Porque é que alguns edifícios não caem?

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Luana Lopes Sanches
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Ângela Mazau Arthur Freygang Diamantino Amaro Equipa 11MC04_3:

1 Porque é que alguns edifícios não caem? Natureza da ação sísmica e os seus efeitos sobre os edifícios Ângela Mazau Arthur Freygang Diamantino Amaro Equipa 11MC04_3: Projeto FEUP 2016/ Mestrado Integrado em Engenharia Civil Gabriela Teixeira Luís Agra Pedro Rebelo

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Sumário Introdução As causas dos sismos 2.1 A crosta terrestre e o seu interior 2.2 Os sismos Movimentos do solo 3.1 Tipos de ondas 3.

2 Sumário Introdução As causas dos sismos 2.1 A crosta terrestre e o seu interior 2.2 Os sismos Movimentos do solo 3.1 Tipos de ondas 3.2 Ondas de superfície e de corpo Efeitos dos sismos nos edifícios 4.1 Inércia 4.2 Forças internas Concepção estrutural 5.1 Definição 5.2 Pré-dimensionamento 5.3 Análise estrutural 5.4 Dimensionamento e pormenorização 5.5 Outros aspetos a considerar Resultados 6.1 Sistema de contrapeso inercial 6.2 Sistema LSF 6.3 Isolamento de base Conclusão

3 1. Introdução Tema: Razão pela qual os edifícios não caem - O que são sismos e quais as suas causas; - A ação dos sismos sobre os edifícios; objetivo Compreensão dos conceitos básicos de concepção estrutural

4 Importância do tema Incidência deste fenómeno em Portugal 11/10/2016

5 Sismos Movimentos vibratórios bruscos que ocorrem na superfície terrestre. causa Libertação repentina de energia em zonas instáveis do interior da Terra

6 Consequências da ação sísmica

7 2. As causas dos sismos

8 2. 1 A crosta terrestre e o seu interior Grande colisão de partículas Expansão do universo Processo de bombardeamento seguido de um processo de arrefecimento

9 Material que aflora Crosta terrestre Placas tectónicas irregulares com espessura de 30 a 80 km na crosta continental e de 5 a 10 km no fundo dos oceanos

10 2.2 Os sismos Placas tectónicas material rochoso rígido Movimentam - se e chocam entre si Deformação nas massas rochosas

11 3. Movimentos do solo

12 3. 1 Tipos de ondas Ondas sísmicas Ondas mecânicas Ondas Longitudinais Ondas Transversais

13 3. 1 Ondas de corpo e de superfície Ondas sísmicas -Ondas de corpo; classificam-se em: -Ondas de superfície.

14 Ondas de corpo podem ser: -Ondas primárias (Ondas P) -Ondas secundárias (Ondas S)

15 -Ondas de grande amplitude e Ondas de superfície longa duração; -São as mais destrutivas. podem ser: -Ondas Rayleigh (R) -Ondas Love (L)

16 Ondas Love/ Ondas Rayleigh/ Ondas L Ondas R

17 4. Efeitos dos sismos nos edifícios

18 4.1 Inércia A fundação é a primeira a mexer-se. De acordo com a 1ª Lei de Newton o telhado tende a ficar em repouso mas também é afetado!

19 Edifício X massa do edifício (M) aceleração do edifício (A) Edifícios mais leves sustentam - se melhor 2º Lei de Newton= M x A No entanto, todos os edifícios são projetados para suportar os seu próprio peso.

20 4.2 Forças internas Força da inércia é transmitida do teto para o Quanto maior é o deslocamento horizontal relativo entre a parte superior e parte inferior solo por meio dos pilares. Os pilares têm tendência a voltar a ser do pilar, maior é a força interna nos pilares.. verticais. As forças internas dos pilares são denominadas de Forças de Rigidez.

21 5. Concepção Estrutural 5.1 Definição Criação de um sistema com Concepção Estrutural capacidade de manter uma determinada forma Cooperação entre engenheiros e arquitetos.

22 5.2 Pré-dimensionamento Fase de pré-dimensionamento Avaliação das prováveis dimensões da estrutura (determinação do peso próprio e verificação das interferências com os espaços arquitectónicos e as instalações). -Fórmulas empíricas; -Tabelas; -Gráficos.

modelagem estrutural (simula o comportamento real da

23 5.3 Análise estrutural 1º etapa: escolha do modelo físico/ Análise estrutural divida em 2 etapas: modelagem estrutural (simula o comportamento real da estrutura); 2º etapa: análise numérica do modelo escolhido.

24 5.4 Dimensionamento e pormenorização -Essencial que o projetista Dimensionamento e pormenorização conheça as ferramentas de execução disponíveis. -O desenho de pormenores também é relevante. Estes detalhes devem apresentar formas esteticamente aceitáveis.

25 5.5 Outros pormenores a considerar É necessário que o engenheiro pense numa boa aplicação dos materiais,para que sejam minimizadas as perdas,com um bom aproveitamento da mão de obra. O engenheiro deve conhecer os processos de estruturação, saber de que forma os materiais são fornecidos, quais as suas dimensões de mercado e quais as atividades de cada operário envolvido no projeto.

26 6. Resultados -Seleção de alguns métodos anti-sísmicos que têm sido muito utilizados para a minimização da vulnerabilidade das estruturas. -Sistema de contrapeso inercial; -Sistema LSF; -Isolamento de base.

27 6.1 Sistema de contrapeso inercial Sistema de contrapeso inercial Instalação de uma bola pesada, que se movimenta com sentido contrário das vibrações do solo; O Edifício Taipei 101 de (449 metros), Taiwan, utiliza este sistema

28 Alternativa à utilização do pêndulo Envolver os vidros das janelas com borracha, o que evita o contacto direto com a esquadria de aço; Vidros das janelas envolvidos com borracha

torcer sem quebrar, é um bom absorvente de energia, e

29 6.2 Sistema LSF -Sistema no qual o aço é o principal constituinte; -O aço possui firmeza duradoura, pode torcer sem quebrar, é um bom absorvente de energia, e também é mais leve que outros materiais utilizados nas estruturas.

30 6.3 Isolamento de base A estrutura é separada das componentes horizontais do movimento do solo com a interposição de uma camada entre a estrutura e a fundação. Evita que a estrutura acompanhe o movimento do solo.

31 7. Conclusão Aplicação conjunta de três parâmetros: 1º Análise estrutural elaborada; 2º Utilização de materiais de construção com características que servem de base forte para as estruturas; 3º Conjugação de tecnologias anti-sísmicas

32 OBRIGADO FIM

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