carotes (NP EN ) Caracterização dos materiais Resistência - ensaios de rotura de betões sobre carotes 1 (a) Conversão dos resultados segundo a Concrete Society 2 (c ) (a) (b) Betão Superficial (b) 3 Provete Cúbico P( 1b) 1,08 P( 1a ) P ( 2a) = 1,06 P( 1c ) 1 P( 2b) P( 2a ) 1,15 P 2 l 1,5+ ( 1c) P( 1b ) P( 3a) 1,25 P( 2b ) 12% fcm fcm, ci 1 ± 1,25 1,25 n ck = = fcm ( 1 1,64 δ) = 0,75 fcm f Processamento dos resultados segundo a NP EN f ck, is = f k f ck, f + 4 m(n), is ou is = is, menor 20 10

11 2.3 Caracterização dos materiais Resistência - ensaios de rotura de aço sobre amostras (ISO :2009) Caracterização do solo/fundação Geometria poços/sondagens laje aligeirada de vigotas alvenaria de tijolo furado argamassado Poço de reconhecimento caixa de ar cabouco solo sapata 22 11

12 2.4 Caracterização do solo/fundação Geometria - Georadar Caracterização do solo/fundação Ensaios geotécnicos 24 12

13 2.5 Exemplos de levantamentos estruturais Casa do Lanternim, Mértola PLANTA DO 1º ANDAR (vigamento do tecto) 16 x 13 vigamento oculto pelo forro LEGENDA A x L - vigamento de madeira, altura e largura da secção - pavimento pré-fabricado de vigotas de betão pré-esforçadas e abobadilhas cerâmicas - viga principal de madeira - alvenaria de pedra irregular (xistosa) e fragmentos cerâmicos assentes em terra barrenta - divisória de alvenaria de tijolo cerâmico maciço colocado de cutelo - alvenaria de pedra irregular com elementos de madeira dispostos em "Cruz de Stº. André" estrutura da cobertura e forro bastante deteriorados, encontrando-se em risco iminente de ruína - taipa - alvenaria de pedra e tijolo cerâmico maciço - troço de parede de alvenaria de pedra irregular, e taipa no topo - alvenaria de tijolo cerâmico maciço argamassado com ligante de cal - troço de parede de alvenaria de pedra irregular, e alvenaria de tijolo cerâmico maciço (lambás), no topo chaminé zona onde ruiu a cobertura Exemplos de levantamentos estruturais Edifício pombalino 26 13

14 2.5 Exemplos de levantamentos estruturais Edifício pombalino Exemplos de levantamentos estruturais Antiga Fábrica FEU, Portimão P.1 VL2 P1 Laje de betão VL1 VP1 VS1 P1 Parede de alvenaria de pedra irregular argamassada 28 14

15 3. Levantamento de anomalias estruturais Inspecção visual Fissuras com orientação bem definida Deformações excessivas de pavimentos Desaprumos de elementos verticais Empolamento e destacamento de revestimentos Corrosão severa das armaduras Lacunas da secção resistente Levantamento de anomalias estruturais Fissuras e deformações 30 15

16 3. Levantamento de anomalias estruturais Casa de Mateus, Vila Real Levantamento de anomalias estruturais Convento de S. Francisco, Elvas Corte transversal (com deformação) Posição da parede interior do corredor (1º andar) 2,00 0,15 Terra 1,00 0,09 Betonilha 0,75 Rua 1,25 4,82 1,00 Material de enchimento constituido por alvenaria de pedra irregular argamassada 2,64 0,

17 3. Levantamento de anomalias estruturais Palácio dos Ferrazes, Porto ataque biótico de fungos ataque activo de térmitas Levantamento de anomalias estruturais Alterações / Deterioração Corrosão Corte de armaduras 34 17

18 4. Qualificação dos agentes Dispor de Sistema de Gestão da Qualidade (NP EN ISO 9001:2008) Implementação de Planos anuais de Formação para qualificação dos operadores, por técnica de inspecção e ensaio Calibração e manutenção dos equipamentos de inspecção, medição e ensaio, de acordo com um plano elaborado anualmente Implementação de procedimentos que permitam a avaliação dos fornecedores relevantes para a qualidade Realização periódica de Auditorias da Qualidade e, frequentemente, auditorias pontuais às intervenções em obra; Definição da forma de controlo das Não Conformidades através do desenvolvimento e acompanhamento de Acções Correctivas e Preventivas. Elaboração de Planos da Qualidade, tendo por objectivo localizar e descrever, no ciclo da realização da prestação do serviço, as acções de controlo a efectuar pelo executante, de forma planeada e sistemática Notas finais Procurou-se com esta apresentação realçar a importância dos ensaios não destrutivos, in-situ, no levantamento estrutural e no levantamento de anomalias das construções, indispensáveis para a verificação da segurança estrutural, no caso as acções sísmicas. De facto, existe hoje um vasto conjunto de técnicas de ensaio e de métodos de diagnóstico, muitas mostradas na apresentação, que permitem caracterizar, tanto quanto se queira, as construções e o seu desempenho estrutural. Procurou-se, igualmente, chamar a atenção para a Qualificação dos agentes intervenientes, devendo dispor de um Sistema de Gestão de Qualidade (NP EN ISO 9001:2008), devidamente implementado, cujo âmbito deverá abranger o tipo de serviço a prestar e que garanta, nomeadamente, a adequada formação dos operadores e a calibração dos equipamentos utilizados

19 Obrigado pela V. atenção