Profilaxia de patologias estruturais Carlos E.N. Mazzilli

Profilaxia de patologias estruturaisCarlos E.N. Mazzilli

Recuperação estruturalSintomatologia

Diagnóstico de patologia

Terapia

Certificação da Reabilitação

Profilaxia

Estudos de caso Caso1 (edifício residencial): falta de rigidez

no plano horizontal (patologia de projeto/concepção) produziu fissuração progressiva com risco de colapso

Caso 2 (piso de shopping centre): “excesso de rigidez” do contrapiso (patologia de projeto/construção; influência das propriedades mecânicas) modificou comportamento estrutural projetado e produziu flechas não previstas e fissuração

Estudos de caso Caso 3 (galeria sob aterro): rigidez

heterogênea do solo de fundação (patologia de execução) provocou recalques diferenciais, os quais produziram ruína por esmagamento nas paredes e por ruptura a tração decorrente de flexão no encontro entre a face inferior da laje de cobertura e a interna da parede (visível)

Estudos de caso Caso 4 (cobertura de estádio): corrosão

de tirantes (patologia de manutenção) provocou o colapso progressivo da cobertura

Caso 5 (edifício residencial): diferença de rigidez das fundações (patologia de projeto/ modelagem de parâmetros geotécnicos) de pilares em estacas e parede diafragma produziu ruptura de elementos estruturais

Estudos de caso Em todos estes casos os carregamentos

eram estáticos e, à exceção do segundo, a terapia envolveu reforço (enrijecimento) da estrutura

Em todos estes casos, à exceção do segundo, a reabilitação da estrutura foi certificada com a monitoração da estrutura em condições normais de utilização (provas de carga poderiam fazer parte da certificação)

Estudos de caso Para todos estes casos, recomenda-

se que a profilaxia inclua inspeções regulares

Em obras mais complexas, pode ser recomendável monitoração contínua

Se houver exposição a meio física ou quimicamente agressivo, recomenda-se a proteção dos materiais e elementos estruturais

Patologias dinâmicas

Vibrações de grande amplitude podem causar desconforto para o usuário, prejuízo para uso e operação, fadiga e ruína para a estrutura

Estádios: público Edifícios altos e torres: vento Pontes: tráfego, vento Estruturas oceânicas: vento, ondas Edifícios industriais: máquinas Estruturas em geral: terremoto

Profilaxia

Controle passivo: amortecedores & tuned-mass dampers (TMD’s)

Controle ativo: volantes & “pêndulos” & atuadores com fonte externa de energia introduzem “reação dinâmica”, calibrada em função da resposta da estrutura (feed-back control systems & feed-forward control systems)

Profilaxia Tendões ativos (Préumont)

Profilaxia Controle passivo: amortecedores

1

~1

D 1

=0

2 > 1

m

c

D

2

2

11

Profilaxia Controle passivo: TMD’swww.gmi.edu/~drussell/Demos.html

f.left=0.67 fmiddle=1 fright=1.3

Profilaxia Controle passivo: TMD’swww.gmi.edu/~drussell/Demos.html

Profilaxia Controle passivo: TMD’s

k 1 c 1

k 2 c 2

m 1

m 2

x 1

x 2

p 1sen t

A 1

A 2

~ 1

~ 1

London Millenium Bridgewww.arup.com/MilleniumBridge/

www2.eng.cam.ac.uk/~den/ICSV9_06.htmwww2.eng.cam.ac.uk/~den/ICSV9_04.htm

London Millenium Bridge

London Millenium Bridge

London Millenium Bridge

London Millenium Bridge Modelagem da força lateral por

pessoa: sincronização com movimento lateral do tabuleiro

Força lateral para N pessoas

xf

xNF

London Millenium Bridge

xNkxxcxm 0)( kxxNcxm

Ncceq

c

N Instabilidade causada por vibrações autoinduzidas

London Millenium Bridge

Terapia: introdução de 34 amortecedores viscosos

lineares (taxa de amortecimento equivalente de aproximadamente 20%)

London Millenium Bridge

Terapia: Introdução de 50 TMD’s (na vertical

London Millenium Bridge

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