Reforço de nós viga-pilar

Abstract

A presente dissertação tem como principal objetivo, a análise e dimensionamento de soluções de reforço sísmico a aplicar em nó viga-pilar de estruturas antigas de betão armado. Uma parte considerável do edificado português construído até 1970, é muito vulnerável a ações sísmicas. Muitos destes edifícios têm associadas opções de conceção e construção desajustadas face à regulamentação atual, essencialmente porque naquela época, não estava prevista a consideração de ações sísmicas na execução dos projetos de estruturas. Aliado ao facto de que na altura, ser recorrente o uso de armadura lisa, conjugado com uma má pormenorização das armaduras e baixa resistência do betão, proporciona ao parque habitacional português uma baixa capacidade para resistir a solicitações cíclicas, como as induzidas pelos sismos. Os nós viga-pilar são considerados como sendo a zona mais crítica e vulnerável das estruturas de betão armado quando sujeitas a ações sísmicas. A resposta global da estrutura está dependente do comportamento destas ligações. Sob ações sísmicas, os nós de estruturas antigas, sem características sismo-resistentes, são mais vulneráveis e possuem um fraco comportamento em comparação com novas construções, projetadas em concordância com a regulamentação atual. Por isso, é frequente, em ligações viga-pilar de estruturas antigas, a necessidade de as reforçar, para melhorar a performance do edifício durante os sismos. Vários investigadores têm proposto diferentes técnicas e soluções para reforçar nós viga-pilar, de estruturas antigas de betão armado. No trabalho que se apresenta, são analisados os danos observados em quatro nós viga-pilar, ensaiados experimentalmente, para simular as ações cíclicas horizontais dos sismos. Com base nesses dados, são propostas e detalhadas soluções de reforço para melhorar o comportamento histerético dessas ligações, de modo a lhes ser conferida maior capacidade resistente e/ou ductilidade.

The present dissertation has as main goal, the analysis and design of seismic retrofit solutions to be applied in beam-column joints of old reinforced concrete structures. A considerable part of the Portuguese buildings, built before 1970, are vulnerable to earthquakes. Many of these buildings have associated design and built options, which are inadequate given the current seismic-oriented design philosophies, mainly because at that time, seismic actions were not considerate in structures designs. Considering that, was current, the recurring use of plain bars at that time, combined with poor reinforcement detailing and low concrete strength, converges in buildings with ability to sustain the cyclic requests, such as those induced by earthquakes. Beam-column joints are recognized as the critical and vulnerable zone of a reinforced concrete moment resisting structure subjected to seismic loads. The global response of the structure is manly governed by the behaviour of these connections. Under seismic actions, the joints of old non-seismically detailed structures are more vulnerable and behave poorly under cyclic loadings compared to the joints of new and seismically detailed structures. Therefore, more often than not, the joints of such old structures require retrofitting in order to deliver better performance during earthquakes. Various researchers have proposed different methods and solutions to retrofit the beam-column joints of existing reinforced concrete structures. In this paper, are analysed the damaged observed in four beam-column joints, tested experimentally to simulate the cyclic horizontal loadings of earthquakes. Based on that data are proposed and detailed seismic retrofit solutions to improve the hysteretic behaviour of those connections, so it can be given better load capacity and/or ductility.