EngnhariaSísmicaart&construção26.doc Engnharia Sísmica Anális xprimntal Novas soluçõs struturais sujitas acçõs cíclicas Anális xprimntal d pards d alvnaria d blocos d btão lv sob acçõs cíclicas no plano é o título d um trabalho d invstigação xprimntal ralizado na Univrsidad do Minho. Trata-s d um tma actual d intrss para o panorama nacional conómico habitacional, tndo sndo basado no surgimnto da Rgulamntação uropia. A normalização focada, Eurocódigos 6 8, promovm o intrss plo procsso d dimnsionamnto d struturas d alvnaria o su comportamnto quando sujitas a acçõs sísmicas. Nst trabalho fctua-s uma anális dos rsultados xprimntais obtidos m pards d alvnaria simpls, armadas confinadas xcutadas com blocos d btão lv, sujitas a acçõs cíclicas no plano. É fita uma discussão comparativa da rsposta m trmos dos modos d rotura dos padrõs d fndilhação vrificados com o incrmnto gradual d dslocamntos horizontais por ciclo dos rsultados cargadslocamnto obtidos xprimntalmnt com a consqunt dtrminação d diagramas tóricos para comparação das soluçõs construtivas. 1. INTRODUÇÃO Na construção d novos difícios rsidnciais m Portugal, tm sido utilizada quas smpr a tcnologia do btão armado, sndo m difícios industriais vulgar o rcurso a soluçõs mtálicas. As pards d alvnaria têm sido usadas quas xclusivamnt como o matrial d prnchimnto d struturas rticuladas d btão armado ou msmo m aço, justificada pla falta d conhcimnto do procsso tcnológico dos planos d studos d formação nas scolas d ngnharia, dirccionados ssncialmnt para as técnicas rlacionadas com o btão armado. Contrariamnt, m divrsos paíss as aplicaçõs m alvnaria strutural, confinada ou armada, têm vindo a tr uma implmntação crscnt garantindo uma solução conomicamnt vantajosa com caractrísticas d rsistência a acçõs horizontais d vrificação d condiçõs d controlo d ocorrência d fndilhação assguradas. Esta ralidad actual foi prcdida nas décadas antriors d invstimntos cintíficos programas d avaliação xprimntal considrávis com o objctivo d avaliar a) a contribuição d cada componnt da alvnaria no su comportamnto global, b) as formas d aplicação d acçõs horizontais c) os sus fitos no plano m pards d alvnaria simpls, confinadas ou armadas, para alm d d) studos d simulação numérica do comportamnto d pards. Como rsultado, foram sugridos i) modlos d dimnsionamnto, tndo-s vrificado uma ii) consqunt adaptação dos procssos tcnológicos d aplicação, a iii) rformulação d matriais com o dsnvolvimnto d novos blocos para pards com função strutural, a iv) formulação d modlos d simulação do comportamnto mcânico d pards sujitas a acçõs sísmicas. Como xmplo, na Tabla 1 rfrm-s alguns trabalhos sua ára d aplicação rlativos ao dsnvolvimnto dsta técnica construtiva. Tndo sido considrado como um dsafio para a futura construção a nívl nacional, procurando sr uma forma d justificar a aposta nst sistma construtivo, qur no aspcto tcnológico qur a nívl conómico, a Univrsidad do Minho m parcria com mprsas d prfabricação d lmntos para aplicação m pards d alvnaria, tm vindo a ralizar studos xprimntais d caractrização mcânica física d matriais d pards d alvnaria sujitas a acçõs combinadas no plano.
Tabla 1 Invstigação m alvnaria strutural, com caractrização sísmica. Ano Autor Aplicação Bloco Campo d invstigação 1973 Mli Alvnaria confinada Crâmico Rsistência ao cort; Ductilidad; Absorção d nrgia 1974 Williams/Scrivnr Comportamnto mcânico Frquência d acçõs cíclicas d cort; ductilidad. 198 Hamid/Drysdal Alvnaria simpls Crâmico Parâmtros d dgradação d rigidz; Evolução da fndilhação; Dissipação d nrgia 1983 Woodward/Rankin Alvnaria simpls Comportamnto sísmico 1986 Hidalgo/Ludrs Alvnaria armada Ensaios cíclicos; Efito do rforço m juntas horizontais 1988 Tomažvič/Lutman Comportamnto Crâmico Rsposta sísmica; Rsistência ao cort; mcânico Btão Modos d rotura; Dissipação d nrgia 1988 Mann/Müllr Crâmico Formulaçõs para o cálculo da rsistência ao cort 1989 Yancy/Scribnr Alvnaria armada Comportamnto sísmico 199 Paulson/Abrams Construtibilidad Rsposta stática a rsposta dinâmica 199 Moghaddam Alvnaria simpls Crâmico Modlos d cálculo da força d cort 1992 Sanchz al. Alvnaria confinada Btão Efito d acçõs cíclicas; Astroza al. Alvnaria armada Efito do rforço. 1992 Shing/Noland Alvnaria armada Efito da prcntagm d armaduras horizontal 1992 Magns Comportamnto mcânico Crâmico Comportamnto ao cort 1994 Fattal/Todd Alvnaria armada Estudos numéricos xprimntais; Influncia da prcntagm d armadura horizontal 1996 Lournço Comportamnto mcânico Aplicação modlação numérica 1997 Tomažvič/Lutman Parâmtros d cálculo da rsistência ao cort 23 Olivira Alvnaria simpls Pdra Efito d juntas scas 23 Bosiljkov Alvnaria simpls Crâmico Efito do tipo d juntas na rsistência ao cort 24 Elgawady Alvnaria simpls Rforço; modos d rotura; Rsistência ao cort Vasconclos Alvnaria simpls Pdra Rsistência ao cort; Dgradação d nrgia Com a ntrada m vigor dos novos rgulamntos d dimnsionamnto spra-s uma inovação uma optimização do procsso tcnológico d construção m alvnaria o aparcimnto d novos matriais. Em Portugal até ao prsnt, não xistia nnhum rgulamnto nacional sobr construção m alvnaria qu dsmpnhass um papl similar aos rgulamntos d struturas d aço d btão armado. Crtamnt novas técnicas d construção dvrão surgir, dsignadamnt, struturas d alvnaria simpls confinadas. Consquntmnt, o comportamnto os danos struturais m pards d alvnaria dvm sr prvistos no dimnsionamnto sísmico na construção dvm prmitir aumntar a rsistência sísmica dos difícios. 2. DESCRIÇÃO DA CAMPANHA EXPERIMENTAL Foram construídas pards com difrnts tipologias d soluçõs construtivas: pards d alvnaria simpls, armadas confinadas, à scala 1:2, sndo avaliado o fito da utilização d armadura d junta horizontal. Na Figura 1 aprsntam-s os squmas dos tipos d alvnaria analisados, rspctivas dimnsõs. Os blocos d btão lv utilizados no programa d nsaios, com dimnsõs nominais d 2mm 143mm 1mm, foram obtidos por cort d um bloco do sistma construtivo Isolbloco, d forma a sr rprsntativo m scala (mia altura, mia largura mio comprimnto). O sistma Isolbloco é produzido normalmnt pla indústria nacional, com caractrísticas térmicas garantidas, tndo o bloco principal as dimnsõs nominais d 4mm 32mm 2mm. Na Figura 2, aprsnta-s um squma gnérico dos blocos utilizados sndo visívl a sua rlação d scala com o bloco principal. Por nsaios d comprssão ralizados, a rsistência normalizada à comprssão do bloco obtida foi d 5,7 MPa. Na construção das pards foi usada uma argamassa pré-dosada d 1 MPa d rsistência à comprssão.
Os lmntos d btão das pards d alvnaria confinada foram xcutados com um btão d 31,5 MPa d acordo com nsaios d comprssão ralizados m cubos xcutados para o fito na data d montagm das pards. Na Figura 2c) aprsnta-s a disposição d armaduras (f yk = 4 MPa) utilizadas na alvnaria confinada. Nas pards d alvnaria armada foi usada uma armadura d junta horizontal trliçada Murfor produzida pla Bkart, com 2 varõs longitudinais φ5 mm (f yk = 55 MPa) spaçados d 1 mm. W2.1 - alvnaria simpls JVNP W2.3 alvnaria simpls JVP W2.4 - alvnaria confinada JVNP W2.2 - alvnaria armada JVNP W2.5 - alv. confinada armada JVNP W2.6 alv. conf. c/ arm. ancorada JVNP Figura 1 Tipos d pards d blocos d btão lv submtidas a nsaio, rspctivas dimnsõs. As trans = φ4// b) - Bloco d nsaio a) Sistma: Bloco d rfrência a) Sistma: Bloco mia altura E mio comprimnto b) -½ Blocos d nsaio As long = 4φ6 c) Armaduras Figura 2 a) Blocos d btão lv do sistma construtivo; b) blocos d btão lv d dimnsão rduzida utilizados no programa d nsaios; c) pormnor das armaduras d confinamnto das pards confinadas. As pards foram nsaiadas num sistma d nsaio, Figura 3, m qu a viga d bas foi fixada ao piso d racção através d sistmas d ligação apropriados, procurando a vitar qualqur movimnto ou dformação xtrior à pard. A acção vrtical foi imposta através d um actuador hidráulico d 35 kn, programado mantr constant a carga vrtical. Entr o actuador a viga d distribuição da carga vrtical foram colocados rolamntos cilíndricos para rduzir o atrito induzido plos movimntos latrais da pard. A acção cíclica horizontal foi imposta através d um actuador hidráulico d kn fixado a uma viga d posição horizontal ajustávl xistnt no muro d racção.
2 2 15 1 5 2 18 36 54 72 9-5 -1-15 -2 Cabos d aço - t (s) Muro d racção 2 2 2 11 Viga d distribuição 12 H Pard 5 2 T 2 H/2 8 L Laj d racção Figura 3 Sistma d nsaio d carga procdimnto d nsaio utilizados. Ants da ralização dos nsaios d cort para os quais foram dfinidos procdimntos d nsaios d forma a originarm a rotura da pard, ralizaram-s nsaios para a dtrminação do módulo d lasticidad do coficint d Poisson. As pards foram instrumntadas com a colocação LVDT s, Figura 4, para sr fito o rgisto da volução d valors d dslocamntos das forças induzidas, rprsntativos do comportamnto das pards qur rlativamnt a sforços axiais, qur a acçõs horizontais d cort. LVDT ± LVDT ± LVDT ± LVDT ±,5 LVDT ±,5 LVDT ± 1 LVDT ± 1 a) b) LVDT ± 1 LVDT ± 1 Figura 4 Instrumntação das pards para avaliação: a) módulo d lasticidad, coficint d Poisson rotaçõs; b) comportamnto das pards nos nsaios d cort. Os nsaios d cort foram ralizados para nívis d comprssão constants d valor,9 MPa, quivalnts aos nívis d tnsão a qu usualmnt as pards stão sujitas no su príodo d utilização, ou sja, crca d 3 % da sua rsistência caractrística à comprssão, sndo sta obtida pla xprssão rgulamntar: f = K f,7,3 (1) Em qu: K k =,45 - Constant dfinida no EC6 para unidads d btão corrnt assnts com argamassa convncional. f b = 5,7 MPa - Valor médio normalizado da rsistência à comprssão dos blocos utilizados no programa, obtido xprimntalmnt. = 1, MPa - Valor da rsistência à comprssão da argamassa, obtido xprimntalmnt. f m b A acção horizontal foi induzida à pard com controlo d dslocamntos a vlocidad constant d,6 μmm/s. Para cada incrmnto d amplitud d dslocamntos horizontais foram programados dois ciclos d dslocamnto por amplitud para avaliação da rsistência do nívl d dgradação d rigidz. f m
3. ANÁLISE E DISCUSSÃO DE RESULTADOS Por sair do âmbito dsta comunicação, não é fita a aprsntação dtalhada d rsultados rlativos ao módulo d lasticidad, coficint d Poisson da rotação vrificada no dcorrr dos nsaios. Rfr-s somnt qu os valors médios do módulo d lasticidad variaram d 6,8 a 8,1 GPa para pards d alvnaria simpls armada, sndo supriors para pards d alvnaria confinada, com variação d 8,3 a 1, GPa. Para o coficint d Poisson obtivram-s valors médios para pards d alvnaria simpls armada ntr,14,19. Nos pontos sguints é fita a aprsntação d rsultados comparativos para as difrnts soluçõs rlativamnt aos mcanismos d rotura ao comportamnto mcânico. 3.1. Mcanismos d rotura padrõs d fndilhação. Com a dtrminação do dslocamnto horizontal obtém-s um outro parâmtro d prvisão do comportamnto d pards sujitas a acçõs horizontais, o drift. Est valor rprsnta a rlação ntr a dformação latral a altura da pard. A avaliação da rsposta d cada pard rlativamnt a dslocamntos horizontais foi fita para cada ciclo d dslocamnto máximo aplicado, prmitindo assim avaliar a volução do dano por ciclo. Pards d alvnaria simpls: Na Figura 5 aprsnta-s um aspcto gral dos modos d rotura vrificados nas pards d alvnaria simpls submtidas a nsaio. D um modo gral não s rgistaram fndas significativas para dslocamntos horizontais induzidos d crca d 1, mm, sndo qu a fnda diagonal corrspondnt à máxima força d cort ocorru para valors médios na ordm d 2.5 mm d 4 mm, para pards simpls sm com armadura d junta rspctivamnt. Após a abrtura da fnda diagonal por rotura frágil numa das dircçõs (W2.1 W2.2), o comportamnto gral foi d pouca distribuição da fndilhação na outra dircção, tndo sido possívl vrificar-s a formação d fndas na forma d X. A formação d corpos rígidos fctua uma transfrência d tnsõs nos cantos produzindo nstas scçõs um nívl d concntração d tnsõs originado danos significativos nos blocos (smagamnto localizado por comprssão). W2.1 W2.2 W2.3 Junta vrtical não prnchida; Sm armadura d junta horizontal Junta vrtical prnchida; Sm armadura d junta horizontal Junta vrtical não prnchida; Com armadura d junta horizontal Figura 5 Aspcto gnérico dos padrõs d fndilhação das pards simpls. Nas pards d alvnaria simpls rforçadas com armadura horizontal d junta (W2.3), mbora sm prnchimnto da junta vrtical com argamassa, vrificou-s um nívl d dgradação mais uniform m ambas as dircçõs, sndo caractrizada por um padrão d fndilhação d distribuição homogéna, progrssiva nos ciclos corrspondnts ao aumnto do dslocamnto horizontais consquntmnt da força d cort. Numa das pards, vrificou-s um fito d dslizamnto da bas juntamnt com o
fito d cort, traduzido pla formação d fndas horizontais por qubra da rsistência d adrência da ligação bloco-argamassa. Pards d alvnaria confinadas: Na Figura 6 aprsntam-s um aspcto gral dos modos d rotura vrificados nas pards d alvnaria confinadas submtidas a nsaio. Não s rgistaram fndas significativas para dslocamntos horizontais induzidos d crca d 1,5 mm, sndo qu a fnda diagonal corrspondnt à máxima força d cort ocorru para valors médios na ordm d 3, mm d 5,6 mm, para pards confinadas sm com armadura d junta rspctivamnt. Rfira-s qu sts valors são mramnt indicativos para srvirm d bas d comparação. W2.4 W2.5 W2.6 Junta vrtical não prnchida; Sm armadura d junta horizontal Junta vrtical não prnchida; Com armadura d junta horizontal Figura 6 Aspcto gnérico dos padrõs d fndilhação das pards confinadas. Nas pards d alvnaria confinada com armadura d junta horizontal (W2.5 W2.6), vrificaram-s nívis d dgradação mais acntuada do qu nas pards sm armadura (W2.4), acontcndo uma maior solicitação dos lmntos d confinamnto à tracção. Est sforço é visívl pla fndilhação dos lmntos vrticais rsultants ao nívl dos stribos da armadura d confinamnto. Tndo por bas os valors dos dslocamntos últimos rgistados a distribuição da fndilhação vrificou-s qu a dissipação d nrgia nas pards d alvnaria confinada com rforço horizontal é suprior quando comparada com as pards confinadas sm rforço. O fito da amarração é igualmnt bnéfico nssa mlhoria d ductilidad, bm como na distribuição do padrão d fndilhação. 3.2. Evolução dos nsaios ajustamnto d procdimntos do sistma d nsaio. Junta vrtical não prnchida; C/ arm. d junta horizontal ancorada Intrssa dsd já afirmar qu a volução dos nsaios foi tomada como um dsafio intrssant plo facto dst sr um primiro trabalho a nívl nacional, na caractrização do comportamnto mcânico para alvnaria nova sujita a acçõs d cort. Com o dcorrr dos nsaios houv ncssidad d adaptar qur o procdimnto d nsaio, no sntido d sr aplicado um dslocamnto por ciclo capaz d garantir a avaliar d forma mais corrcta a volução do dano a capacidad rsistnt da pard. Inicialmnt dsconhcia-s o comportamnto qu as pards d alvnaria d blocos d btão lv triam, muito mbora s pudss tr por rfrência valors d drift para pards d alvnaria d blocos d btão corrnt. No nsaio da pard d tst, pard W2.2., foi utilizada inicialmnt uma mnor tnsão d comprssão vrificando-s d forma sprada valors significativos d tracção. Postriormnt, no programa d nsaios das pards, foi utilizado um valor d tnsão d comprssão, quivalnt a 3% da rsistência à comprnsão d valors qu simulam a tnsão d srviço no príodo d vida da strutura. Rlativamnt à volução do dano por ciclos vrificou-s uma mnor disparidad do comportamnto das pards confinadas quando comparada com as soluçõs d alvnaria simpls, Figura 7a) Figura 8a). Est facto justifica-s plo comportamnto mais irrgular dst tipo d pards pla adquação qu foi
ncssária ralizar qur nos procdimntos d nsaio qur no rforço do sistma d nsaios. A pard d tst W2.2. foi submtida a um procdimnto d nsaio com mnor tnsão d comprssão com um maior númro d ciclos associados a mnors incrmntos d drift, vrificando-s a rotura ao procdimnto 17 nquanto qu nas rstants a rotura acontcu para ciclos antriors. No ntanto, para a gnralidad das pards a rotura ocorru para uma amplitud d dslocamnto quivalnt, vrificandos uma smlhança da rlação da distorção rsultant por dslocamnto máximo imposto m cada ciclo. O grupo das pards rforçadas com armadura d junta horizontal, grupo W2.3, aprsnta uma variabilidad d rsultados da γ distorção vs d h por ciclo comparada com o grupo d pards simpls, justificada pla rfrida ocorrência d dslocamntos da viga d bas no nsaio da pard W2.3.1. Est fito originou uma rotura mista d cort dslizamnto sndo qu na pard W2.3.2 a rotura foi ssncialmnt por cort. Esta difrnça vrifica-s graficamnt por uma mnor rlação γ distorção /d h por ciclo, Figura 7b). Tndo m conta os valors médios obtidos, vrifica-s uma maior tndência da rotura surgir para dslocamntos ngativos. Nas pards confinadas, vrificou-s uma volução do dano similar para os difrnts grupos, sguindo uma linha d tndência, Figura 8a). Após um comportamnto linar carga horizontal - dslocamnto horizontal as difrnts pards confinadas tivram uma rsposta crscnt d acordo com os incrmntos d dslocamntos horizontais por ciclo, vrificando-s uma rlação muito próxima ntr sts dslocamntos a distorção ocorrida, Figura 8b). Distorção γ h por ciclo Distorção γ h por d h /ciclo 2,% 2,% a) b),8%,4%,% -,4% 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 -,8% -,8%,8%,4%,% -,4% 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 - - - -2,% W2.1.1 + W2.1.1 - W2.1.3 + W2.1.3 - W2.1.4 + W2.1.4 - W2.2. + W2.2. - W2.2.1 + W2.2.1 - W2.2.2 + W2.2.2 - W2.3.1 - W2.3.1 + W2.3.2 + W2.3.2 - ciclos - -2,% Grupo W2.1 Grupo W2.2 Grupo W2.3 d h (mm) por ciclos Figura 7 Rsultados xprimntais m pards simpls: a) distorção por ciclo b) dslocamnto máximos vrificados no ultimo ciclo. Distorção γ h por ciclo Distorção γ h por d h /ciclo 2,%,8% 2,% a) b),8%,4%,% -,4% 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 -,8% -,4%,% -,4% 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 -,8% - - -2,% W2.4.1 + W2.4.1 - W2.4.2 + W2.4.2 - W2.5. + W2.5. - W2.5.1 + W2.5.1 - W2.5.2 + W2.5.2 - W2.6.1 + W2.6.1 - W2.6.2 + W2.6.2 - ciclos - -2,% Grupo W2.4 Grupo W2.5 Grupo W2.6 por ciclos Figura 8 Rsultados xprimntais m pards confinadas: a) distorção por ciclo b) dslocamnto máximos vrificados no ultimo ciclo. A irrgularidad do comportamnto das pards d alvnaria simpls vs alvnaria confinada vrifica-s também pla rlação ntr a distorção obtida os dslocamntos máximo induzidos à pard, Figura 9. D uma forma global pod afirmar-s qu as pards confinadas corrspondram a amplituds smlhants d dslocamntos horizontais impostos, positivos ngativos, não s vrificando ss facto nas pards d alvnaria simpls.
1 1 5 - - -5-1 -1 1 1 5 - - -5-1 -1 2 4 6 8 1 2 4 6 8 1 1 1 5 - -5 - -1-1 1 1 5 - -5 - -1-1 2 4 6 8 1 2 4 6 8 1 1 1 5 - -5 - -1-1 1 1 5 - -5 - -1-1 2 4 6 8 1 2 4 6 8 1 Distorção γ h por d h.max. aplic. Distorção γ h por d h.max.aplic. 2,% a) b) 2,%,8%,4% y =,6x R 2 =,31 y =,4x R 2 = -,1831,8%,4% y =,7x R 2 =,6889 y =,6x R 2 =,8265 dh max aplicado (mm),% 5 1 15 2 dh max aplicado (mm),% 5 1 15 2 Figura 9 Distorção vs dslocamnto horizontal aplicado m a) pards simpls b) pards confinadas. 3.3. Diagramas força d cort dslocamnto horizontal. A avaliação do comportamnto d pards submtidas a nsaios d cort fita através da dtrminação d parâmtros, dos quais s dstacam, a rsistência máxima ao cort, dslocamntos horizontais, ductilidad a dgradação da nrgia d dformação. Com os valors obtidos foi fito o traçado dos diagramas xprimntais H-d para cada pard sndo idntificados os pars d valors caractrísticos (ocorrência da primira fissura significativa d cr, força d cort máxima H max dslocamnto latral máximo d max, bm como os valors d invrsão do sntido da acção). Na Figura 1 aprsntam-s os diagramas xprimntais d uma das pards d cada grupo, bm como a rspctiva nvolvnt valors caractrísticos. Rfira-s qu sts diagramas corrspondm aos modos d rotura aprsntados na Figura 5 Figura 6, rspctivamnt. W2.1 - Junta vrtical não prnchida W2.2 - Junta vrtical prnchida W2.3 - Junta vrtical não prnchida Sm armadura d junta horizontal Sm armadura d junta horizontal Com armadura d junta horizontal 1 1 5 1 1 5 1 1 5-2 -15-1 -5 5 1 15 2 - -5 - -1-2 -15-1 -5 5 1 15 2 - -5 - -1-2 -15-1 -5 5 1 15 2 - -5 - -1-1 d h (mm) -1-1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 H s (kn) -2-15 -1-5 5 1 15 2 - -5 - -1-2 -15-1 -5 5 1 15 2 - -5 - -1-2 -15-1 -5 5 1 15 2 - -5 - -1-1 -1-1 d h (mm) W2.4 - Junta vrtical não prnchida W2.5 - Junta vrtical não prnchida W2.6 - Junta vrtical não prnchida Sm armadura d junta horizontal Com armadura d junta horizontal C/ arm. d junta horizontal ancorada 1 1 1 1 1 1 5 5 5 H s (kn) -2-15 -1-5 5 1 15 2 - -5 - -1-2 -15-1 -5 5 1 15 2 - -5 - -1-2 -15-1 -5 5 1 15 2 - -5 - -1-1 -1-1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 H s (kn) -2-15 -1-5 5 1 15 2 - -5 - -1-2 -15-1 -5 5 1 15 2 - -5 - -1-2 -15-1 -5 5 1 15 2 - -5 - -1-1 -1-1 Figura 1 Esquma dos diagramas xprimntais d alguns nsaios d cort rspctivas nvolvnts. Ests diagramas prmitm visualizar a volução do comportamnto d cada tipo d solução construtiva nsaiada, vrificando-s uma simtria mais ficint uma mlhor ductilidad nos rsultados das pards
confinadas rlativamnt às pards simpls. Obsrva-s ainda, tal como foi rfrido m 3.2, qu as pards d alvnaria confinada obtêm uma rsposta mais rgular para cada ciclo d dslocamnto horizontal aplicado. Procurando fctuar uma comparação do comportamnto das difrnts soluçõs, msmo qu a nívl tórico, na tntativa d obtr parâmtros d rfrência, foi fita a rprsntação do diagrama bi-linar para cada solução. Est diagrama é obtido pla igualdad ntr a ára do diagrama xprimntal, ou sja, ntr a ára quivalnt à nrgia d dformação vrificada a ára do diagrama bi-linar. A capacidad da dformação é avaliada m trmos d dslocamntos horizontais ocorridos da ductilidad da pard, μ. Após o traçado do diagrama tórico para cada pard foram dduzidos os valors do dslocamnto tórico lástico linar, d, dslocamnto tórico máximo, d u, da força tórica máxima d cort, H u, sndo os rsultados agrupados d acordo com as tipologias d pards submtidas a nsaio. A rigidz lástica quivalnt da pard, K, é obtida pla rlação ntr o par d valors xprimntais corrspondnts à ocorrência d primira fissura (H cr, d cr ), ou ntr o par d valors tórico qu dfin o troço linar no diagrama bi-linar (H u, d ). A ductilidad é dfinida como a rlação ntr d u d. Aprsntam-s as xprssõs utilizadas para o traçado do diagrama bi-linar a partir dos valors xprimntais: H cr nvolvnt H u d H K = ; Adiag. xp. = + H u ( d max d ) ; u d K = ; u μ = (2) d 2 d d cr Na Figura 11 aprsnta-s um squma gnérico da rprsntação do diagrama bi-linar tórico vs diagrama xprimntal, como xmplo, os diagramas tóricos para um dos grupos d pards analisadas. Nst caso é aprsntado o diagrama bi-linar para o grupo d pards confinadas sm armadura d junta horizontal. H H max a) Diagrama xprimntal b) Diagrama Bilinar diagrama bilinar das nvolvnt: H s - d h 1 1 5 H u H dmax H cr H s (kn) -2-15 -1-5 5 1 15 2 - -5 - d cr d d Hmax d u d max d Figura 11 Diagramas carga-dslocamnto: a) xprimntal vs bi-linar tórico; b) diagrama bi-linar. Na Tabla 2 são aprsntados os rsultados da anális fctuada. Para prcpção da volução da rsposta d cada tipo d solução construtiva, aprsnta-s na Figura 12 os difrnts diagramas bi-linars, prmitindo assim ralizar uma comparação qualitativa do comportamnto mcânico d cada um dos grupos. -1-1 1 Grupos K H max d H u d u ductilidad Pards (kn/mm) (kn) (mm) (kn) (mm) μ W2.1 7.43 8.94.86 6.49 4.83 5.62 W2.2 77.42 88.85.82 63.31 5.26 6.43 W2.3 53.6 93.11 1.32 7. 7.26 5.5 W2.4 72.58 95.2.95 69.12 6.93 7.27 1 5 W2.6.- bilinar W2.5.- bilinar W2.3.- bilinar W2.4.- bilinar W2.2.- bilinar W2.1.- bilinar W2.5 52.53 113.73 1.51 79.53 9.68 6.39 W2.6 58.64 121. 1.61 94.54 1.12 6.28 Tabla 2 Rsultados médios xprimntais comparativos. 2 4 6 8 1 12 14 d h (mm) Figura 12 Avaliação qualitativa por grupos d pards: diagramas bi-linars. D acordo com rsultados sprados, as pards d alvnaria confinada são caractrizadas por um comportamnto mais dúctil, com valors d rsistência ao cort supriors comparativamnt a soluçõs m alvnaria simpls. Plos rsultados obtidos rlativamnt à força d cort tórica, vrifica-s um comportamnto smlhant ntr soluçõs d alvnaria simpls rforçada com armaduras d junta horizontal alvnaria confinada com o pano d alvnaria sm qualqur rforço.
A ductilidad, d forma corrspondnt o nívl d dtrioração das pards armadas com armaduras d junta, é bastant suprior comparativamnt a pards não armadas. Parallamnt, vrifica-s um aumnto da rsistência ao cort da alvnaria com a colocação d armaduras d junta m pards d alvnaria. 4. CONCLUSÕES Dos rsultados dos nsaios cíclicos ralizados m pards d alvnaria d blocos d btão lv, conclui-s qu m fas linar d carga dslocamnto o comportamnto é similar para as difrnts soluçõs construtivas. Os mcanismos d rotura os padrõs d fndilhação obtidos dpndm da colocação d armadura d junta horizontal da xistência d lmntos d confinamnto xcutado d forma solidário ao pano d alvnaria. Apsar d algumas dificuldads vrificadas no dcorrr dos trabalhos, mbora não haja uma linha d tndência confirmada do comportamnto d pards d alvnaria simpls, foi possívl concluir qu stas rvlam um comportamnto d mnor ductilidad rlativamnt a pards d alvnaria confinada qu a rlação d rsistências tóricas é d crca d %. Nas pards confinadas vrifica-s uma notória distribuição crscnt dos modos d fndilhação com a volução da acção horizontal imposta m cada ciclo, uma lvada capacidad d dformação com prda d rsistência após o nívl d carga máximo, o msmo não acontcndo para as pards simpls. Dvido ao modo d rotura frágil dst tipo d solução, alguns nsaios foram finalizados por razõs d sgurança impdindo obtr o comportamnto global d dgradação da carga. A colocação d armaduras d junta mlhora a rsistência ao cort da pard, sja sta simpls ou confinada, garantindo uma maior distribuição da fndilhação. Conform rfrido m 3.2, st trabalho foi considrado um dsafio para o conhcimnto do comportamnto d pards d alvnaria nova com matriais d produção nacional, sprando-s qu stas soluçõs vnham a mrcr maior crdibilidad por part da comunidad técnica cintífica. Justifica-s a continuação d studos d invstigação dsta solução construtiva plo facto d sr conómica, tr actualmnt rgras d dimnsionamnto basadas na rgulamntação uropia, pla ncssidad d divrsificar a construção d novos difícios rsidnciais /ou industriais m Portugal. A bibliografia psquisada para apoio na rdacção do txto é aprsntada com dtalh m Gouvia, J.P; Lournço, P. B "Anális xprimntal d pards d alvnaria d blocos d btão lv sob acçõs cíclicas no plano. Sísmica 27 7º Congrsso d Sismologia Engnharia Sísmica, FEUP SPES, Porto, 27. João P. GOUVEIA E. Profssor Adjunto Inst. Sup. Eng. Coimbra Coimbra - Portugal jopamago@isc Paulo B. LOURENÇO Profssor Catdrático Univrsidad do Minho Guimarãs - Portugal pbl@civil.uminho.pt