Comparação da eficácia de algumas soluções de reforço sísmico de escolas de betão armado

• 30 abril 2021, sexta-feira
• ConstruçõesEstruturas

A aplicação conjunta da NP EN 1998-1:2010 (EC8-1) e da NP EN 1998-3:2017 (EC8-3) na reabilitação sísmica de edifícios existentes no Algarve constitui um importante desafio técnico, designadamente em face do agravamento dos valores espectrais da ação sísmica para a generalidade dos municípios dessa região, por comparação com a anterior regulamentação. Esse desafio é ainda maior para as construções escolares, por dois motivos: por um lado, porque a ação sísmica é aumentada no contexto das análises sísmicas a realizar neste tipo de construção, nomeadamente por força da utilização de um coeficiente de importância; por outro, porque no anexo nacional do EC8-3 é exigida a verificação de segurança de três estados limites (DL, SD e NC), ao contrário dos edifícios correntes, onde somente é necessário verificar a segurança para um estado limite (SD).

No contexto do projeto PERSISTAH, foi realizada a comparação da eficácia de diversas soluções de reforço de uma escola de betão armado. Foram comparados os efeitos de seis estratégias de reforço, designadamente através da adição de contraventamentos metálicos, adição de paredes resistentes, encamisamento dos pilares com betão armado e com materiais compósitos. Os resultados obtidos, com recurso a análises não lineares, demonstram que todas as soluções são viáveis, muito embora apresentem curvas de capacidade muito distintas. Na generalidade dos casos, o estado limite que mais condicionou as medidas de reforço sísmico testadas foi o NC.

O facto de as estruturas existentes em betão armado apresentarem uma grande variabilidade no seu comportamento não linear, em função da dimensão dos pilares, número de pilares e dimensão dos vãos, por exemplo [1], torna mais difícil a utilização de métodos expeditos de avaliação da segurança sísmica. Os métodos estipulados na NP EN 1998-3:2010 (EC8-3) [2] ganharam especial destaque com a publicação da Portaria nº 302/2019, visando a verificação da segurança sísmica de edifícios existentes, e constituem a abordagem padrão, tal como está estipulado nos métodos que foram apresentados pelo LNEC (o denominado método III [3]), na sequência da referida legislação. (...)

Referências

[1] Estêvão J.M.C., "Feasibility of using neural networks to obtain simplified capacity curves for seismic assessment", Buildings, Vol. 8  (11), 2018, p. 151.

[2] IPQ, "NP EN 1998-3. Eurocódigo 8: Projecto de estruturas para resistência aos sismos. Parte 3: Avaliação e reabilitação de edifícios", Instituto Português da Qualidade, Caparica, Portugal, 2017.

[3] Sousa R.R.d.,Costa A.C.,Costa A., "Metodologia para a avaliação da segurança sísmica de edifícios existentes baseada em análises de fiabilidade estrutural. Edifícios de betão armado. Relatório 81/2019 – DE/NESDE (Versão revista)", Laboratório Nacional de Engenharia Civil, 2019.

[4] IPQ, "NP EN 1998-1. Eurocódigo 8: Projecto de estruturas para resistência aos sismos. Parte 1: Regras gerais, acções sísmicas e regras para edifícios.", Instituto Português da Qualidade, Caparica, Portugal, 2010.

[5] Barreto V.,Estêvão J.M.C., "Feasibility of using steel bracings for seismic retrofitting of RC school buildings", in: J. Monteiro, A. João Silva, A. Mortal, J. Aníbal, M. Moreira da Silva, M. Oliveira, N. Sousa (Eds.) INCREaSE 2019, Springer International Publishing, Faro, 2019, p. 1117-1127.

[6] Estêvão J.M.C., "An integrated computational approach for seismic risk assessment of individual buildings", Applied Sciences, Vol. 9  (23), 2019, p. 5088.

[7] Estêvão J.M.C.,Esteves C., "Nonlinear Seismic Analysis of Existing RC School Buildings: The “P3” School Typology", Buildings, Vol. 10  (11), 2020, p. 210.

[8] Tomás B.,Barreto V.,Estêvão J.M.C., "Avaliação da viabilidade da utilização de elementos de contraventamento em aço como medida de reforço sísmico de escolas existentes no Algarve", in:  XII Congresso de Construção Metálica e Mista, CMM, Coimbra, 2019, p. 547-553.

[9] REBA, "Regulamento de estruturas de betão armado. Decreto nº 47 723, de 30 de Maio de 1967.", Imprensa Nacional, Lisboa, 1967.

[10] Seismosoft, "SeismoStruct 2018 – A  computer program for static and dynamic nonlinear analysis of framed structures", in, http://www.seismosoft.com, 2018.

[11] Estêvão J.M.C., "Utilização do programa EC8spec na avaliação e reforço sísmico de edifícios do Algarve", in:  10º Congresso Nacional de Sismologia e Engenharia Sísmica, LREC, Ponta Delgada, Açores, 2016, p. 1-11, CD25.

[12] Fajfar P.,GaŠPerŠIC P., "The N2 method for the seismic damage analysis of RC buildings", Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol. 25  (1), 1996, p. 31-46.

[13] IPQ, "NP EN 1992-1-1. Eurocódigo 2: Projecto de estruturas de betão armado. Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios.", Instituto Português da Qualidade, Caparica, Portugal, 2010.

Em colaboração com Bruno Tomás, Departamento de Engenharia Civil, ISE, Universidade do Algarve

Artigo completo na Construção Magazine nº102 mar/abr 2021, dedicado ao tema 'Reabilitação Sísmica, Reabilitação do Património e Projeto'