NOVA REGULAMENTAÇÃO EUROPEIA RELATIVA À UTILIZAÇÃO DE BUCHAS EM ZONAS SISMICAS

As exigências de conceção antissísmica para as buchas são fornecidas pela EOTA – Organização Europeia de Aprovação Técnica TR045 (até à publicação da norma EN 1992-4). Este documento refere-se à avaliação sísmica das buchas constantes no anexo E do Guia ATE (Avaliação Técnica Europeia) 001, o que implica na diferenciação de utilização em categorias de desempenho sísmico C1 e C2.

A categoria de desempenho sísmico C1 trata da capacidade das buchas unicamente em termos de resistência ao estado limite enquanto a categoria de desempenho sísmico C2, a mais grave, trata da capacidade em termos de resistência ao estado limite e de deformações ao estado limite de limitação do desgaste e ao estado limite último. O quadro associa as exigências antissísmicas ao nível da atividade sísmica e à categoria de importância dos edifícios.

Nível de atividade sísmicaa Categoria da importância de acordo com a norma EN 1998-1:2004, 4.2.5
Categoria ag Sc I II III IV
Muito Baixob ag S ≤ 0,05 g Nenhuma exigência suplementar
Baixob 0,05 g < ag S ≤ 0,10 g C1 C1d or C2e C2
> Baixo ag S > 0,10 g C1 C2

 

a – Os valores que definem o nível da atividade sísmica figuram no anexo nacional da norma EN 1988-1.
b – Definição de acordo com a norma EN 1998-1:2004, 3.2.1.
c – ag designa a aceleração do solo sobre um solo do tipo A (EN 1998-1:2004, 3.2.1).
S – Fator solo (ver por exemplo EN 1998-1:2004, 3.2.2).
d – C1 para as ligações do tipo ‘B’ (ver TR045 §5.1) para as fixações de elementos não estruturais sobre as estruturas.
e – C2 para as ligações do tipo ‘A’ (ver TR045 § 5.1) para as fixações de elementos não estruturais sobre as estruturas.

Várias regiões europeias estão preocupadas com o risco de abalo sísmico. Os abalos sísmicos podem constituir perigo para a vida humana bem como para a funcionalidade e integridade física das áreas edificadas.

Seismic Map

O mapa dos riscos sísmicos na Europa, representa eventos com a probabilidade de serem superiores em 50 anos aos 10%.

Os abalos sísmicos tocam por vezes nos componentes estruturais e não estruturais das construções. Até às últimas décadas, o principal aspeto a ter em conta pela engenharia civil era a dinâmica estrutural para evitar em primeiro lugar o desmoronamento dos edifícios. Este problema foi resolvido pela elaboração de análises de conceção desenvolvidas, subjacentes aos atuais regulamentos, e a descoberta de novas soluções, como os isoladores e amortecedores. Recentemente, o estudo focou-se na resposta aos sismos pelos elementos não estruturais e pelo conteúdo dos edifícios.

ESTRUTURAS

O tremor de terra é um dos eventos mais perigoso, podendo ter efeitos nocivos consideráveis sobre as estruturas. Uma construção pode resistir às ações sísmicas horizontais através de um comportamento frágil ou flexível (dúctil), dependendo das condições limite. A ligação entre estes dois elementos diferentes é um ponto fundamental de dissipação de energia, no caso de um comportamento antissísmico eficiente.

ELEMENTOS NÃO ESTRUTURAIS

Se tivermos em conta os eventos sísmicos intensos recentes (Aquila 2009, Chili 2010, Christchurch 2011, Tohoku 2011, Emilie-Romagne 2012), os danos causados aos elementos não estruturais provocaram prejuízos económicos e um tempo importante de paragem para o restabelecimento da função dos edifícios.

Múltiplos aspetos influem sobre o comportamento sísmico de uma estrutura e portanto sobre uma resposta dinâmica dos equipamentos: A atividade sísmica regional, a proximidade de uma falha ativa, as condições locais do solo e as caraterísticas dinâmicas do edifício são apenas alguns desses aspetos. No entanto, vários outros fatores importantes influenciam, unicamente, a resposta sísmica dos elementos não estruturais. De todos estes fatores, a colocação do elemento no edifício, as caraterísticas dinâmicas que o elemento não estrutural e a sua ligação com a estrutura, assim como a sua configuração geométrica e o seu sistema de fixação estão entre os mais pertinentes.

O comportamento global de um componente não estrutural pode ser melhor compreendido que tivermos em conta as diferentes categorias de efeitos que ocorrem no decurso de um tremor de terra. Estes grupos são enumerados abaixo.

  1. Efeito de inércia – Os elementos expostos a este fenómeno podem ser igualmente definidos como “sensíveis à aceleração” as suas condições de fixação (por exemplo armários não fixos, bibliotecas, bibliotecas autónomas, prateleiras, grupos eletrógenos de socorro).
  2. Deformações do edifício – Este efeito e a deformação entre os andares exercem uma influência importante em componentes não estruturais “sensíveis ao deslocamento” (por exemplo as janelas, divisões interiores e exteriores, outros elementos solidamente bloqueados na estrutura).
  3. Separação do edifício – Um martelamento (choques entre edifícios que se deformam de forma diferente) de edifícios muito próximo uns dos outros pode ser produzido no decurso de um sismo. Esta ação que atravessa a separação entre ambos os edifícios pode danificar os elementos não estruturais sensíveis à aceleração e à deformação (por exemplo os parapeitos, as cornijas nas fachadas, canalizações, condutas de extintores automáticos, condutas de sistemas de aquecimento, de ventilação e de climatização, paredes divisórias e placas entre andares).
  4. Interação não estrutural – Os componentes não estruturais podem interagir quando se encontram num mesmo espaço, como um teto falso ou uma conduta de tubagens. Estes sistemas podem ter formas, tamanhos e caraterísticas dinâmicas diferentes, assim como exigências de fixação diferentes, podem vibrar de forma diferente uns dos outros, causando assim uma interação dinâmica (por exemplo condutas de extintores automáticos interagem com o teto, as tubagens adjacentes, os equipamentos técnicos suspensos oscilam e colidem com os elementos adjacentes).

Para cada categoria de efeitos, é possível identificar uma solução diferente para evitar os danos ou as falhas dos componentes não estruturais, o que tem igualmente efeitos diretos sobre o sistema de aparafusagem ou fixação a adotar. Por estas razões, é necessário selecionar e projetar a fixação instalada à posteriori com cautela para garantir um comportamento satisfatório e fiável caso se verifiquem condições sísmicas.

INVESTIGAÇÃO EM COLABORAÇÃO COM ITW

O programa de investigação “ Aplicação sísmica nas fixações” elaborado pela ITW Construction Products, Italia, contou com o Departamento de Engenharia Civil, Ambiental e de Arquitetura da Universidade de Pádua debruçou-se sobre a questão do comportamento sísmico dos sistemas de fixação. A primeira fase deste programa de investigação foi dedicada ao estudo dos dispositivos de ancoragem instalados. À posteriori, dedicou-se aos aspetos estruturais por ensaios comparativos na mesa vibratória.

A realização desta campanha experimental permitiu aprofundar consideravelmente o conhecimento do desempenho dinâmico dos produtos selecionados. Com todos os resultados, os trabalhos de pesquisa, forneceram uma ajuda à elaboração de novos produtos e forneceram novos campos de aplicação não tratados ainda pelas regulamentações.

A configuração dos testes e as unidades estruturais foram concebidas para reproduzir os efeitos de um sismo sobre os componentes não estruturais situados no interior dos edifícios, como os equipamentos mecânicos ou médicos. Os testes foram realizados no Laboratório de dinâmica estrutural e de vigilância das vibrações do centro de pesquisa ENEA (Roma). O programa concentrou-se na aplicação de dispositivos de ancoragem em dois materiais de base muito expandidos: Os elementos em betão e paredes de alvenaria. A categoria do betão utilizado é C25/30 e as paredes de alvenaria eram compostas de painéis de alvenaria construídos com tijolos ocos Poroton®. Os sistemas de fixação instalados no betão foram testados no betão não fissurado e no betão fissurado. Uma camada de gesso de cerca de 1 cm foi aplicada na superfície dos painéis de alvenaria para simular condições reais.

Seismic

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