Comportamento sísmico da alvenaria: ensaios recentes

A construção em geral tem exibido danos graves e colapso em muitos eventos sísmicos fortes recentes, particularmente no património construído mais antigo e países onde a cultura sísmica está pouco presente. Sabe-se que o comportamento rela tivamente frágil da alvenaria pode conduzir a respostas estruturais muito deficientes no caso de um projeto ou construção desadequados. A combinação de baixa resistência à tração, massa elevada e ligação insuficiente entre elementos construtivos em elementos em alvenaria é um cenário que não pode ser colocado na construção nova. Nesta comunicação apresenta-se um conjunto de ensaios sísmicos recentes incluindo: (a) Um sistema de construção de edifícios de alvenaria não armada, usando blocos de betão; (b) Um dispositivo e uma metodologia experimentais para a realização de ensaios sísmicos em paredes de alvenaria de enchimento inseridas em pórticos de betão armado. Inicialmente, apresentam-se e nsaios dinâmicos de edifícios de dois pisos à escala reduz ida (1:2) em alvenaria estrutural, com e sem assimetria em planta. Em seguida, apresenta-se o dispositivo de ensaio desenvolvido no LNEC e os resultados de ensaios em dois panos de parede à escala real. A análise experimental fornece padrões de fendilhação, mecanismos de rotura e fatores de comportamento, permitindo obter um contributo valioso para a compreensão da resposta das paredes em alvenariaProjeto SERIES através do 7º programa - quadro de apoio da União Europeia e ao projeto ALVEST , “ Desenvolvimento de soluções de paredes de alvenaria estrutural ”, (projeto QREN nº 5456

Comportamento sísmico de paredes de alvenaria de fachada : uma breve revisão

O trabalho proposto surge no âmbito do estudo do comportamento sísmico de uma tipologia de parede de fachada, fachada ventilada. Pelo facto de existir uma panóplia considerável de de sistemas construtivos de fachadas ventiladas, apresenta-se neste trabalho algumas tipologias mais representativas em Portugal, sendo caracterizadas ao nível dos materiais utilizados, tipologia e espaçamento de ligadores, regulamentação existente e aplicação em obra. Também se apresenta um conjunto de estudos efetuados do comportamento estático e dinâmico deste sistema construtivo e seus componentes. Este estudo teórico pretende ser o ponto de partida para o desenvolvimento de uma campanha experimental e numérica que visa a caracterização destas paredes a ações sísmicas e do vento, com vista a obtenção de um conjunto de recomendações técnicas de melhoria do comportamento sísmico e do vento.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT

Caracterização experimental da deterioração de alvenaria de tijolo a ciclos de gelo-degelo

Dado que as paredes de tijolo face à vista estão diretamente expostas às condições ambientais, decidiu-se avaliar a degradação da alvenaria de tijolo em relação aos ciclos de gelo-degelo ciclos. Além da alvenaria de tijolo, a argamassa utilizada na construção de da alvenaria (face à vista e de enchimento) foi também submetida a vários ciclos de gelo-degelo. A avaliação da possível degradação em argamassa foi realizada com base nas propriedades físicas e mecânicas e na inspeção visual.Given that the brick veneer walls are directly exposed to environmental conditions, it was decided to evaluate the decay of brick veneer masonry to freeze and thaw cycles. Besides brick masonry, mortar used in the construction of brick veneer and infill wall was also submitted to several freeze and thaw cycles. The assessment of possible decay on mortar specimens was carried out based on physical and mechanical properties and on visual inspection.The authors acknowledge the support of the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT), through the financing of the research project SEVen - Development of Sustainable Ceramic Brick Masonry Veneer Walls for Building Envelops (PTDC/ECICON/30876/2017)

Experimental dynamic behavior of free standing multi-block structures under seismic loadings

This paper describes the dynamical behavior of free standing block structures under seismic loading. A comprehensive experimental investigation has been carried out to study the rocking response of four single blocks of different geometry and associations of two and three blocks. The blocks, which are large stones of high strength blue granite, were subjected to free vibration, and harmonic and random motions of the base. In total, 379 tests on a shaking table were carried out in order to address the issues of repeatability of the results and stability of the rocking motion response. Significant understanding of the rocking motion mechanism is possible from the high quality experimental data. Extensive experimental measurements allowed to discuss the impulsive forces acting in the blocks and the three-dimensional effects presented in the response

Seismic vulnerability assessment of ancient masonry building: an experimental method

This paper presents a review of the methods for seismic vulnerability assessment, together with an experimental method based on shaking table testing. This method is applied to a Portuguese masonry building typology with stone walls and timber floors, subjected to increasing earthquake damage. Traditional-like materials and techniques are used in the building. The vulnerability curves are presented and the damage indicator is correlated with the crack patterns and EMS 98

Shaking table tests of stone masonry buildings

This paper presents the main results of experimental tests concerning the reduction of the seismic vulnerability of stone masonry buildings with flexible floors. The tests were performed in the LNEC 3D shaking table by imposing artificial accelerograms in two horizontal uncorrelated orthogonal directions, triggering in-plane and out-of-plane response of two tested mock-ups; one in original condition and another repaired. The preliminary results show that adopted measures are efficient, allowing to improve the seismic performance of this building typology

Ensaios de identificação das propriedades dinâmicas de um modelo experimental de alvenaria

Em engenharia sísmica é usual recorrer-se a modelos experimentais para avaliar o desempenho sísmico das estruturas. No entanto, os modelos construídos em laboratório experimentam diferentes estágios até à realização dos ensaios sísmicos. O estudo apresentado nesta comunicação tem por objectivo avaliar a variação das propriedades dinâmicas de um modelo de alvenaria, desde os estágios após construção até ao ensaio sísmico. Neste foram realizados ensaios de vibração ambiental e forçada. Os ensaios de vibração forçada foram realizados com recurso a diferentes níveis de excitação imposta na base da estrutura, tendo por objectivo avaliar a variação dos parâmetros modais em função da amplitude do sinal de excitação. Os resultados do estudo permitiram concluir que a variação das propriedades dinâmica entre os estágios é significativa, ocorrendo acumulação de dano. Além disso, concluiu-se que o modelo apresenta comportamento não linear, função das amplitudes dos sinais de excitação utilizados em ensaios de vibração forçada

Desempenho sísmico de edifícios antigos de alvenaria: ensaios em plataforma sísmica

Este artigo apresenta os ensaios realizados na plataforma sísmica do Laboratório Nacional de Engenharia Civil sobre o desempenho sísmico de edifícios antigos de alvenaria. O programa experimental envolveu a definição de um protótipo representativo das características correntes dos edifícios gaioleiros, que posteriormente foi utilizado para a construção dos modelos experimentais. Devido às dimensões e limite de capacidade de carga da plataforma sísmica, foram ensaiados dois modelos experimentais à escala reduzida: modelo não reforçado e reforçado. No modelo reforçado utilizaram-se elementos metálicos para melhorar a ligação entre as paredes e os pavimentos, e tirantes nos pisos superiores. Os ensaios permitiram obter as propriedades dinâmicas dos modelos, as curvas de vulnerabilidade, os padrões de fendilhação e os mecanismos de colapso, bem como concluir sobre a eficiência da técnica de reforço adotada na redução da vulnerabilidade dos edifícios gaioleiros. As curvas de vulnerabilidade sísmica obtidas através dos ensaios de identificação dinâmica demostraram que o modelo reforçado apresenta uma redução do indicador de dano de cerca de 50% relativamente ao modelo não reforçado

Operational modal analysis for damage detection of a masonry construction

This paper presents a dynamic identification analysis of a masonry construction, built to be tested in “Laboratório Nacional de Engenharia Civil” (LNEC), in Lisbon, on the scope of the European Project ECOLEADER-LIS – Enhancing Seismic Resistance and Durability of Natural Stone Masonry. The masonry model was built with limestone units and lime mortar joints with polymeric grid reinforcement placed on the horizontal joins. The dynamic identification analysis was divided in several tasks. For the calculation of the expected dynamic parameters a preliminary FEM analysis was carried out. Two types of operational modal analysis were used, the EFDD and SSI methods. The main purpose of the analysis was to compare the classical modal analysis with the ambient based modal analysis and to verify if the ambient vibration methods are able to assess the damage in an earlier stage in the structure. Finally, concluding remarks of the work carried out are given.(undefined

Caracterização experimental do comportamento de ligadores em paredes de tijolo face à vista à tração e à compressão

O comportamento à compressão e à tração em paredes de alvenaria de fachada foi analisado através de uma campanha experimental. Foi desenvolvido um estudo localizado, precisamente na parte da ligação existente, através de conectores, entre uma parede de tijolo face à vista e uma parede de alvenaria de enchimento, que em situações reais se encontra inserida num pórtico de betão armado estrutural. Amostras de ligações quer da parede de tijolo face à vista, quer da parede de enchimento foram submetidos individualmente a carregamentos monotónicos de tração e cíclicos tração-compressão, simulando de alguma forma os carregamentos para fora do plano da parede de fachada. Este trabalho experimental teve como objetivos: (i) avaliar a influência de diferentes características dos ligadores, nomeadamente espessura, geometria e rigidez; (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. Os resultados experimentais deste estudo demostraram que existem determinados parâmetros que têm mais importância no desempenho da ligação, contribuindo assim para uma melhor compreensão do comportamento das ligações submetidas a diferentes tipos de carga.systems. This experimental study aimed to: (i) evaluate the influence of different characteristics of wall ties, including thickness, geometry and stiffness; (ii) evaluate an alternative attaching method (chemical anchoring) possible to adapt in rehabilitation solutions and (iii) describe and catalog the types of failures modes and behavior of all solutions. The experimental results of this study demonstrated that there are parameters that have more importance on the performance of the connection, contributing to a better understanding of the behavior of this system under different load types.The tension and compression behavior on masonry veneer walls was analyzed by an experimental campaign. A local study was considered, namely at existing connection through connectors between a brick veneer wall and brick masonry infill, which in real situations is inserted in a reinforced concrete frame (RC), the backing support. The subassemblies were individually subjected to tension and compression loads under monotonic and cyclic loading, simulating out-of-plane loading of veneer wal