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SEGURANÇA SÍSMICA DAS CONSTRUÇÕES INFORMAÇÃO DE SUPORTE COM RECURSO A ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS “IN-SITU”
Carlos Mesquita, Engº. / Oz-ldaDirecção Técnica
Seminário - Reabilitação Sísmica dos Edifícios Lisboa, 3 de Junho de 2011
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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1. Introdução
Levantamento construtivo/estrutural
• Levantamento arquitectónico
• Levantamento dimensional
• Caracterização dos materiais
• Propriedades mecânicas
• Natureza
Levantamento de anomalias estruturais
• Detecção de sintomas de deficiente desempenho
• Caracterização do solo/fundação
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
2. Levantamento construtivo/estrutural
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2.1 - Levantamento arquitectónico
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
2. Levantamento construtivo/estrutural
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2.2 - Levantamento dimensional
5, 69
5,69
(8,82)
6, 316
,31
(4,79)
8,05(8,24)
(5,84)
(5,72)
4, 79
(4,66)
9,53(9,66)
4,75
(4,62)
6,25
(5,85)
8,11(8,18)
5,64
(5,61)
(5,96)
8,82
( 5, 57)
6,41
(5,84)
9,45(9,33)
4, 79
4,75
(4,61)
5, 60
(5,63)
0,65
(0,60)
4,45
2,55
(2,25)
3,20
(3,14)
4, 75
(4, 72)
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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• Termografia (ASTM C1060)
2.2 – Levantamento dimensional
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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• Impacto-eco – medição da espessura de betão (ASTM C1383-98a)
2.2 – Levantamento dimensional
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
• Constituição – observações boroscópicas
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2.3 – Caracterização dos materiais
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
• Constituição – Levantamento de armaduras com o pacómetro
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2.3 – Caracterização dos materiais
Correlação entre a medição real e a efectuada com o micro-covermeter
y = 0,8166x + 1,8458
R2 = 0,9098
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55real (mm )
micro(mm)
Calibração
(BS 1881: Part 204)
5
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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Face Sul
Zona Z1 - Pilar Tipo P2
53
0,06
0,08
0,07
0,07
0,08
0,11
0,11
0,09
0,09
0,11
0,09
0,06
0,06
0,08
0,07
0,07
0,07
0,09
0,10
0,09
0,10
0,11
0,11
0,09
0,19
0,25
0,20
0,18
0,22
0,30
Face Este
44 40 39 29 33 31 25
52 35 40 40 28 31 29 25
51 44 45 43 29 30 27 24
49 46 42 46 33 25 25 23
49 47 42 45 35 27 22 19
44 50 45 48 37 25 25 18
Secção transversal provável da zona sondada
0,28
0,74
Est. Ø 8 // 0,20
7 Ø 25
• Constituição – Levantamento de armaduras com o pacómetro
2.3 – Caracterização dos materiais
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
Técnica de detecção e inspecção não destrutiva baseada na emissão e na recepção de radiação electromagnética
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
10
20
30
40
50
60
70
80
LOCAL: Queijas
REFª GRELHA: G3 - ÁREA A3 DIMENSÕES- X: 80cm Y:80cm
ESP. ENTRE PERFIS: 0.1m AMOSTRAGEM ESPACIAL:0.005m
FREQUÊNCIA CENTRAL: 1.6GHzDATA EXECUÇÃO:
OBSERVAÇÕES:
Armadura Superior (Profundidade estimada 12 a 14cm)
Infraestrururas Superficiais (Aprox. 10cm)
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• Constituição – Levantamento de armaduras através de georadar
2.3 – Caracterização dos materiais
(ASTM D6432)
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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Sonic velocity[m/sec]
20040060080010001200140016001800200022002400260028003000320034003600
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
16 17 18 19 20
21 22 23 24 25
• Constituição/resistência – Ensaios sónicos em alvenaria
2.3 – Caracterização dos materiais
Igreja de São Francisco, Horta
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
• Resistência - ensaios de resistografia em elementos de madeira
2.3 – Caracterização dos materiais
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
• Resistência – Classes de resistência de madeira em serviço
2.3 – Caracterização dos materiais
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- Identificação da espécie botânica e principais propriedades mecânicas (massa volúmica) através de ensaios laboratoriais de provetes de pequeno volume (2x2x5cm) recolhidos de zonas consideradas representativas;
- Identificação das principais características físicas e mecânicas das espécies presentes com base na bibliografia existente;
- Com base no ponto 6.2.2 da norma NP EN 338 e nas características mecânicas assumidas, aferir uma classe resistente.
Castanea sativa, Mill., vulgo castanho
Densidade entre 540 e 650 kg/m3
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
Grafico 1 - Curvas de deformação do ensaio 1
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
Base 1 Base 2 Base3
µµ µµm
d,i 1,1 bar 2,0 bar 3,0 bar 3,9 bar d,f
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• Resistência - ensaios das alvenarias com macacos planos SFJ
2.3 – Caracterização dos materiais
(ASTM C1196-09)
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
Gráfico 14 - Ciclos de carga e descarga na zona M5 - Bases 2 e 4
0,00
0,18
0,36
0,55
0,73
0,91
1,09
1,27
1,45
1,64
1,82
2,00
2,18
2,36
2,55
-4500 -4000 -3500 -3000 -2500 -2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000 1500 2000
(µεµεµεµε )
(MPa)
base2 base4 15
• Resistência - ensaios das alvenarias com macacos planos SFJ
2.3 – Caracterização dos materiais
(ASTM C1197-09)
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
• Resistência - ensaios de rotura sobre amostras de grande dimensão
2.3 – Caracterização dos materiais
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
• Resistência - ensaios esclerométricos em betões (NP EN 12504-2)
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2.3 – Caracterização dos materiais
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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• Resistência – ensaios ultra-sónicos em betões (NP EN 12504-4)
2.3 – Caracterização dos materiais
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
• Resistência - ensaios de rotura de betões sobre carotes (NP EN 12504-1)
2.3 – Caracterização dos materiais
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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1
2
(a)Betão Superficial
(c ) (a) (b)
(b) 3
ProveteCúbico
( ) ( )2a2b P15,1
1P ≅
( ) ( )1a1b P 08,1P ≅
( ) ( )2b3a P 25,1P ≈
( ) ( )1b1c P
5,1
2P
∅+
≅l
( ) ( )1c2a P 06,1P =
Conversão dos resultados segundo a Concrete Society
1,251,25n
12%1ff cicm,cm ××
±×=
( ) cmcmck f75,064,11ff ×=δ×−×=
2.3 – Caracterização dos materiais
Processamento dos resultados segundo a NP EN 13791-2008
kff ism(n),isck, −= 4+= menor is,isck, ffou
• Resistência - ensaios de rotura de betões sobre carotes
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• Resistência - ensaios de rotura de aço sobre amostras (ISO 6892-1:2009)
2.3 – Caracterização dos materiais
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
• Geometria – poços/sondagens
2.4 – Caracterização do solo/fundação
Poço de reconhecimento
alvenaria de tijolo furado argamassado
caixa de ar
laje aligeirada de vigotas
sapata
solocabouco
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
• Geometria - Georadar
2.4 – Caracterização do solo/fundação
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
• Ensaios geotécnicos
2.4 – Caracterização do solo/fundação
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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Casa do Lanternim, Mértola
estrutura da cobertura eforro bastante deteriorados,encontrando-se em risco iminente de ruína
vigamento oculto pelo forro
chaminé zona onde ruiu a cobertura
PLANTA DO 1º ANDAR(vigamento do tecto) 16 x 13
- alvenaria de pedra irregular (xistosa) e fragmentoscerâmicos assentes em terra barrenta
- divisória de alvenaria de tijolo cerâmico maciço colocado de cutelo
- alvenaria de pedra irregular com elementos demadeira dispostos em "Cruz de Stº. André"
- viga principal de madeira
- pavimento pré-fabricado de vigotas de betão pré-esforçadas e abobadilhas cerâmicas
- vigamento de madeira, altura e largura da secção
LEGENDAA x L
- troço de parede de alvenaria de pedra irregular, e alvenaria de tijolo cerâmico maciço (lambás), no topo
- alvenaria de tijolo cerâmico maciço argamassadocom ligante de cal
- troço de parede de alvenaria de pedra irregular,e taipa no topo
- alvenaria de pedra e tijolo cerâmico maciço
- taipa
2.5 – Exemplos de levantamentos estruturais
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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Edifício pombalino
2.5 – Exemplos de levantamentos estruturais
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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Edifício pombalino
2.5 – Exemplos de levantamentos estruturais
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P.1
VL2
P1
Laje de betão
VP1
VS1
VL1
P1
Parede de alvenaria de pedrairregular argamassada
Antiga Fábrica FEU, Portimão
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2.5 – Exemplos de levantamentos estruturais
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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3. Levantamento de anomalias estruturais
• Inspecção visual
• Fissuras com orientação bem definida
• Empolamento e destacamento de revestimentos
• Corrosão severa das armaduras
• Deformações excessivas de pavimentos
• Desaprumos de elementos verticais
• Lacunas da secção resistente
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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3. Levantamento de anomalias estruturais
Fissuras e deformações
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3. Levantamento de anomalias estruturais
Casa de Mateus, Vila Real
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3. Levantamento de anomalias estruturais
Convento de S. Francisco, Elvas
Posição da parede interior do corredor (1º andar)
2,00
4,82Rua 1,25
Corte transversal (com deformação)
0,75
2,64
1,00
Material de enchimento constituido por alvenaria de pedra irregular argamassada
1,000,15
Terra
0,55
0,09
Betonilha
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Palácio dos Ferrazes, Porto
3. Levantamento de anomalias estruturais
ataque biótico de fungos
ataque activo de térmitas
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Alterações / Deterioração
3. Levantamento de anomalias estruturais
Corte de armaduras
Corrosão
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
4. Qualificação dos agentes
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� Dispor de Sistema de Gestão da Qualidade (NP EN ISO 9001:2008)
� Implementação de Planos anuais de Formação para qualificação dos operadores, por técnica de inspecção e ensaio
� Calibração e manutenção dos equipamentos de inspecção, medição e ensaio, de acordo com um plano elaborado anualmente
� Implementação de procedimentos que permitam a avaliação dos fornecedores relevantes para a qualidade
� Realização periódica de Auditorias da Qualidade e, frequentemente, auditorias pontuais às intervenções em obra;
� Definição da forma de controlo das Não Conformidades através do desenvolvimento e acompanhamento de Acções Correctivas e Preventivas.
� Elaboração de Planos da Qualidade, tendo por objectivo localizar e descrever, no ciclo da realização da prestação do serviço, as acções de controlo a efectuar pelo executante, de forma planeada e sistemática.
Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
5. Notas finais
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� Procurou-se com esta apresentação realçar a importância dos ensaios não destrutivos, “in-situ”, no levantamento estrutural e no levantamento de anomalias das construções, indispensáveis para a verificação da segurança estrutural, no caso as acções sísmicas.
� De facto, existe hoje um vasto conjunto de técnicas de ensaio e de métodos de diagnóstico, muitas mostradas na apresentação, que permitem caracterizar, tanto quanto se queira, as construções e o seu desempenho estrutural.
� Procurou-se, igualmente, chamar a atenção para a Qualificação dos agentes intervenientes, devendo dispor de um Sistema de Gestão de Qualidade (NP EN ISO 9001:2008), devidamente implementado, cujo âmbito deverá abranger o tipo de serviço a prestar e que garanta, nomeadamente, a adequada formação dos operadores e a calibraçãodos equipamentos utilizados.
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Informação de suporte com recurso a Ensaios Não Destrutivos “in-situ”
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Obrigado pela V. atenção
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