Estructuras

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A AÇÃO DE SISMO NAS ESTRUTURAS

Seminário sobre Sismos no Ceará Efeitos nas Edificações

Joaquim Eduardo Mota Departamento de Engenharia Estrutural e Construção Civil Centro de Tecnologia / UFC Fortaleza, 11 de agosto de 2008

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A SISMOLOGIA E A ENGENHARIA ESTRUTURAL
ENGENHARIA CIVIL ENG. ESTRUTURAL
ENG. SÍSMICA

GEOFÍSICA SISMOLOGIA
GRANDES SISMOS

SISMOSNÃO MATAM PESSOAS, MAS AS ESTRUTURAS SIM !

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A AÇÃO DE SISMO NAS ESTRUTURAS

Os Sismos impõem deslocamentos à base das estruturas. O movimento apresenta uma aceleração que varia de direção, sentido e magnitude ao londo do tempo.

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A AÇÃO DE SISMO NAS ESTRUTURAS

SISTEMA UGL

O movimento acelerado da base pode ser representado por um força horizontal equivalente,numericamente igual ao produto da aceleração da base multiplicada pela massa da edificação

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A AÇÃO DO SISMO NAS ESTRUTURAS

SISTEMA VGL

O método das forças equivalentes pode ser generalizado para estruturas de múltiplos pavimentos, ou seja, com vários graus de liberdade. As forças horizontais são variáveis com tempo, provocando um movimento acelerado da estrutura. Estamosclaramente diante de um problema de análise dinâmica das estruturas.

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PORQUE UM SISMO PODE SER TÃO DEVASTADOR ?
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A característica de carga horizontal da ação sísmica é verdadeiramente catastrófica para as estruturas que são tradicionalmente concebidas para suportarem cargas essencialmente verticais.

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PORQUE UM SISMO PODE SER TÃO DEVASTADOR ?

Para se sentir oefeito destruidor da direção horizontal da ação sísmica , pode-se imaginar que o edifício deve suportar uma forte inclinação. a=2,5%g a=15%g a=1,43o ; a=5%g a=2,87o a=8,63o ; Torre de Pisa: a= 6o ; a=10%g a=5,74o

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PORQUE UM SISMO PODE SER TÃO DEVASTADOR ?
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Natureza cíclica com potencial de degradação progressiva da resistência da estrutura. ACELEROGRAMA El Centro–California 1940DEECC/UFC

PORQUE UM SISMO PODE SER TÃO DEVASTADOR ?

Um pequeno detalhe construtivo que faz uma grande diferença na resistência à ação cíclica aos sismos. Estribos fechados com angulo de 90o tendem a abrir logo que o concreto do cobrimento é expulso. A solução é utilizar o fechamento do estribo em ângulo de 135o

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PORQUE UM SISMO PODE SER TÃO DEVASTADOR ?
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Naturezadinâmica da ação sísmica. A resposta da estrutura depende de suas características dinâmicas como os períodos dos modos de vibração.

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PORQUE UM SISMO PODE SER TÃO DEVASTADOR ?
SISTEMA UGL

Espectro de Resposta

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PORQUE UM SISMO PODE SER TÃO DEVASTADOR ?
Modos de Vibração

T1

T2

T3

Espectro de Resposta

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PORQUE UM SISMO PODE SER TÃO DEVASTADOR ?A medida em que se aumenta o número de andares os Edifícios tendem a ter períodos fundamentais maiores o que significa pelo espectro de resposta, ter um melhor desempenho frente a ação sísmica.

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PORQUE UM SISMO PODE SER TÃO DEVASTADOR ?
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Variações bruscas de rigidez nas camadas do subsolo podem causar amplificação das ondas sísmicas e do tempo de duração. Caso típico é oda presença de uma interface rocha-solo mole próxima a superfície. A amplificação pode atingir até 300%.

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VULNERABILIDADE DAS ESTRUTURAS

FALTA DE CAPACIDADE RESISTENTE HORIZONTAIS – Ruína tipo “pancake”

PARA

AÇÕES

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VULNERABILIDADE DAS ESTRUTURAS

ANDAR FLEXÍVEL – “Soft Storey”, caso de irregularidade vertical no sistema de travamento.

DEECC/UFCVULNERABILIDADE DAS ESTRUTURAS

Alteração da resposta estrutural local ou global induzida pela paredes de alvenaria.

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VULNERABILIDADE DAS ESTRUTURAS

Falta de capacidade resistente por deficiência no cálculo ou no detalhamento particularmente na ligação viga-pilar.

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VULNERABILIDADE DAS ESTRUTURAS

Estribos insuficientes ou mal detalhados tendo em vista a...