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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
London Millenium Bridge