Caracterização experimental de alvenarias de pedra sob acções sísmicas

Abstract

O presente trabalho trata do desenvolvimento de uma técnica para realização de ensaios “in situ” em paredes de alvenaria de pedra. Esta técnica foi inicialmente proposta e desenvolvida no âmbito de um projecto de investigação científica e desenvolvimento tecnológico ao abrigo do Programa de Projectos de I&D da Fundação para a Ciência e Tecnologia para a caracterização de paredes de alvenaria de pedra. De notar que, não estando directamente ligado ao referido projecto, este trabalho foi desenvolvido em diversos momentos paralelamente a este. Assim, a partir do trabalho idealizado e executado anteriormente, procedeu-se à reformulação de todo o setup de ensaio, com destaque para a concepção de uma nova estrutura de reacção modular, optimização dos sistemas de monitorização e aquisição de dados, bem como a utilização de novas bolsas de ar mais resistentes, entre outros. Este desenvolvimento foi realizado e posteriormente testado em laboratório, tendo no horizonte a sua aplicação numa futura campanha de ensaios experimentais a realizar em edifícios degradados na ilha do Faial, Arquipélago dos Açores. Esta técnica visa simular a acção sísmica sobre alvenarias de pedra de construções do tipo tradicional, por meio da aplicação duma carga distribuída na superfície que provoque a excitação da sua massa, de forma a permitir a sua posterior caracterização para fora do plano. Da análise das leituras registadas tanto para os deslocamentos como para as cargas aplicadas foi possível determinar um conjunto de parâmetros que permitem caracterizar as paredes bem como a comprovar o seu comportamento para fora do plano face às acções aplicadas. Por fim, foram identificadas algumas vantagens e inconvenientes desta metodologia de ensaios experimentais bem como apresentadas algumas sugestões para desenvolvimento futuro.

The present report deals with the development of a technique for performing “in situ” tests in stone masonry walls. This technique was initially proposed and developed as part of a project of scientific research and technological development in accordance with a program of projects of I&D of the Fundação para a Ciência e Tecnologia for the characterization of stone masonry walls. To be noted that, not being directly connected to that project this report was developed in several moments parallel to it. Thus, from the work conceived and previously performed, proceeded to overhaul the entire test setup, specially the design of a new modular structure of reaction, optimization on monitoring and data acquisition systems, as well as using new airbags more resistant, among others. This development was carried out and subsequently tested in the laboratory, on the horizon with its application in a future experimental campaign to be held in damaged buildings on the island of Faial, Azores archipelago. This technique aims to simulate the seismic action on stone masonry walls of buildings of the traditional type, by applying a distributed load on the surface that causes the excitation of their mass in order to allow their subsequent outof- plane characterization. From the analysis of the readings recorded for both displacements as for applied loads it was possible to estimate a set of parameters that allows characterizing the walls as well as demonstrating their out-of-plane behavior in relation to applied loads. Finally, some advantages were identified just as some drawbacks for this experimental methodology as well some suggestions for future development.