A Ação dos Sismos Sobre os Edifícios

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Nathalia Canela Leal
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1 A Ação dos Sismos Sobre os Edifícios Porque é que alguns edifícios não caem? Equipa CIV: Cátia Pereira Gerardo Menezes João Carvalho Manuel Silva Rui Lima Sandra Soares

2 Sismos Sismos são vibrações bruscas e passageiras, geralmente inesperadas, que têm como origem movimentos das placas rochosas ou atividade vulcânica que por sua vez libertam energia sob a forma de calor e de ondas elásticas.

3 Propagação de ondas sísmicas Ondas Sísmicas Ondas profundas Ondas superficiais Ondas P Ondas S Ondas de Love Ondas de Rayleigh

4 Os sismos são avaliados de acordo com a quantidade de energia libertada (magnitude) que é nivelada pela escala de Richter e conforme os estragos causados (intensidade) a partir da escala de Mercalli. Avaliação sísmica

5 Projecção de edifícios Não se opta por um edifício 100% resistente Resistência aos movimentos do solo Para poupança de recursos económicos Para diminuir a robustez do edifício Sofrendo danos, mas não colapsos Salvaguardando edifícios como hospitais e bombeiros Assegurando as pessoas e o conteúdo do edifício Para que possam ter condições para trabalharem após um sismo

6 Tamanho sofre danos devastadores durante o sismo abana muito durante um sismo com movimentos horizontais as forças horizontais podem ser demasiadas para as paredes laterais

7 Forma Horizontal Forma Vertical Paredes em betão armado devem prolongar-se até ao solo Edifícios com variações nas estruturas laterais como pisos mais altos que outros ou menos paredes nuns pisos que noutros tendem a ceder nesses mesmos sítios.

8 Proximidade entre edifícios Choques durante as oscilações Os problemas são acrescidos quando os prédios têm alturas diferentes.

9 Torção Devem ser construídos edifícios com geometria simétrica e com uma distribuição de peso similar por todo o edifício. Ductilidade Materiais dúcteis têm a capacidade de prolongar a elongação para além do momento em que atingem resistência máxima aumentando a sua tolerância. Flexibilidade Permite que o edifício oscile sem sofrer danos suficientes para colapsar.

10 Edifícios abertos Os pilares e vigas nos andares abertos devem ter a capacidade de suportar 25 vezes a carga da estrutura sem preenchimento. Pilares curtos Evitar pilares de comprimentos diferentes uma vez que as mais curtas sofrerão mais danos. Importância do reforço vertical Força a estrutura a dobrar em vez de balançar; atrasa as fraturas X; previne o deslizamento e colapso das paredes

11 A alvenaria é feita de tijolo e argamassa e é muito frágil. O betão é mais resistente que a alvenaria sob forças de compressão. O aço é um material dúctil que lhe permite sofrer grande elongação antes de entrar em ruptura. O betão armado obtido pela junção de betão reforçado com elementos de aço que lhe permite ser mais resistente aos sismos.

12 Hierarquia dos diversos elementos As fundações devem ser mais fortes que os pilares e estas mais fortes que as vigas. As juntas que ligam todos estes elementos não devem falhar para ser possível transmitir as forças. Se forem as vigas a ceder então o edifício vai deformar mas não vai causar excessivos danos, porém se os pilares cederem vários danos podem ocorrer na zona superior e inferior causando desse modo o colapso do edifício.

13 Exemplos de terramotos Haiti - Port au Prince (2010): Sismo de magnitude 7.0. Causos uma destruição entre 80 a 100%, o que mostra a fragilidade de edifícios construídos em alvenaria com argamassa à base de lama, pilares esguios e sem reforço em betão. Japão Honshu (2011): Sismo de 9.0 na escala de Richter. Apesar de a destruição ser significativa, casas terem sido danificadas e destruídas, ela deveu-se essencialmente ao facto de o tsunami ter surgido no seguimento do tsunami. Os edifícios eram construídos com base em regras e sistemas antissísmicos.

14 Paredes Resistentes Têm como função resistir a cargas laterais.

Blocos de borracha com núcleos de chumbo (LRB): Elevados

15 Blocos de borracha (com aditivos) de alto Amortecimento (HDRB) São conseguidos amortecimentos entre 10 e 20 %. Blocos de borracha com núcleos de chumbo (LRB): Elevados valores de amortecimento através da plastificação do núcleo de chumbo.

16 Pêndulo O pêndulo consiste numa gigantesca bola que serve para contrabalançar os movimentos causados na estrutura dum edifício devido a fortes ventos e, principalmente, a sismos.

17 Outras formas de diminuir os prejuízos provocados pelos sismos A escolha adequada do terreno onde se vai construir (evitar locais propícios a deslizes de terra por exemplo); Fixar o prédio ao solo com fundações resistentes Todas as partes do edifício devem estar bem conectadas, funcionando este como um todo. Ter cuidado com as escadarias pois podem provocar uma excessiva força horizontal em diversos pisos. A amplitude de abertura das portas e janelas deve ser pouca para aumentar a resistência oferecida pela parede A tendência de queda da parede na direcção mais fraca pode ser contrariada diminuindo a diferença espessura/altura e comprimento.

18 Porque é que alguns edifícios não caem quando sujeitos ao efeito do sismo? Alguns edifícios não caem se encontrarem preparados com sistemas que os permitem contrariar os efeitos sismológicos. Seja por terem uma estrutura vocacionada para tal, por serem construídos com materiais mais apropriadas ou por recorrerem a sistemas auxiliares que a tal lhos permitem, alguns edifícios conseguem resistir bastante melhor do que os outros que não possuam nenhuma destas características.

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