SEGURANÇA SÍSMICA DAS ... - Ordem dos Engenheiros

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

Carlos Mesquita, Engº. / Oz-ldaDirecção Técnica

Seminário - Reabilitação Sísmica dos Edifícios Lisboa, 3 de Junho de 2011

Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”

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1. Introdução

Levantamento construtivo/estrutural

• Levantamento arquitectónico

• Levantamento dimensional

• Caracterização dos materiais

• Propriedades mecânicas

• Natureza

Levantamento de anomalias estruturais

• Detecção de sintomas de deficiente desempenho

• Caracterização do solo/fundação

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2. Levantamento construtivo/estrutural

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2.1 - Levantamento arquitectónico


2. Levantamento construtivo/estrutural

4

2.2 - Levantamento dimensional

5, 69

5,69

(8,82)

6, 316

,31

(4,79)

8,05(8,24)

(5,84)

(5,72)

4, 79

(4,66)

9,53(9,66)

4,75

(4,62)

6,25

(5,85)

8,11(8,18)

5,64

(5,61)

(5,96)

8,82

( 5, 57)

6,41

(5,84)

9,45(9,33)

4, 79

4,75

(4,61)

5, 60

(5,63)

0,65

(0,60)

4,45

2,55

(2,25)

3,20

(3,14)

4, 75

(4, 72)

3


5

• Termografia (ASTM C1060)

2.2 – Levantamento dimensional


6

• Impacto-eco – medição da espessura de betão (ASTM C1383-98a)

2.2 – Levantamento dimensional

4


• Constituição – observações boroscópicas

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2.3 – Caracterização dos materiais


• Constituição – Levantamento de armaduras com o pacómetro

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Correlação entre a medição real e a efectuada com o micro-covermeter

y = 0,8166x + 1,8458

R2 = 0,9098

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55real (mm )

micro(mm)

Calibração

(BS 1881: Part 204)

5


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Face Sul

Zona Z1 - Pilar Tipo P2

53

0,06

0,08

0,07

0,07

0,08

0,11

0,11

0,09

0,09

0,11

0,09

0,06

0,06

0,08

0,07

0,07

0,07

0,09

0,10

0,09

0,10

0,11

0,11

0,09

0,19

0,25

0,20

0,18

0,22

0,30

Face Este

44 40 39 29 33 31 25

52 35 40 40 28 31 29 25

51 44 45 43 29 30 27 24

49 46 42 46 33 25 25 23

49 47 42 45 35 27 22 19

44 50 45 48 37 25 25 18

Secção transversal provável da zona sondada

0,28

0,74

Est. Ø 8 // 0,20

7 Ø 25

• Constituição – Levantamento de armaduras com o pacómetro



Técnica de detecção e inspecção não destrutiva baseada na emissão e na recepção de radiação electromagnética

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0

10

20

30

40

50

60

70

80

LOCAL: Queijas

REFª GRELHA: G3 - ÁREA A3 DIMENSÕES- X: 80cm Y:80cm

ESP. ENTRE PERFIS: 0.1m AMOSTRAGEM ESPACIAL:0.005m

FREQUÊNCIA CENTRAL: 1.6GHzDATA EXECUÇÃO:

OBSERVAÇÕES:

Armadura Superior (Profundidade estimada 12 a 14cm)

Infraestrururas Superficiais (Aprox. 10cm)

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• Constituição – Levantamento de armaduras através de georadar


(ASTM D6432)

6


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Sonic velocity[m/sec]

20040060080010001200140016001800200022002400260028003000320034003600

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

11 12 13 14 15

16 17 18 19 20

21 22 23 24 25

• Constituição/resistência – Ensaios sónicos em alvenaria


Igreja de São Francisco, Horta


• Resistência - ensaios de resistografia em elementos de madeira


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• Resistência – Classes de resistência de madeira em serviço


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- 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 6.2.2 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/m3


Grafico 1 - Curvas de deformação do ensaio 1

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

Base 1 Base 2 Base3

µµ µµm

d,i 1,1 bar 2,0 bar 3,0 bar 3,9 bar d,f

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• Resistência - ensaios das alvenarias com macacos planos SFJ


(ASTM C1196-09)

8


Gráfico 14 - Ciclos de carga e descarga na zona M5 - Bases 2 e 4

0,00

0,18

0,36

0,55

0,73

0,91

1,09

1,27

1,45

1,64

1,82

2,00

2,18

2,36

2,55

-4500 -4000 -3500 -3000 -2500 -2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000 1500 2000

(µεµεµεµε )

(MPa)

base2 base4 15

• Resistência - ensaios das alvenarias com macacos planos SFJ


(ASTM C1197-09)


• Resistência - ensaios de rotura sobre amostras de grande dimensão


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• Resistência - ensaios esclerométricos em betões (NP EN 12504-2)

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• Resistência – ensaios ultra-sónicos em betões (NP EN 12504-4)


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• Resistência - ensaios de rotura de betões sobre carotes (NP EN 12504-1)


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1

2

(a)Betão Superficial

(c ) (a) (b)

(b) 3

ProveteCúbico

( ) ( )2a2b P15,1

1P ≅

( ) ( )1a1b P 08,1P ≅

( ) ( )2b3a P 25,1P ≈

( ) ( )1b1c P

5,1

2P

∅+

≅l

( ) ( )1c2a P 06,1P =

Conversão dos resultados segundo a Concrete Society

1,251,25n

12%1ff cicm,cm ××

±×=

( ) cmcmck f75,064,11ff ×=δ×−×=


Processamento dos resultados segundo a NP EN 13791-2008

kff ism(n),isck, −= 4+= menor is,isck, ffou

• Resistência - ensaios de rotura de betões sobre carotes

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• Resistência - ensaios de rotura de aço sobre amostras (ISO 6892-1:2009)



• Geometria – poços/sondagens

2.4 – Caracterização do solo/fundação

Poço de reconhecimento

alvenaria de tijolo furado argamassado

caixa de ar

laje aligeirada de vigotas

sapata

solocabouco

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• Geometria - Georadar


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• Ensaios geotécnicos


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Casa do Lanternim, Mértola

estrutura da cobertura eforro bastante deteriorados,encontrando-se em risco iminente de ruína

vigamento oculto pelo forro

chaminé zona onde ruiu a cobertura

PLANTA DO 1º ANDAR(vigamento do tecto) 16 x 13

- alvenaria de pedra irregular (xistosa) e fragmentoscerâmicos assentes em terra barrenta

- divisória de alvenaria de tijolo cerâmico maciço colocado de cutelo

- alvenaria de pedra irregular com elementos demadeira dispostos em "Cruz de Stº. André"

- viga principal de madeira

- pavimento pré-fabricado de vigotas de betão pré-esforçadas e abobadilhas cerâmicas

- vigamento de madeira, altura e largura da secção

LEGENDAA x L

- troço de parede de alvenaria de pedra irregular, e alvenaria de tijolo cerâmico maciço (lambás), no topo

- alvenaria de tijolo cerâmico maciço argamassadocom ligante de cal

- troço de parede de alvenaria de pedra irregular,e taipa no topo

- alvenaria de pedra e tijolo cerâmico maciço

- taipa

2.5 – Exemplos de levantamentos estruturais


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Edifício pombalino


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Edifício pombalino



P.1

VL2

P1

Laje de betão

VP1

VS1

VL1

P1

Parede de alvenaria de pedrairregular argamassada

Antiga Fábrica FEU, Portimão

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3. Levantamento de anomalias estruturais

• Inspecção visual

• Fissuras com orientação bem definida

• Empolamento e destacamento de revestimentos

• Corrosão severa das armaduras

• Deformações excessivas de pavimentos

• Desaprumos de elementos verticais

• Lacunas da secção resistente


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Fissuras e deformações

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31


Casa de Mateus, Vila Real


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Convento de S. Francisco, Elvas

Posição da parede interior do corredor (1º andar)

2,00

4,82Rua 1,25

Corte transversal (com deformação)

0,75

2,64

1,00

Material de enchimento constituido por alvenaria de pedra irregular argamassada

1,000,15

Terra

0,55

0,09

Betonilha

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Palácio dos Ferrazes, Porto


ataque biótico de fungos

ataque activo de térmitas


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Alterações / Deterioração


Corte de armaduras

Corrosão

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4. Qualificação dos agentes

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� 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.


5. Notas finais

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� 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 calibraçãodos equipamentos utilizados.

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Obrigado pela V. atenção

www.oz-diagnostico.pt

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