I
UFOP - CETEC - UEMG
REDEMATREDE TEMÁTICA EM ENGENHARIA DE MATERIAIS
UFOP – CETEC – UEMG
Dissertação de Mestrado
"Análise do Risco de Danos por vibração
mecânica nos monumentos setecentistas do
Caminho Tronco de Ouro Preto"
Autor: Luiz Mauro de Resende
Orientador: Prof. Adilson Rodrigues da Costa
Junho de 2011
II
UFOP - CETEC - UEMG
REDEMATREDE TEMÁTICA EM ENGENHARIA DE MATERIAIS
UFOP – CETEC – UEMG
"Análise do Risco de Danos por vibração mecânica nos
monumentos setecentistas do Caminho Tronco de Ouro Preto"
Dissertação de Mestrado apresentada ao
Programa de Pós-Graduação em Engenharia
de Materiais da REDEMAT, como parte
integrante dos requisitos para a obtenção do
título de Mestre em Engenharia de Materiais.
Área de concentração: Engenharia de Superfícies
Orientador: Prof. Adilson Rodrigues da Costa
Ouro Preto, Junho de 2011
III
Catalogação: [email protected]
R433a Resende, Luiz Mauro de.
Análise do risco de danos por vibração mecânica nos monumentos setecentistas
do Caminho Tronco de Ouro Preto [manuscrito] / Luiz Mauro de Resende. – 2011.
xi, 136f.: il. color.; grafs., tabs., mapas.
Orientador: Prof. Dr. Adilson Rodrigues da Costa.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de
Minas. Rede Temática em Engenharia de Materiais.
Área de concentração: Análise e Seleção de Materiais.
1. Vibração - Teses. 2. Mecânica - Vibração - Teses. 3. Monumentos -
Preservação - Teses. 4. Patrimônio cultural - Conservação e restauração - Teses.
5. Ouro Preto(MG) - Monumentos - Teses. I. Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Minas. II. Título.
CDU: 534:725.94(815.1)
CDU: 669.162.16
mailto:[email protected]
IV
RESUMO
A conservação de um Centro Histórico é uma atividade que envolve aspectos múltiplos,
passando pelo conhecimento dos materiais e das técnicas construtivas, dos agentes de
degradação, das características do solo, da utilização dos espaços, e ainda outros.
No caso de Ouro Preto, um aspecto a ser considerado é a incidência de vibrações
mecânicas causadas pelo trânsito de veículos automotores. Estas vibrações são
transmitidas do solo para as edificações, podendo causar danos.
A intensidade e a desordem do trânsito de veículos na cidade de Ouro Preto geram um
grave problema para a comunidade. Observamos com freqüência a ocorrência de
acidentes, pondo em risco a integridade física das pessoas, e de danos ao patrimônio
causados pelo efeito das vibrações.
Esta dissertação estabelece os parâmetros científicos necessários ao entendimento da
forma e das conseqüências da presença das vibrações no acervo edificado. Fornece os
elementos e possibilita a formatação de um mapa de risco de danos para os setores de
maior interesse de preservação.
Para tanto, são utilizados conceitos científicos consagrados relacionados à composição e
ao comportamento da matéria, conceitos matemáticos e estatísticos aplicados aos
resultados obtidos nas medições das vibrações mecânicas dos solos superficiais, e ainda
conceitos teóricos específicos da ciência da conservação e do restauro.
Tal mapa foi idealizado a partir do cruzamento dos dados obtidos ao longo de pesquisa
(tipo de solo, sistema construtivo, período do ano, horário, tipo e fluxo de veículos,
níveis de vibração), e deverá subsidiar as ações restritivas ao trânsito de veículos no
Centro Histórico. Ele pretende apresentar de forma clara e precisa os resultados obtidos
na pesquisa, e facilita o entendimento das condições às quais estão submetidos
determinados monumentos existentes na cidade.
V
ABSTRACT
The conservation of a historical site is an activity which involves multiple aspects,
going through the knowledge of material and constructing techniques, the agents of
degradation, the characteristics of the settling soil, the use of spaces and others.
In the case of Ouro Preto, one aspect to be considered is the incidence of mechanical
vibrations caused by the traffic of vehicles. Those vibrations are transmitted from the
soil to the buildings and may cause damage.
The intensity and disorder of traffic of vehicles in the city of Ouro Preto cause a great
problem to the community. We have often observed the occurrence of accidents,
threatening one’s physical integrity and the damages to the historical heritage caused by
the effect of vibrations.
This insight sets the necessary scientific parameters to the knowledge of the way and
consequences of the presence of vibrations within the built heritage. It supplies the
elements and enables the making of a damage risk map to the areas of greater interest of
preservation.
For so, old scientific concepts related to the composition and behavior of material,
mathematical and statistical concepts applied to the results obtained in the
measurements of mechanical vibrations on superficial soils, and moreover specific
theorical concepts of the science of conservation and restoration are used.
Such map was idealized from the crossing of data obtained throughout the research
(type of soil, constructing system, time of year, time of day, type and flux of vehicles,
levels of vibration), and shall subsidize the restrictive actions to traffic of vehicles in the
Historical Center. It aims to show, clearly and precisely, the results gained in the
research and helps understanding the conditions to which some city landmarks are
submitted.
VI
ÍNDICE
RESUMO ........................................................................................................................... I
ABSTRACT ......................................................................................................................II
ÍNDICE ........................................................................................................................... III
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS ..................................................................... V
LISTA DE FIGURAS E FOTOS..................................................................................... V
LISTA DE TABELAS ................................................................................................... VII
1. INTRODUÇÃO.....................................................................................................1
1.1 - APRESENTAÇÃO ........................................................................................... 1
1.2 - OBJETIVOS ............................................................................................... ..... 4
1.2.1 - Objetivo Geral ........................................................................................... 4
1.2.2 - Objetivos Específicos ............................................................................... 5
2. BASES CONCEITUAIS....................................................................................... 6
2.1 - OURO PRETO ................................................................................................. 6
2.1.1 - Histórico e Evolução da Ocupação Urbana ........................................... ...7
2.1.2 - Meio Físico ............................................................................................. 13
2.1.2.1 - Geomorfologia e Geologia...........................................................13
2.1.2.2 - Clima............................................................................................15
2.1.2.3 - Vegetação e Hidrografia...............................................................16
2.1.3 - O Problema das Vibrações em Ouro Preto ............................................. 17
2.2 - VIBRAÇÕES VERSUS PRESERVAÇÃO .................................................... 19
2.3 - VIBRAÇÕES ................................................................................................. 22
2.3.1 - Conceitos..................................................................................................22
2.4 - PRESERVAÇÃO......................................................................................... .32
2.4.1 - Conceitos..................................................................................................32
2.4.2 - Análise da Consistência dos Dados de Conservação...............................34
2.5 - INFLUÊNCIA DA VIBRAÇÃO NA DEGRADAÇÃO DE
MONUMENTOS ............................................................................................................ 34
2.6 - TRABALHOS CORRELACIONANDO VIBRAÇÕES E DEGRADAÇÃO
DE MONUMENTOS ..................................................................................................... 37
2.7 - VULNERABILIDADE DE UMA EDIFICAÇÃO FRENTE ÀS
VIBRAÇÕES...................................................................................................................47
3. METODOLOGIA................................................................................................50
3.1 - INTRODUÇÃO ............................................................................... ...............50
3.2 - COLETA DE DADOS .................................................................................... 53
3.2.1 - Dados dos Vibrações........................................................................... ... 53
3.2.2 - Parâmetros de Medição das Vibrações....................................................55
DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091906#_Toc137091906DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091907#_Toc137091907DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091908#_Toc137091908DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091909#_Toc137091909DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091910#_Toc137091910DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091911#_Toc137091911DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091912#_Toc137091912DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091913#_Toc137091913DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091914#_Toc137091914DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091915#_Toc137091915DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091916#_Toc137091916DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091918#_Toc137091918DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091919#_Toc137091919DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091920#_Toc137091920DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091921#_Toc137091921DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091922#_Toc137091922DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091923#_Toc137091923DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091924#_Toc137091924DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091925#_Toc137091925DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091926#_Toc137091926DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091926#_Toc137091926DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091927#_Toc137091927DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091927#_Toc137091927DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091928#_Toc137091928DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091929#_Toc137091929DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091930#_Toc137091930DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091931#_Toc137091931
VII
3.3 - ANÁLISE DA CONSISTÊNCIA DOS DADOS DAS
VIBRAÇÕES............................... ................................................................................60
3.4 - ANÁLISE PRELIMINAR DA ESTRUTURA...................................... ........61
3.4.1 - Percentagem da Área em Planta...............................................................62
3.4.2 - Relação Entre a Área Efetiva e o Peso.....................................................62
3.4.3 - Método Simplificado Baseado na Resistência ao Corte das Paredes.......63
3.5 - CORRELAÇÃO ENTRE VIBRAÇÃO E DEGRADAÇÃO..........................63
3.5.1 - Comportamento e Modos de Ruptura de Estruturas................................64
3.5.2 - Relação entre vibração e degradação...................................................... 68
3.6 - A ESTATÍSTICA................................................................................................70
3.6.1 - Introdução................................................................................................70
3.6.2 - Análise dos Riscos Inerentes às Vibrações Transmitidas às Estruturas...71
3.6.3 - Análise de Risco, Vulnerabilidade, e Previsão de Eventos Adversos.....72
3.6.4 - Relatório de Risco Como Meio de Gestão do Risco e de Minimização de
Impacto de Eventos Adversos.........................................................................................77
3.6.5 - Classificação do Risco Como Exigência.................................................78
3.6.6 - Possíveis Aplicações de Análise de Risco às Vibrações Transmitidas às
Estruturas.........................................................................................................................79
3.6.7 - Conclusões...............................................................................................84
4. CONTEXTUALIZAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS.......................86
4.1 - INTRODUÇÃO ............................................................................................. 86
4.2 - VIBRAÇÕES NOS AMBIENTES..................................................................87
4.2.1- Fontes e Efeitos das Vibrações................................................................87
4.2.2- Propagação das Ondas pelo Solo.............................................................88
4.2.3- Atenuação das Ondas com a Distância....................................................89
4.2.4- Vibração em Edifícios..............................................................................90
4.2.5- Vibrações Continuadas e Impulsivas................................ ......................90
4.3 - NORMATIZAÇÃO DE CONTROLE DE VIBRAÇÃO EM
CONTRUÇÕES...........................................................................................................91
4.3.1- Critérios de Admissibilidade...........................................................................93
4.3.2- Normas Portuguesas e Critérios LNEC...........................................................93
4.4 - A NORMA PORTUGUESA 2074..................................................................95
4.5 - CRITÉRIOS INTERNACIONAIS......................................................................96
4.6 - CONCLUSÕES...................................... ..........................................................100
4.7- DADOS DO CADASTRO DOS EDIFÍCIOS....................................................102
5. CONCLUSÃO ............................................................................................. 121
5.1 - INTRODUÇÃO.................................................................................................121
5.2 - DIAGNÓSTICO............................................................................................121
5.3 - TRATAMENTO................................................................................................123
5.4 - SUGESTÕES PARA PESQUISAS ADICIONAIS ..................................... 124
DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091934#_Toc137091934DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091935#_Toc137091935DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091937#_Toc137091937DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091939#_Toc137091939DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091941#_Toc137091941DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091942#_Toc137091942DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091953#_Toc137091953DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091953#_Toc137091953DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091954#_Toc137091954DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091940#_Toc137091940DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091967#_Toc137091967DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091968#_Toc137091968DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091969#_Toc137091969
VIII
REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 127
1- Fontes Primárias........................................................................................................127
2- Referências Bibliográficas........................................................................................127
ANEXO I - MAPA GEOTÉCNICO DE OURO PRETO
ANEXO II – LEVANTAMENTO CADASTRAL DO CAMINHO TRONCO DE OURO
PRETO
ANEXO III - PLANTA CADASTRAL DO MUNICÍPIO DE OURO PRETO
L I S T A D E S I G L A S E A B R E V I A T U R A S
Alcan – Alumínio Minas Gerais S/A
BID – Banco Interamericano de Desenvolvimento
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IEF – Instituto Estadual de Florestas
INBISU – Inventário Nacional dos Bens Imóveis – Sítios Urbanos
IPHAN – Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional
MinC – Ministério da Cultura
UFOP – Universidade Federal de Ouro Preto
UNESCO – United Nations Education, Scientific and Cultural
ZPE – Zona de Proteção Especial
L I S T A D E F I G U R A S E F O T O S
F i g u r a s
FIGURA 1 – Mapa Mundial de Epicentros Sísmicos e Suas Profundidades............ 2
FIGURA 2 - Evolução da ocupação em Ouro Preto (Modificado de Faria, 1996).... 11
FIGURA 3 – Mapa da ocupação atual de Ouro Preto............................................... 12
FIGURA 4 – Esboço Geológico da Região de Ouro Preto (Fonte: Sobreira &
Fonseca, ) 2001..........................................................................................................
15
FIGURA 5 – Gráfico dos Índices Pluviométricos mensais de Ouro Preto................ 16
FIGURA 6 - Ondas de Corpo e Ondas de Superfície................................................ 26
FIGURA 7-A – Comprimento de onda. de onda na água......................................... 27
FIGURA 7-B – Comprimento de ondas numa corda................................................ 27
FIGURA 8 – Amplitude e Comprimento de onda..................................................... 27
FIGURA 9 – Vibração de um Pêndulo. .................................................................... 29
FIGURA 10 – Sismógrafo......................................................................................... 31
FIGURA 11 – Representação do comportamento do edifício frente à vibração...... 35
DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091970#_Toc137091970DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091971#_Toc137091971DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091975#_Toc137091975DissertaçãoFinal%20LuizR.doc#_Toc137091975#_Toc137091975
IX
FIGURA 12 – Gráfico do Nível de Ruído no Centro............................................... 43
FIGURA 13 – Gráfico do Nível de Ruído no Bairro Antônio Dias.......................... 43
FIGURA 14 – Gráfico do Nível de Ruído nas Igrejas.............................................. 44
FIGURA 15 – Gráfico das Vibrações no Centro....................................................... 44
FIGURA 16 – Gráfico das Vibrações no Bairro Antônio Dias................................. 45
FIGURA 17 – Gráfico das Vibrações nas Igrejas...................................................... 45
FIGURA 18 – Fluxograma das etapas do trabalho.................................................... 51
FIGURA 19 - Trecho inventariado pelo Programa Monumenta. FONTE: IPHAN.
INBI-SU. Rio de Janeiro (2002)................................................................................
52
FIGURA 20- valores de velocidade de vibração em mm/s em função da
freqüência em Hz e das características da estrutura...................................................
57
FIGURA 21 - diagrama proposto pela recomendação francesa das vibrações
admitidas para os três tipos de estrutura....................................................................
59
FIGURA 22 - Estudo das trincas em um edifício esquemático................................. 63
FIGURA 23 – Esquemas representativos da análise do perigo e análise do risco 75
FIGURA 24 – Exemplo de representação gráfica da lei de propagação de
vibrações....................................................................................................................
81
FIGURA 25 – Exemplo de Mapa de Risco de Danos por Vibrações Mecânicas...... 84
FIGURA 26 – Atenuação das Vibrações com a Distância........................................ 90
FIGURA 27 – Efeito da Litologia do Terreno na Velocidade nas Velocidades........ 92
FIGURA 28 – Localização dos Monumentos em Planta Cadastral........................... 103
F o t o s
FOTO 1 – Rua das Flores – Acidente com vítima Fatal............................................ 20
FOTO 2 – Praça Américo Lopes S/N – Colisão no Chafariz do Pilar....................... 20
FOTO 3 – Praça Tiradentes S/N – Prédio da Escola de Minas.................................. 34
FOTO 4 – Rua Felipe dos Santos – Pousada Vila Rica............................................. 34
FOTO 5 – Rua São José 12 – Casa dos Contos......................................................... 36
FOTO 6 – Praça Tiradentes 33 – Casa da Baronesa.................................................. 67
FOTO 7 – Museu da Inconfidência............................................................................ 104
FOTO 8 – Prédio da Escola de Minas........................................................................ 104
FOTO 9 – Passo à Praça Tiradentes .......................................................................... 104
FOTO 10 – Igreja de Nossa Senhora do Carmo ....................................................... 105
FOTO 11 – Casa de Ópera......................................................................................... 105
FOTO 12 – Hotel Casa da Ópera .............................................................................. 105
FOTO 13 – Igreja de Nossa Senhora das Mercês e Misericórdia ............................. 106
FOTO 14 – Prédio do IFAC ...................................................................................... 106
FOTO 15 – Chafariz dos Contos ............................................................................... 106
FOTO 16 – Casa dos Contos...................................................................................... 107
FOTO 17 – Ponte da Rua São José ........................................................................... 107
FOTO 18 – Passo da Rua São José ........................................................................... 107
FOTO 19 – Antigo Hotel Central ............................................................................. 108
FOTO 20 – Passo da Rua do Rosário........................................................................ 108
FOTO 21 – Casa da FAOP ....................................................................................... 108
FOTO 22 – Igreja de Nossa Senhora do Rosário ...................................................... 109
FOTO 23 – Ponte do Rosário .................................................................................... 109
X
FOTO 24 – Passo da Ponte Seca ............................................................................... 109
FOTO 25 – Ponte Seca............................................................................................... 110
FOTO 26 – Chafariz da Rua Antônio de Albuquerque ............................................ 110
FOTO 27 – Capela do Senhor do Bonfim.................................................................. 110
FOTO 28 – Chafariz do Pilar..................................................................................... 111
FOTO 29 – Ponte do Pilar.......................................................................................... 111
FOTO 30 – Igreja Matriz de Nossa Senhora do Pilar................................................ 111
FOTO 31 – Casa do Pilar........................................................................................... 112
FOTO 32 – Igreja de São Francisco de Assis............................................................ 112
FOTO 33 – Chafariz do Passo de Antônio Dias........................................................ 112
FOTO 34 – Chafariz do Passo de Antônio Dias........................................................ 113
FOTO 35 – Casa de Gonzaga.................................................................................... 113
FOTO 36 – Oratório da Rua Barão de Ouro Branco................................................. 113
FOTO 37 – Chafariz do Alto da Cruz ....................................................................... 114
FOTO 38 – Capela de Nossa Senhora das Dores....................................................... 114
FOTO 39 – Passo da Rua Alvarenga......................................................................... 114
FOTO 40 – Casa à Rua Alvarenga 383...................................................................... 115
FOTO 41 – Casa à Rua Alvarenga 480...................................................................... 115
FOTO 42 – Igreja do Bom Jesus do Matosinho....................................................... 115
FOTO 43 – Chafariz do Alto das Cabeças............................................................... 116
FOTO 44 – Sede da FAOP........................................................................................ 116
FOTO 45 – Igreja de São Francisco de Paula.......................................................... 116
FOTO 46 – Igreja de São José................................................................................... 117
FOTO 47 – Ponte da Barra........................................................................................ 117
FOTO 48 – Chafariz da Praça de Marília................................................................ 117
FOTO 49 – Igreja Matriz de Nossa Senhora da Conceição de Antônio Dias........... 118
FOTO 50 – Ponte de Antônio Dias.......................................................................... 118
FOTO 51 – Igreja de Santa Efigênia......................................................................... 118
FOTO 52 – Capela de Nossa Senhora do Rosário de Padre Faria............................. 119
FOTO 53 – Igreja de Nossa Senhora das Mercês e Perdões...................................... 119
FOTO 54 – Casa da Baronesa.................................................................................... 119
FOTO 55 – Pousada Vila Rica.................................................................................. 120
FOTO 56 – Pavimetnação Rua Xavier da Veiga....................................................... 124
FOTO CAPA – Montagem de vistas de Ouro Preto
AUTORES: Robson Godinho e Rodrigo Marcandier, 2002
L I S T A D E T A B E L A S
TABELA 1 – Evolução da população de Ouro Preto.............................................. 6
TABELA 2 - Comparação entre Reações Humanas e Efeitos sobre as
Edificações...............................................................................................................
42
TABELA 3 – Níveis seguros de velocidades de vibração da partícula para
estruturas civis (Fonte: Bacci, 2000, adaptado de Siskind et al., 1980)...................
55
XI
TABELA 4 – Valores máximos de velocidade de vibração da partícula, adotados
pela Norma AS2187, segundo os tipos de construções civis (Fonte: Bacci, 2000,
adaptado de Scott, 1996)..........................................................................................
55
TABELA 5 - Valores limites estabelecidos pelo CMRI para vibrações na
fundação a diferentes níveis de freqüência (Fonte: adaptado de Pal Roy, 1998)....
56
TABELA 6 – Valores mínimos de vibrações produzidas por desmontes nos quais
ocorreram danos, medidos nas estruturas, segundo CMRI (1991)..........................
56
TABELA 7 – Valores admitidos pela norma alemã para danos em
edifícios....................................................................................................................
57
TABELA 8 – Valores sugeridos pela norma suíça. Os valores de Vp foram
medidos para fontes de vibração de tipo ocasional.................................................
58
TABELA 9 - Valores de velocidade de vibração da partícula, segundo a
recomendação francesa............................................................................................
59
TABELA 10 – Valores limites de Vp na componente vertical em mm/s para
danos em estruturas civis.........................................................................................
60
TABELA 11 – Limites estabelecidos na NP 2074, para a velocidade da vibração
de pico (mm.s-1)......................................................................................................
96
TABELA 12 - Critérios de dano para estruturas submetidas a vibrações................ 97
TABELA 13 – Comparação de diferentes cenários com velocidade vibratória de
pico igual (15mm.s-¹)...............................................................................................
98
TABELA 14 - Tabela para determinação do Grau de Risco Geotécnico................ 124
1
1 . I N T R O D U Ç Ã O
1 . 1 – A P R E S E N T A Ç Ã O
Grande parte dos estudos que envolvem as vibrações nos solos deve-se à necessidade de
compreensão dos fenômenos sísmicos de grande porte, os terremotos, pois eles
oferecem grandes riscos à vida e ao patrimônio das pessoas. A compreensão destes
fenômenos facilita a proposição de ações preventivas para a proteção das comunidades
envolvidas em tais situações.
Estes fenômenos estão associados à movimentação das placas tectônicas espalhadas
pela superfície do planeta. A forma e a localização destas placas já foram mapeadas em
estudos geológicos, e sabe-se que a possibilidade de ocorrência de grandes abalos
sísmicos está restrita a algumas regiões preferenciais do planeta (FIG. 1). Estes abalos
fazem parte do processo natural de acomodação das placas tectônicas, e são registrados
em intensidades variadas, sendo que a maioria deles não é sequer percebida sem o uso
de equipamento adequado.
No continente americano, a faixa costeira oeste é uma destas regiões de maior
probabilidade de ocorrência destes fenômenos, devido ao deslocamento de toda a massa
continental neste sentido. Este deslocamento é responsável pelo surgimento de cadeias
de montanhas alinhadas no sentido vertical; os Andes na América do Sul e as
Montanhas Rochosas na América do Norte.
Existem também os abalos sísmicos nos solos sob os mares e oceanos, os maremotos,
que também oferecem perigo às populações. Possuem a mesma origem dos terremotos e
são perigosos pela possibilidade de formação de ondas gigantes que atingem as regiões
costeiras. Sua formação e desenvolvimento são igualmente estudados, no sentido de
minimizar o impacto da sua ação sobre as populações, já que não são fenômenos
passíveis de controle pelo ser humano.
2
Figura 1 - Mapa Mundial de Epicentros Sísmicos e Suas Profundidades
Porém, além do caráter preventivo dos danos causados pelos terremotos e maremotos,
outras atividades humanas carecem de informações quanto ao funcionamento dos
sismos e ao efeito das vibrações incidentes nos solos, mesmo aquelas de pequena
intensidade. A preservação do patrimônio cultural é uma destas atividades, já que as
vibrações são transmitidas para as edificações, podendo causar vários tipos de danos ao
acervo edificado.
Para facilitar a identificação do tipo de onda vibratória que trataremos neste trabalho,
vamos separar esta fenomenologia em dois grandes grupos. Um deles caracterizado pelo
longo alcance das ondas, e nele estão incluídos os tremores de terra causados pela
movimentação das placas tectônicas que cobrem a superfície do planeta. Este fenômeno
composto de ondas mecânicas de longo alcance não será objeto específico de estudos
neste trabalho. Será abordado apenas como conceituação teórica com a finalidade do
entendimento de um outro modelo de ondas mecânicas.
O outro modelo é reconhecido pelo pequeno alcance das ondas e pela possibilidade de
controle do fenômeno, já que tem origem na atividade humana. Mesmo apresentando
3
ondas mecânicas de pequeno alcance, seu resultado pode ser bastante nocivo. Este
grupo apresenta uma série de fatores que dão origem às vibrações, como veremos a
seguir. Um destes fatores corresponde ao trânsito de veículos automotores circulando
pelas ruas do Centro Histórico. Ele será o objeto principal dos nossos estudos.
Os danos com origem nas vibrações mecânicas ao patrimônio são mais intensos em
cidades históricas devido às características das suas edificações e pelo tipo de
pavimentação das suas vias. Estas edificações são mais sensíveis às vibrações
provocadas pelo trânsito de veículos principalmente pela rusticidade do pavimento das
suas ruas, que geralmente são em blocos prismáticos de pedra ou paralelepípedos
(poliedro regular de rocha ígnea), o que proporciona uma superfície extremamente
irregular. Esta irregularidade propicia a geração de níveis mais elevados de vibração
frente ao trânsito de veículos automotores.
O efeito das vibrações provocadas pelos veículos pesados que atualmente circulam em
Ouro Preto pode ser observado pelo surgimento de trincas e fissuras nos edifícios,
exigindo manutenção e conservação em intervalos menores. Dependendo do nível de
vibração, estes edifícios podem, com o tempo, sofrer danos estruturais graves e de
difícil correção, colocando em risco o patrimônio tombado.
As edificações antigas foram construídas numa época que não havia uma preocupação
com vibrações com origem no tráfego que era constituído basicamente por carroças e
animais.
Além das vibrações instaladas por razões intrínsecas a estes solos, como a
movimentação das placas tectônicas, as pressões naturais provocadas pela altitude e pela
temperatura, os esforços com origem nos desaterros ou alterações do perfil natural, o
uso de explosivos, dentre outras, destacamos a vibração pelo trânsito de veículos. Este
tipo de vibração pode atingir índices significativos e comprometer em maior ou menor
grau o patrimônio edificado.
4
1 . 2 – O B J E T I V O S
1 . 2 . 1 – O b j e t i v o G e r a l
O objetivo geral desta pesquisa é dar continuidade aos estudos sobre o comportamento
das edificações antigas frente à presença das vibrações mecânicas provocadas pelo
trânsito de veículos na cidade de Ouro Preto, mais precisamente, no Caminho Tronco*,
setor mais antigo e de maior interesse de preservação. Este caminho abrange os bairros
de Cabeças, Rosário, Pilar, Centro, Lajes, Carmo, Antônio Dias, Santa Efigênia e Padre
Faria (FIG. 19).
Como em qualquer Centro Histórico (doravante denominado CH), o efeito das
vibrações pode ser observado nos edifícios sob a forma de lesões ou trincas que surgem
nos panos de vedação, principalmente nas proximidades dos vãos de abertura ou
esquadrias. A evolução destas lesões causa descolamentos e perda de material, pondo
em risco o esquema estrutural do bem.
Muito se fala sobre o efeito das vibrações nos edifícios, sejam eles antigos ou não. O
que podemos perceber é que nos edifícios modernos o efeito das vibrações não se
manifesta de forma acentuada, uma vez que o sistema construtivo utiliza materiais e
técnicas bastante distintas, com estrutura usualmente contraventada ou amarrada.
Já nos edifícios antigos o efeito das vibrações mecânicas causa danos mais evidentes. O
travamento da estrutura não é tão efetivo quanto nas estruturas novas e os materiais
utilizados não resistem bem aos esforços de tração impostos pelo movimento vibratório.
* Vila Rica formou-se a partir de um eixo estruturador: ao longo das catas de ouro eram
construídas barracas, organizadas em torno de uma capela provisória, que consolidaram os
arraiais e, em 1711, uma vila que se desenvolveu ao longo de um caminho tronco.
5
1 . 2 . 2 – O b j e t i v o E s p e c í f i c o
As vibrações mecânicas e suas implicações representam apenas um dos problemas
provocados pelo trânsito de veículos na cidade de ouro Preto. A desordem deste trânsito
tem causado uma série de danos à comunidade. Observamos atualmente a ocorrência de
acidentes graves, pondo em risco a vida das pessoas, e também de danos ao patrimônio
cultural, com perda para a conservação dos edifícios históricos.
A implantação de um novo código restritivo ao trânsito de veículos na cidade não tem
revelado eficiência para promover conforto e segurança para as pessoas e nem assegurar
a integridade física dos imóveis. Com isso, os danos se avolumam.
Este trabalho de pesquisa estabelece os parâmetros científicos da suposta degradação
por vibrações mecânicas ao patrimônio edificado, com foco no NH de Ouro Preto, e
propõe uma metodologia para elaboração de um Mapa de Risco de Danos para o setor,
com a finalidade de subsidiar, caso necessário, as ações restritivas ao trânsito de
veículos na cidade.
6
2 - B A S E S C O N C E I T U A I S
2.1 - OURO PRETO
A área de estudo deste trabalho abrange parte da zona urbana do município de Ouro
Preto, cidade na região centro-sul de Minas Gerais, Brasil. A cidade encontra-se na
porção sudeste do Quadrilátero Ferrífero, possui uma área de 1.274 km² com as altitudes
variando entre 989 (Foz do Rio Maracujá) e 1.772 (Pico do Itacolomi) metros. Segundo
os dados do IBGE, em 2000 sua população total é de aproximadamente 66.277
habitantes, sendo que a taxa de crescimento da população de Ouro Preto se mostrou
significativa no período. A Tabela 1 ilustra a evolução dos números da população
urbana de Ouro Preto, no período de 1960 a 2000.
ANOS URBANA RURAL TOTAL
1960 - - 33.927
1970 31.883 14.282 46.165
1980 37.964 15.446 53.410
1991 - - 62.483
1992 - - 63.800
1993 - - 65.003
2000 56.292 9.985 66.277
Tabela 1– Evolução da população de Ouro Preto
Fonte: Fundação Instituto de Geografia e Estatística (IBGE).
A distância entre Ouro Preto e a atual capital do Estado, Belo Horizonte, é de
aproximadamente 100 km. A cidade possui como limite ao norte as cidades de Itabirito
e Santa Bárbara, ao sul Ouro Branco, Catas Altas da Noruega, Piranga e Itaverava, a
leste a cidade de Mariana e a oeste Belo Vale e Congonhas.
Na zona urbana da sede do município de Ouro Preto existem muitos problemas
relacionados com as vibrações mecânicas com origem no trânsito de veículos. Há vários
anos, temos presenciado na cidade a ocorrência de acidentes com origem na desordem
do trânsito, com conseqüências dramáticas para o acervo arquitetônico e para a vida das
pessoas. Em alguns pontos críticos aconteceram graves e reincidentes acidentes que
danificaram edifícios, chafarizes, capelas, passos, e, principalmente, que foram fatais
7
para a vida humana. Dentre estes pontos críticos podemos destacar o entorno imediato
da Igreja Matriz de Nossa Senhora do Pilar e a ladeira da Rua das Flores.
Além dos danos por choque mecânico incidindo de forma direta no monumento, um
fator de degradação parece comprometer bastante a conservação do conjunto edificado
em Ouro Preto: as vibrações mecânicas com origem no trânsito dos veículos, que são
transmitidas pelo solo até as fundações dos edifícios. As evidências deste
comprometimento se mostram em forma de fissuras, trincas, e até mesmo rachaduras
nas paredes dos imóveis. Este comprometimento se dá de acordo com o tipo e a
intensidade do fluxo de veículos no setor.
2.1.1 - Histórico e Evolução da Ocupação Urbana
A área onde se situa a cidade de Ouro Preto foi descoberta pelos bandeirantes no final
do século XVII, em 1698, e sua ocupação se efetivou já na primeira década do século
seguinte. Os habitantes pioneiros distribuindo-se em núcleos esparsos, localizados nos
morros ou às margens de córregos onde era maior a afluência do ouro. Os arraiais
primitivos foram oficialmente elevados à condição de vila em 08 de Julho de 1711, com
o nome de Vila Rica de Albuquerque de Nossa Senhora do Pilar de Ouro Preto,
tornando-se mais tarde a primeira capital da província. Os arraiais já se encontravam
interligados e, daí por diante, desenvolveu-se o seu tecido urbano, tal como se vê hoje,
entrecortado de becos, travessas e ladeiras. As ruas principais acompanhavam o desenho
topográfico dos morros e córregos.
A população cresceu rapidamente e as primeiras capelas foram insuficientes para
atender as necessidades religiosas de seus habitantes. Por volta de 1730 surgiram os
edifícios definitivos das matrizes de Nossa Senhora do Pilar e Conceição de Antônio
Dias. A fase áurea da produção se estendeu de 1725 até aproximadamente 1750, quando
começam a ser notados os primeiros sintomas da decadência das minas. Nesse período
as moradias ganharam acréscimos, suas varandas de trás se ampliaram, surgiram os
forros de madeira, e as portas e janelas ganharam almofadas.
8
Apesar desse esplendor, a taipa e o pau-a-pique ainda não haviam cedido lugar ao
quartzito do Itacolomi, só aproveitado mais tarde, na construção do Palácio dos
Governadores, iniciada em 1747. Na segunda metade do século XVIII Vila Rica
começou a tomar o aspecto atual.
O surgimento das duas principais Ordens Terceiras do Carmo e São Francisco, entre
1740 e 1760, compostas pelas classes mais abastadas, se reflete de maneira favorável no
movimento de construção das igrejas e no seu valor estético. A rivalidade entre as
ordens terceiras e as irmandades determinou a construção de algumas obras-primas do
Barroco e do Rococó no segundo quartel do século XVIII, nas quais trabalhariam tanto
os mestres portugueses como uma primeira geração de artistas mineiros, principalmente
mulatos, esses últimos com uma nova e mais livre interpretação dos elementos formais,
a exemplo de Antônio Francisco Lisboa, o Aleijadinho, o mais importante nome da
época.
Assim, a vila já estava urbanisticamente definida e as grandes obras públicas já estavam
erigidas, como o Palácio dos Governadores, os inúmeros e bem ornamentados
chafarizes, e as sólidas pontes de cantaria. Nesse período, as primitivas construções
particulares de canga ou pau-a-pique cederam lugar a prédios com reforço de alvenaria,
com maiores requintes de acabamento e surgiram também empreendimentos urbanos de
maior vulto.
Até fins do século XVIII, o arruamento da vila foi melhorado. Foram criadas praças e
ruas foram pavimentadas em pedra. Dentre outras, as Matrizes de Nossa Senhora da
Conceição de Antônio Dias e Nossa Senhora do Pilar foram construídas ou estavam em
fase de conclusão nesta época. A igreja do Carmo foi construída a partir de 1767, e é
uma das mais ricas. Seu risco foi modificado pelo Aleijadinho, tornando seu frontispício
curvo e as torres circulares. A de São Francisco de Assis (1766) é a obra-prima do
Aleijadinho, onde a dinâmica barroca se verifica a partir do frontispício em planos,
destacando-se a portada monumental.
Destacam-se ainda a bela Igreja de Nossa Senhora do Rosário, sede de uma irmandade
de pretos, cuja planta é toda resolvida em curvas, e a Igreja de Santa Efigênia,
pertencente à outra irmandade de pretos, pelo seu excepcional conjunto de talha, tendo
9
ali trabalhado o entalhador e escultor Francisco Xavier de Brito, que igualmente
colaborara na Matriz do Pilar.
Inúmeros outros exemplares da arquitetura religiosa de Ouro Preto apresentam
características notáveis tanto na arquitetura quanto na arte das esculturas e nas pinturas
do seu interior. Cabe ressaltar a singularidade do Barroco local, onde se verifica a
perfeita adaptação dos modelos tradicionais portugueses às condições e aos materiais
locais, como o emprego da alvenaria caiada e da pedra-sabão. É também interessante
observar a evolução da decoração interna da influência do Barroco português para as
soluções mais leves do Rococó.
Quanto à arquitetura civil, embora nem sempre adote soluções imponentes, caracteriza-
se pela elegância das formas, conferindo à cidade uma ambientação extremamente
agradável e uniforme. Entre seus melhores exemplares, o Palácio dos Governadores,
projetado pelo arquiteto militar Alpoim, domina a praça principal e lembra o poderio
colonial até mesmo em seu aspecto de fortaleza.
Do outro lado da mesma praça fica a Casa de Câmara e Cadeia (atual Museu da
Inconfidência), projetada pelo governador Luís da Cunha Menezes, predominando em
suas linhas o espírito neoclássico. Já a Casa dos Contos vincula-se muito mais aos
modelos do norte de Portugal, com seus fortes cunhais de pedra e seus detalhes mais
eruditos também trabalhados em cantaria.
Sobressai ainda na cidade, a beleza de seus inúmeros chafarizes barrocos que, singelos
ou eruditos, empregam o vocabulário formal do estilo com grande criatividade, a
exemplo dos chafarizes do Passo de Antônio Dias, dos Contos, de Marília, da Glória,
entre outros, além de pontes e capelas dos Passos.
Em 1823, Vila Rica passa para a categoria de cidade, recebendo o nome de Ouro Preto.
A partir de 1888, com a construção da estação ferroviária, a expansão da cidade segue
em direção ao Morro do Cruzeiro, ultrapassando os limites dos trilhos da ferrovia.
10
A decadência das atividades mineradoras do ouro provocou uma crise econômica em Vila
Rica e uma redução no crescimento e expansão da cidade. A velocidade da crise econômica
contribuiu para a preservação das características do conjunto arquitetônico da cidade.
A transferência da capital para Belo Horizonte, em 1897, provocou um esvaziamento
econômico e político da cidade. Além disso, a queda da mineração acarretou um
despovoamento da zona periférica, ocupada por escravos e trabalhadores das minas.
Em 1934 houve a implantação da indústria Eletro Química Brasileira S/A, que em 1950
foi encampada pela ALCAN (Alumínio do Brasil S/A) e atualmente é denominada
NOVELIS DO BRASIL. Com a implantação desta indústria houve uma recuperação
econômica e um novo surto de ocupação urbana na cidade, voltando a se desenvolver.
O novo crescimento populacional da cidade, gerado pela industrialização, potencialidade
ao turismo e a expansão dos centros acadêmicos (ensino técnico e superior), resultou em
processos de ocupação das áreas periféricas, em um cenário totalmente desordenado,
ocupando encostas e com edificações com baixos padrões construtivos.
Até os dias de hoje, o desenvolvimento da cidade e sua expansão vem ocorrendo de
maneira desordenada, caótica e em locais não apropriados. Estes fatores somados as
características morfológicas e geotécnicas desfavoráveis propiciam ambiente de risco.
A Figura 2 apresenta a formação e evolução da malha urbana em Ouro Preto. Em (a) foi
o início do povoamento no período da descoberta do ouro. Em (b) o crescimento da
população em torno das áreas mineradas.
A formação da atual Praça Tiradentes e o crescimento em torno de si podem ser
visualizados em (c). A criação da estação ferroviária e a ocupação ao seu redor (d) e a
ocupação do Morro do Cruzeiro e a expansão da malha urbana no Bairro Saramenha (e).
A atual configuração da cidade pode ser visualizada na Figura 3.
11
Figura 2 – Evolução da ocupação em Ouro Preto (Modificado de Faria, 1996)
(a)
(e)
(c) (d)
(b)
12
Figura 3 – Ocupação atual de Ouro Preto
O conhecimento da ocupação ao longo dos séculos proporciona um melhor entendimento
sobre os problemas relacionados a movimentos de massa nas regiões de Ouro Preto. A
ocupação das áreas mineradas, ou seja, terrenos que já sofreram perturbações, aliadas a
baixa qualidade das habitações geram áreas de grande risco.
Alguns bairros mais recentes, como os Bairros Bauxita e Vila dos Engenheiros, são
melhores estruturados e com padrão construtivo melhor, tendo assim poucas ocorrências de
movimentos. No entanto, as novas ocupações próximas ao Pico do Itacolomi e nas encostas
da Serra de Ouro Preto estão sendo realizadas de forma precária, sem supervisão técnica e
com baixa qualidade das construções, repetindo os erros das ocupações anteriores.
Mais do que todas as cidades coloniais mineiras, Ouro Preto conseguiu manter a sua
antiga imagem setecentista, constituindo-se no exemplo mais autêntico da civilização
urbana aqui implantada pelos colonizadores portugueses, o que levou Ouro Preto, por
decisão da UNESCO, à condição de Cidade Monumento Universal, em 1981.
13
2.1.2 – Meio Físico
2.1.2.1 - Geomorfologia e Geologia
A cidade de Ouro Preto se encontra em um grande vale, tendo como limite a norte a
Serra de Ouro Preto e a sul a Serra do Itacolomi. A Serra de Ouro Preto está situada no
flanco sul do Anticlinal de Mariana. Essa estrutura regional orienta-se na direção leste-
oeste, possuindo as camadas com mergulhos gerais para o sul, na ordem de 30º
(Sobreira & Fonseca, 2001).
Os níveis altimétricos variam entre 800 e 1.500 metros. O relevo é acidentado, com
vertentes bem íngremes e vales profundos e encaixados. Cerca de 40% da área urbana
exibe feições com declividades entre 20 e 45% e apenas 30% com declividades entre 5 e
20%. Zonas escarpadas são comuns em toda área urbana (Gomes et al, 1998).
Na região, destacam-se dois tipos básicos de encostas (Carvalho, 1982):
■ Aquelas elaboradas sobre as rochas pouco coesas, muito alteradas e com o pendor
concordante com o mergulho das rochas. Estas são as mais instáveis e apresentam
processos de erosão acelerada.
■ Aquelas que possuem pendor oposto ao mergulho, mesmo apresentando declividades
mais acentuadas, são menos instáveis e menos susceptíveis à ação dos processos
erosivos.
Ainda segundo IGA (1994), a ocorrência de rochas mais resistentes como os itabiritos
da Formação Cauê ou a existência da proteção de crosta limonítica proveniente de sua
alteração “in situ” criam uma situação de maior estabilidade, resistindo melhor aos
processos erosivos e aos movimentos de massa.
Em relação à geologia, Ouro Preto apresenta rochas pertencentes a três grandes unidades
metasedimentares: Supergrupo Rio das Velhas (Grupo Nova Lima), Supergrupo Minas e
Grupo Itacolomi. O Supergrupo Minas é o predominante na área urbana da cidade.
14
As formações geológicas presentes em Ouro Preto apresentam comportamento
geotécnico com grande vulnerabilidade a problemas ambientais. Entre as unidades que
apresentam este tipo de comportamento pode-se citar (Sobreira, 1992):
■ Os xistos do Grupo Nova Lima: alto grau de alteração, tendência a ravinamentos e
escorregamentos superficiais; ocorrem no Bairro São Sebastião e na encosta aos fundos
da Santa Casa de Misericórdia;
■ Os filitos da Formação Batatal: baixas características de resistência e alta
impermeabilidade, favorecendo o solapamento de blocos de itabirito e canga e a
conseqüente formação de depósitos de meia encosta, pressões de percolação e
descalçamento de blocos. Ocorre na porção norte da cidade;
■ O quartzito ferruginoso e o filito cinzento e prateado da Formação Cercadinho: baixa
resistência aos processos denudacionais e sobre os quais se instalaram muitos dos
antigos bairros de Ouro Preto, tais como, Cabeças, Rosário, Centro, Antônio Dias, Santa
Efigênia e Praça Tiradentes;
■ Quartzitos da Formação Barreiro: ocorrem de forma descontínua, são alterados e de
baixa resistência, além de coesos, o que favorece os ravinamentos. Ocorrem na Vila São
José, Novo horizonte e Buraco Quente.
Além destas unidades, ocorrem também outras mais estáveis, como os itabiritos,
revestidos de contínua couraça limonítica, denominada canga, da Formação Cauê do
Grupo Itabira (IGA, 1994). A seguir, apresentamos um esboço da geologia local.
15
Figura 4 – Esboço Geológico da Região de Ouro Preto (Fonte: Sobreira & Fonseca, 2001)
O substrato rochoso da área urbana é composto predominantemente por rochas brandas,
que podem estar intercaladas ou associadas a rochas duras (Bonuccelli & Zuquette,
1999). O estado de alteração e o fraturamento intenso das rochas contribuem para o
fraco comportamento geotécnico dos terrenos do local.
2.1.2.2 – Clima
O clima de Ouro Preto possui características básicas de clima tropical de montanha, em
que a baixa latitude é compensada pela atitude e conformação orográfica regional
(Carvalho, 1982). Os verões são suaves e os invernos são brandos com baixas
temperaturas e elevada umidade atmosférica (Gomes et al, 1998).
A média anual da temperatura em Ouro Preto é de 18,5ºC, sendo o mês de janeiro o mais
quente e o mês de julho o mais frio. As temperaturas mais elevadas coincidem com o
período chuvoso enquanto as temperaturas mais baixas ocorrem no período seco.
A região de Ouro Preto possui alta pluviosidade, concentrada principalmente entre os
meses de outubro e março (Figura 5), concentrando 87% da precipitação anual. O
regime pluviométrico é caracterizado como tropical com uma média de 1.610,1 mm
16
anuais (série de 1988 a 2004). A altitude elevada do município é um dos fatores
responsáveis pelo alto índice pluviométrico (IGA, 1994).
327,3
202,8
182,2
76,0
39,5
6,310,6 18,0
62,7
121,9
243,9
318,9
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
Pre
cip
itação
(m
m)
Jan
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Fev
ere
iro
Març
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Ab
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Maio
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Sete
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Ou
tub
ro
No
vem
bro
Deze
mb
ro
Índices Pluviométricos mensais (Série 1988 a 2004)
Figura 5 – Índices Pluviométricos mensais de Ouro Preto
Fonte: Novelis do Brasil
Segundo relatório do IGA (1994), em 1º de fevereiro de 1979 ocorreu a maior altura de
chuva registrada, chegando a 161,0 mm. Neste ano ocorreram chuvas muito intensas e
prolongadas, causando sérios fenômenos de deslizamentos de taludes, intenso
ravinamento, aceleração de processos normalmente lentos de escoamentos superficiais,
queda de blocos, desmoronamentos e colapsos de muros de arrimo, resultando em
grandes transtornos à população, principalmente aos ocupantes das encostas e
conseqüentemente ao poder público (Carvalho, 1982).
2.1.2.3 - Vegetação e Hidrografia
Em posição mais elevada a vegetação é de campos naturais, compostas essencialmente
de gramíneas, com subarbustos disseminados. De acordo com Souza (1996) é comum
encontrar áreas desmatadas, resultado de diversas atividades, como minerações,
implantações de núcleos urbanos e obras de engenharia.
17
Mesmo com a devastação, ainda ocorrem matas naturais, que através de decreto
estadual, foram declaradas de preservação permanente. Além disso, foi criada a Estação
Ecológica do Tripuí, onde existe cobertura florestal densa (IGA, 1994). Algumas áreas
foram reflorestadas por eucaliptos.
Ouro Preto é constituída por uma densa rede de drenagens formada por diversos rios,
ribeirões e córregos; além de um grande número de nascentes e fontes naturais.
Portanto, apresenta um pequeno número de poços tubulares (Souza, 1996).
2.1.3 - O Problema das Vibrações em Ouro Preto
Quem mora em Ouro Preto ou visita a cidade sabe que as vibrações provocadas pelos
carros causam alguns efeitos graves. O simples fato de caminhar pelas ruas e ladeiras da
cidade (com seus passeios estreitos) provoca um inevitável confronto com os veículos.
Estes veículos estão sempre engrenados em marcha forte, condição imprescindível para
que se possa vencer a declividade das vias, mas também favorável ao aumento do nível
de vibração transmitida para o solo.
As ruas de Ouro Preto são predominantemente estreitas, então, o transeunte está sempre
muito próximo da fonte das vibrações, ou seja, dos carros. Somam-se a esta
proximidade outros fatores que favorecem ou potencializam as vibrações, como o tipo
de terreno onde foi instalado o NH, o tipo de pavimentação e a qualidade da
manutenção da via, o tipo de ocupação do setor específico, etc.
O solo de Ouro Preto é formado por camadas inclinadas sobrepostas de material com
grande concentração de quartzito, com significativa estabilidade, mas sem capacidade
de amortecimento dos impactos. Sendo assim, o efeito das vibrações se faz sentir no
próprio corpo, mesmo que seja uma vibração provocada por um veículo de pequenas
dimensões.
Da mesma forma, estas vibrações alcançam os edifícios. A maioria deles está instalada
em situação de proximidade do “graid” da rua, absorvendo as ondas vibracionais.
18
Dependendo das circunstâncias, estas vibrações podem adquirir proporções
preocupantes, com riscos para a integridade física dos edifícios.
O comprometimento da integridade física dos edifícios se dá pela desagregação de
materiais por fricção, ou por fadiga, ou ainda pela instalação de recalques diferenciais
nas fundações a partir do adensamento dos solos. E não são apenas os edifícios que
sofrem a ação das vibrações mecânicas. O comprometimento pode ser observado em
forma de pavimentações de ruas desarticuladas e com lacunas, de passeios e muros
trincados, de tubulações rompidas; ou seja, uma série de lesões que têm uma causa
comum: as vibrações provocadas por veículos automotores e, em outra escala, por
vibrações sonoras.
A causa do aparecimento de trincas ao longo das estruturas edificadas no NH de Ouro
Preto está frequentemente e popularmente associada ao fluxo e ao tipo de veículo
envolvido no processo. Na prática, o efeito das vibrações é considerado um agente de
degradação porque causa o adensamento do solo, e, como conseqüência, o
estabelecimento de recalque diferencial (diferencial porque o adensamento não é o
mesmo ao longo da infra-estrutura), formando um quadro de fissuras no edifício. E
também pelo efeito da desagregação de material provocada pelo aumento da
movimentação das partículas que compõem os materiais de construção.
Muitas vezes o tratamento das lesões em forma de trincas e lacunas não acontece de
forma adequada. Se o traço da argamassa utilizada na recomposição é inadequado,
muito distinto do traço das argamassas tradicionais que utilizam terra e cal, o resultado
pode comprometer pela textura diferenciada e pela fixação menos eficiente.
A argamassa que utiliza cimento e areia lavada costuma “descolar” com o tempo, pois o
seu coeficiente de rigidez é maior que o da argamassa tradicional de terra e cal, e não
acompanha a dilatação e a tenacidade apresentadas pela argamassa antiga. Neste caso
fica difícil a execução de uma recomposição adequada, gerando novas fissuras e
desagregações com o passar do tempo ao longo das superfícies. Isto sem nos referirmos
às diferenças de textura existente entre estas argamassas, fato que também compromete
o aspecto formal. O resultado deste tipo de intervenção é uma imagem alterada e uma
suposta interferência negativa no bem patrimonial em questão (FOTO 5).
19
As conseqüências das vibrações atuando em NH podem ser desastrosas, no sentido da
possibilidade de ocorrerem eventos interligados, imprevisíveis, já que estamos tratando
de estruturas relativamente frágeis em pelo menos um dos diversos aspectos analisados.
Esta suposta fragilidade das estruturas é ditada pelas inúmeras variáveis possíveis
existentes num processo de degradação específico como este: o tempo, as condições
atmosféricas, a topografia, a vizinhança ou entorno, a qualidade e a umidade presente no
solo, as térmitas, etc.
O crescimento da cidade de Ouro Preto levou a uma situação de movimento de pessoas
e de veículos muito intensa. As encostas das serras foram ocupadas em partes, novos
loteamentos foram instalados, rotas preferenciais de circulação foram criadas, enfim, a
cidade se transformou muito, principalmente no que diz respeito ao desenvolvimento
das potencialidades e das vocações universitária, industrial, e turística. Tudo isso levou
a um aumento da circulação de veículos pela cidade, com reflexos nos níveis de
vibração instalados no solo da cidade.
Em Ouro Preto, devido aos altos índices de acidentes e danos ao patrimônio
relacionados ao trânsito de veículos, foram realizados alguns trabalhos nos últimos anos
abordando as questões das vibrações mecânicas, tanto aquelas transmitidas pelo solo
quanto às transmitidas pelo ar.
Este trabalho organiza e interpreta os trabalhos existentes sobre o tema e acrescenta
novos dados. Estabelece novos conceitos e conclui questões relacionadas ao efeito
danoso das vibrações nos edifícios históricos.
2.2 - VIBRAÇÃO VERSUS PRESERVAÇÃO
As vibrações provocadas pelos veículos são transmitidas pelo solo e atingem os
edifícios. Provocam fissuras, trincas, e até mesmo rachaduras nas paredes, na proporção
do tipo e da intensidade do fluxo de veículos. Além dos danos por vibração, os danos
podem ser por choque mecânico, quando existe colisão do veículo de forma direta ou
indireta com o monumento (FOTOS 1 e 2).
20
Fonte: Arquivo do IPHAN – ET Ouro Preto
Assim sendo, permanecem algumas dúvidas quanto ao comportamento dos edifícios
frente à presença das vibrações. Estas dúvidas são abordadas neste trabalho sob a luz da
ciência, de estudos físicos, mais precisamente da mecânica, da teoria das ondas
vibracionais e sua transmissão.
Dúvidas sobre o comportamento das edificações na presença de vibrações são
recorrentes entre os proprietários de imóveis e pessoas em geral interessadas na
conservação do patrimônio. Possíveis questionamentos são listados a seguir:
■ Até que ponto uma estrutura edificada em modelo tradicional (alvenaria de pedra,
adobe, pau-a-pique) é capaz de resistir à incidência de uma determinada onda
vibracional?
■ Qual a viabilidade de um veículo com determinado peso e determinada velocidade
trafegar pelas ruas do CH?
■ Quais os setores críticos do CH para a estabilidade dos edifícios com relação aos
danos provocados pelas vibrações mecânicas?
■ Qual sistema construtivo tradicional é capaz de suportar vibrações com maiores
intensidades e freqüências?
FOTO 1
Acidente com vítima fatal na Rua das
Flores.
FOTO 2
Chafariz do Pilar parcialmente arruinado
após colisão.
21
■ Com determinada margem de segurança, qual a probabilidade de determinado
edifício apresentar danos quando submetido a uma determinada vibração mecânica?
Estas questões só poderão ser resolvidas mediante um estudo suplementar sobre o
comportamento das edificações na presença das vibrações e dos fatores variáveis em
questão.
Como ação preventiva e mitigadora dos danos causados pelas vibrações é comum a
proposição da instalação de obstáculos físicos (peças balizadoras) e de placas
informativas, restringindo o tráfego de veículos de grande porte por determinadas vias
dos NH(s). Os veículos de grande porte são quase sempre mais pesados e provocam
maiores danos que os veículos leves, já que são responsáveis pela instalação de maiores
índices de vibração nos solos.
No caso de Ouro Preto, a instalação das placas e dos balizadores não tem sido suficiente
para restringir o fluxo de veículos automotores leves ou pesados a níveis adequados.
Classificamos como adequados àqueles níveis para os quais existe uma situação
confortável de comportamento das estruturas edificadas. O que presenciamos
atualmente é uma dificuldade de compatibilizar o aumento da frota de veículos que
circula pelo NH com as atividades que envolvem a sua própria preservação.
Consideramos que a restrição total ao trânsito de veículos no CH, como é o caso de
Parati, RJ, não é adequado para o caso Ouro Preto. Tanto pela sua extensão quanto pela
sua implantação em local de topográfica muito acidentada. E também pela diversidade e
pela intensidade da sua ocupação. Então, fica estabelecido um paradoxo na cidade de
Ouro Preto. As pessoas utilizam os veículos para a facilitação das atividades da vida
cotidiana. Porém, a utilização dos veículos causa vibrações supostamente danosas para
os edifícios.
As atividades da vida moderna dependem da utilização de veículos automotores para
sua execução. De acordo com as características sócio-econômicas locais, as atividades
mais importantes estão ligadas ao comércio, à indústria, à construção civil, ao transporte
urbano, ao turismo e ao lazer. Para tento, são utilizados caminhões, ônibus, carros
pequenos e motocicletas.
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Enquanto isso, o volume de danos causados pela utilização de veículos nos monumentos
da cidade tende a crescer na mesma proporção do crescimento da frota, confirmando o
paradoxo, pois, em muitos aspectos, a preservação deste patrimônio é que caracteriza a
dinâmica social da cidade. Então, a cidade fica ameaçada pelo risco de danos ao que ela
tem de mais especial, a sua história e sua morfologia urbana.
A seguir serão descritos os principais conceitos de vibração e de preservação, a inter-
relação entre os dois e os trabalhos já realizados na área de correlação entre eles. Estes
conceitos são importantes, na medida em que facilitam o entendimento da ação física da
qual estamos tratando e respaldam cientificamente o diagnóstico e também uma
eventual proposta para o tratamento terapêutico para a situação.
2.3 - VIBRAÇÕES
2.3.1 - Conceitos
■ VIBRAÇÃO:
Qualquer objeto que descreva um movimento rápido tipo vai e vem, no mesmo
caminho, está a vibrar (p.ex: corda de guitarra, edificio durante um sismo). Cada
movimento de vai e vem é um ciclo de vibração.
Segundo IIDA (1995), se um corpo executa um movimento em torno de um ponto fixo,
então ele está vibrando. Esse movimento pode ser regular ou irregular, como sacolejar
de um carro andando em uma estrada de terra. As vibrações são transmitidas através das
partes do corpo que está em contato com a fonte, geralmente as nádegas, as mãos, os
braços e os pés. Seus efeitos variam desde um enjôo, até danos físicos consideráveis. As
vibrações podem ser divididas em três faixas:
- freqüências baixas, de 1 a 6 Hz;
- freqüência média, de 6 a 60 Hz.
23
- freqüência alta, acima de 60 Hz.
Os efeitos de vibrações no homem dependem da complexidade estrutural do seu corpo,
como as diferentes massas dinamicamente suspensas respondem a vibrações de
diferentes freqüências. Dentre outros efeitos podemos citar: deslocamento dos órgãos
internos, estiramento dos ligamentos de suporte dos grandes órgãos, provocando danos
a tecidos delicados, o aparecimento de traços de sangue na urina, dores lombares e
abdominais, prejuízo no sistema auditivo.
Segundo VERDUSSEN (1978), as vibrações também afetam a estrutura de um prédio,
com aparecimento de trincas e rachaduras. Também interferem no funcionamento e
exatidão de equipamentos. A medição de vibrações é feita por instrumentos
eletromagnéticos, eletromecânicos. A intensidade das vibrações é dada é dada por uma
unidade arbitrária, o vibro, de símbolo P.
A primeira publicação internacional que estabelece limites de exposição a vibrações
para os trabalhadores, foi a Norma ISO no 2631 de 1978, que apresenta valores
máximos suportáveis para o tempo de um minuto a 12 horas de exposição nos
ambientes que haja vibração. Embora haja extensa literatura sobre danos causados por
vibrações, sabe-se relativamente pouco acerca do modo pelo qual tais vibrações atuam.
Também se desconhece qualquer literatura ou trabalho acadêmico de pesquisa sobre
efeitos das vibrações na sala de aula.
■ INÉRCIA
É uma propriedade física da matéria de não desejar modificar seu estado de movimento.
Isto significa que, se o corpo está parado, tende a permanecer parado, e se está em
movimento, tende a permanecer em movimento e a sua velocidade se mantém.
■ ONDA
Uma onda é uma perturbação que se move através de uma substância (ou meio). Se
lançarmos uma pedra num lago profundo e quieto, observaremos a formação de montes
e vales de água deslocando-se para fora sobre a superfície da água em todas as direções.
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Folhas e varinhas, que flutuam sobre a água, não são transportadas pelas ondas, mas
vibram para cima e para baixo, repetidamente, à medida que as ondas passam por elas.
A água não é transportada pelas ondas. Você pode ter visto ondas sobre um campo de
trigo. O vento empurra para um lado algumas hastes de trigo, estas se inclinam contra
suas vizinhas que, por sua vez, se inclinam contra outras e assim a perturbação inicial se
desloca para diante.
Uma onda sísmica é uma onda que se propaga através da Terra, geralmente como
conseqüência de um sismo, de uma explosão, ou também do trânsito de veículos
pesados. Estas ondas são estudadas pelos sismólogos, e medidas por sismógrafos,
sismômetros ou geofones.
As ondas de corpo (FIG. 6) ou volume propagam-se através do interior da Terra.
Apresentam percursos radiais deformados devido às variações de densidade e
composição do interior da Terra. Trata-se de um efeito semelhante à refração de ondas
de luz. As ondas de corpo são as responsáveis pelos primeiros tremores sentidos
durante um sismo bem como por muita da vibração produzida posteriormente durante o
mesmo. Existem dois tipos de ondas de corpo: primárias (ondas P) e secundárias (ondas
S).
As ondas P ou primárias são as primeiras a chegar, pois têm uma velocidade de
propagação maior. São ondas longitudinais que fazem a rocha vibrar paralelamente à
direção da onda, tal como um elástico em contração. Verifica-se alternadamente uma
compressão seguida de uma distensão com amplitudes e períodos baixos, impondo aos
corpos sólidos elásticos alterações de volume (contudo não há alterações na forma). No
ar, estas ondas de pressão tomam a forma de ondas sonoras e propagam-se à velocidade
do som.
A velocidade de propagação deste tipo de ondas varia com o meio em que se propagam,
sendo típicos valores de 330 m/s no ar, 1450 m/s na água e 5000 m/s no granito. Não
são tão destrutivas como as ondas S ou as ondas de superfície que se lhes seguem. A
velocidade de propagação destas ondas é, em geral, ligeiramente inferior ao dobro
daquela das ondas S.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ondahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Terrahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Sismohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Explos%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Sismologiahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Sism%C3%B3grafohttp://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Sism%C3%B3metro&action=edit&redlink=1http://pt.wikipedia.org/wiki/Geofonehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Densidadehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Refrac%C3%A7%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Luzhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ondas_Shttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ondas_Shttp://pt.wikipedia.org/wiki/Rochahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ondahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Amplitudehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Per%C3%ADodohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Velocidade_do_somhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Velocidade_do_somhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Granitohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ondas_S
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As ondas S ou secundárias são ondas transversais ou de cisalhamento, o que significa
que o solo é deslocado perpendicularmente à direção de propagação como num chicote.
No caso de ondas S polarizadas horizontalmente, o solo move-se alternadamente para
um e outro lado. São mais lentas que as P, com velocidades de propagação ente 2000 e
5000 m/s, sendo as segundas a chegar.
Estas provocam alterações morfológicas, contudo não há alteração de volume. As ondas
S propagam-se apenas em corpos sólidos, uma vez que os fluidos (gases e líquidos) não
suportam forças de cisalhamento. A sua velocidade de propagação é cerca de 60%
daquela das ondas P, para um dado material. A amplitude destas ondas é várias vezes
maior que a das ondas P.
As ondas de superfície (FIG. 6) são semelhantes às ondas que se observam à superfície
de um corpo de água e propagam-se imediatamente abaixo da superfície terrestre.
Deslocam-se mais lentamente que as ondas de corpo. Devido à sua baixa freqüência,
longa duração e grande amplitude, podem ser das ondas sísmicas mais destrutivas.
Propagam-se pela superfície a partir do epicentro de um sismo (tal como as ondas de
uma pedra ao cair num charco), com velocidades mais baixas que as ondas de corpo.
Existem dois tipos de ondas de superfície: ondas de Rayleigh e ondas de Love.
As ondas de Rayleigh (R) são ondas de superfície que se propagam como as ondas na
superfície da água. A existência destas ondas foi prevista por John William Strutt, Lord
Rayleigh, em 1885. São mais lentas que as ondas de corpo. Essas ondas são o resultado
da interferência de ondas P e S. Estas ondas provocam vibração no sentido contrário à
propagação da onda, ou seja, um movimento de rolamento (descrevem uma órbita
elíptica), e a sua amplitude diminui rapidamente com a profundidade.
As ondas Love (L) são ondas de superfície que produzem cisalhamento horizontal do
solo e a sua energia é obrigada a permanecer nas camadas superiores da Terra por
ocorrer por reflexão interna total. São assim chamadas em honra de A.E.H. Love, um
matemático britânico que criou um modelo matemático destas ondas em 1911. Essas
ondas são o resultado da interferência de duas ondas S. São ligeiramente mais rápidas
que as ondas de Rayleigh. São ondas cisalhantes altamente destrutivas.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cisalhamentohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Fluidohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Frequ%C3%AAnciahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Epicentrohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Lord_Rayleighhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Lord_Rayleighhttp://pt.wikipedia.org/wiki/1885http://pt.wikipedia.org/wiki/A.E.H._Love
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Figura 6 – Ondas de Corpo acima e Ondas de Superfície abaixo
■ COMPRIMENTO DE ONDA
O comprimento de uma onda é a distância entre as cristas desta onda. Observando as
ondas de água num rio notamos que suas cristas estão afastadas umas das outras. (Fig.
7-A). Ondas numa corda esticada podem ter algumas dezenas de centímetros de
comprimento (Fig. 7-B). O comprimento de onda das ondulações numa bacia de lavar
roupa pode ser de apenas uns 2 ou 3 centímetros. Os comprimentos das ondas luminosas
são iguais a alguns centésimos de milésimos de centímetro.
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Figura. 7-A - Comprimento de onda. de ondas Figura 7-B - Comprimento de ondas
na água numa corda.
■ AMPLITUDE
Por amplitude de uma onda entendemos a altura de sua crista em relação ao nível médio
da substância ou meio. Isto difere da altura da onda que é a maior distância percorrida
por um objeto flutuante movendo-se para cima e para baixo (FIG. 8).
Figura 8 - A amplitude OM das ondas em A é a mesma que as das ondas em B. Elas têm
diferentes comprimentos de onda. Em C e D as amplitudes são diferentes e o comprimento da
onda é o mesmo.
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■ FREQÜÊNCIA
Freqüência é uma grandeza física associada a movimentos de característica ondulatória
que indica o número de revoluções (ciclos, voltas, oscilações, etc) por unidade de
tempo. A freqüência de um movimento vibratório é o número de vibrações completas,
de um lado para o outro e de volta ao ponto de partida, por segundo.
Suponha que um cachorro balance sua cauda três vezes por segundo. Então, dizemos
que a freqüência da vibração é de 3 vibrações por segundo. Se as hastes de um diapasão
se movem de um lado para o outro 200 vezes por segundo, sua freqüência é de 200
vibrações por segundo. Suas unidades são:
-Hertz (Hz): Corresponde ao número de oscilações por segundo. Nome dado em honra
ao físico Alemão Heinrich Rudolf Hertz.
-Rotações por minuto (rpm): Corresponde ao número de oscilações por minuto.
■ PÊNDULO
Um pêndulo é um corpo pesado suspenso por uma corda, uma corrente ou uma haste.
Muitos relógios têm pêndulos. Num relógio antigo com um pêndulo de 1 metro de
comprimento sua freqüência é de 30 vibrações por minuto. O pêndulo vibra de um lado
para o outro e de volta ao ponto de partida cada 2 segundos.
■ PERÍODO (T)
O período é o tempo gasto para que uma vibração se complete. O período é o inverso da
freqüência.
Foi Galileu quem descobriu as leis do pêndulo. Podemos repetir algumas das
experiências que ele deve ter feito. Amarremos uma bola de ferro à extremidade de uma
corda, presa a uma barra rígida, de modo a constituir um pêndulo simples (Fig. 9).
Tomemos a distância da barra ao centro da bola igual a 25 centímetros. Façamos que a
bola oscile, percorrendo uma pequena distância, uns 2 a 3 centímetros, e meçamos o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Grandeza_f%C3%ADsicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ondulat%C3%B3riahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Hertzhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Segundohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertzhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Rota%C3%A7%C3%B5es_por_minutohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Minuto
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tempo que ela gasta para fazer 25 vibrações, de um lado para o outro, completas. Este
tempo será 25 segundos, ou seja, 1 segundo para cada vibração. Repitamos a
experiência, mas façamos o comprimento do pêndulo simples igual a 100 centímetros.
Agora, o intervalo de tempo gasto por cada vibração será 2 segundos. Ao tornar o
comprimento quatro vezes maior, nós duplicamos o período. O intervalo de tempo que
leva uma vibração de um pêndulo, ou seu período, é diretamente proporcional à raiz
quadrada de seu comprimento.
Figura. 9 - O pêndulo mais curto vibra duas vezes mais depressa que o mais longo.
O período de um pêndulo varia como a raiz quadrada de seu comprimento.
Façamos outro pêndulo de igual comprimento, mas usemos uma bola de madeira. Os
dois pêndulos vibrarão com o mesmo período. O período de um pêndulo não depende
de sua massa.
Outras experiências provam que o tempo de uma vibração depende também da
aceleração da gravidade g. O período, T, de um pêndulo de comprimento l é dado por:
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■ SISMÓGRAFO
O sismógrafo (FIG. 10) é o aparelho que registra, com precisão e nitidez, as ondas
sísmicas, ou seja, a medição da intensidade dos terremotos ou vibrações no solo. O
Instrumento detecta e mede as ondas sísmicas naturais ou induzidas e permite
determinar, principalmente se organizado em rede de vários sismógrafos, a posição
exata do foco (hipocentro) dessas ondas e do ponto da sua chegada na superfície
terrestre (epicentro) e quantificar a energia desses fenômenos expressa na escala de
Richter.
Existem vários tipos de sismógrafos, por exemplo, os que registram os movimentos
horizontais do solo, os que registram os movimentos verticais, etc.
O gráfico obtido num sismógrafo através do qual se pode observar características da
propagação diferentes das ondas sísmicas, designa-se sismograma. Um sismograma, em
período de calma sísmica, apresenta o aspecto de uma linha reta com apenas algumas
oscilações. Quando ocorre um sismo, os registros tornam-se mais complexos e com
oscilações bastante acentuadas, evidenciando a amplitude das diferentes ondas.
No ano 132, o chinês Chang Heng inventou o primeiro sismógrafo ("O Sismocóspio").
Este aparelho consistia numa bola de bronze sustentada por oito dragões que a
seguravam com a boca. Quando ocorria um tremor de terra, por menor que fosse, a boca
do dragão abria e a bola caía na boca aberta de um dos oitos sapos de metal que se
encontrava em baixo. Era, deste modo, que os chineses determinavam a direção de
propagação do sismo.
A partir desta invenção foram-se desenvolvendo novos inventos até chegar aos
sismógrafos de hoje. Os sismografos são ultilizados para medir as vibrações da terra e
para definir se a camada é muito densa ou pouco densa.
As pessoas que vivem em cidades notam que às vezes os prédios tremem quando um
grande caminhão ou o metrô passa nas proximidades. Sismógrafos eficazes para medir
http://pt.wikipedia.org/wiki/Terremotohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Sismogramahttp://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Chang_Heng&action=edit&redlink=1
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intensidade de terremotos são, portanto, isolados e conectados a uma rocha para
prevenir esse tipo de "poluição de informações".
O principal problema ao criar um sismógrafo é que ele não trema quando o chão treme.
Portanto, a maioria dos sismógrafos é isolada de alguma forma. É possível fazer um
sismógrafo muito simples pendurando um peso em uma corda sobre uma mesa.
Amarrando uma caneta ao peso e colocando na mesa um pedaço de papel para que a
caneta