Avaliação da vulnerabilidade sísmica de edifício em alvenaria na Região Centro

Abstract

O Decreto-Lei 95 de 2019 tornou obrigatória, em general, a avaliação da vulnerabilidade sísmica dos edifícios que sejam sujeitos a uma intervenção de reabilitação, com o intuito de averiguar se o seu desempenho sísmico satisfaz a NP EN 1998-3. (De facto, a Portaria 302 de 201, que decorre daquele decreto-lei, indica, para efeito da avaliação apenas, a redução em 10% da ação sísmica definida naquela norma.) Trata-se de uma medida que visa, antes de mais, durante um tremor de terra de elevada intensidade, a segurança dos ocupantes dos edifícios (e de transeuntes que circulem na sua vizinhança) e a mitigação dos prejuízos, mas também, em alguns casos, de assegurar a operacionalidade de infraestruturas vitais para o país. Esta avaliação é mais crítica em estruturas com alguma idade e construídas com um material de reduzida ductilidade e capacidade de dissipação de energia, como os edifícios em alvenaria construídos até à primeira metade do século passado. Na atualidade, a avaliação sísmica deste tipo de edifícios adquire ainda maior importância porque, embora seja enorme o número de construções deste tipo existentes no país, são diminutos o conhecimento prático e a experiência nesta área da engenharia de estruturas. Assim, o interesse deste estudo não se cinge a um edifício em particular, uma vez que a sua repetição para uma amostra de vários edifícios de caraterísticas similares, em termos de região, tipologia, material e época de construção, permitirá tirar ilações relativamente à vulnerabilidade sísmica válidas para um conjunto significativo de edifícios. A importância do tema também emana de o edifício investigado estar situado numa região onde a ação sísmica é considerada por muitos como não crítica: as suas conclusões contribuirão para rebater, ou não, este lugar-comum. A tese compreendeu a seleção do edifício a investigar, a recolha e análise de documentos e a realização de uma avaliação da vulnerabilidade sísmica com base no estipulado na Portaria 302 de 2019 (que remete para a Parte 3 da NP EN 1998), aplicando o 3Muri, um programa informático de análise estrutural especializado. Este programa emprega uma modelação em pórtico equivalente, baseada em macro-elementos que simulam elementos estruturais em alvenaria (paredes, nembos, lintéis, ...) e noutros materiais (pavimentos, ...). Dos vários métodos permitidos pela Parte 3 da NP EN 1998, o mais apropriado, por conjugar, em medidas apropriadas, rigor, simplicidade de modelação e avaliação de resultados e custo computacional, é a análise estática não linear, para a qual a Parte 1 da NP EN 1998 sugere o método N2 de Fajfar. A tese incluirá uma análise das principais questões colocadas na fase de modelação da estrutura e dos resultados.

The Portuguese Decree-Law 95 of 2019 made it compulsory, in general, to assess the seismic vulnerability of buildings undergoing rehabilitation, to ascertain whether their seismic performance complies with NP EN 1998-3. (In fact, Ordinance 302 of 201, which derives from that decree-law, only indicates, for the purposes of the assessment, a 10% reduction in the seismic action defined in that standard). During a high-intensity earthquake, this measure is primarily aimed at ensuring the safety of building occupants (and passers-by in the vicinity) and mitigating damage, but also, in some cases, at ensuring that vital infrastructures are operational. This assessment is more critical in structures of a certain age and built with a material of reduced ductility and energy dissipation capacity, such as masonry buildings built up until the first half of the last century. Nowadays, the seismic evaluation of this type of building is even more important because, although the number of buildings of this type in the country is enormous, there is little practical knowledge and experience in this area of structural engineering. Thus, the interest of this study is not limited to one building, since its repetition for a sample of several buildings with similar characteristics, in terms of region, typology, material and construction period, will allow us to draw valid conclusions regarding seismic vulnerability for a significant group of buildings. The importance of the subject also stems from the fact that the building under investigation is in a region where seismic action is considered by many to be non-critical: its conclusions will help to refute this commonplace or not. The thesis involved selecting the building to be investigated, collecting, and analyzing documents and carrying out a seismic vulnerability assessment based on the provisions of Ordinance 302 of 2019 (which refers to Part 3 of NP EN 1998), using 3Muri, a specialized structural analysis software program. This program uses equivalent frame modeling, based on macro-elements that simulate structural elements in masonry (walls, nembos, lintels, ...) and other materials (floors, ...). Of the various methods allowed by Part 3 of NP EN 1998, the most appropriate, as it combines, in appropriate measures, rigor, simplicity of modeling and evaluation of results and computational cost, is non-linear static analysis, for which Part 1 of NP EN 1998 suggests Fajfar's N2 method. The thesis will include an analysis of the main issues raised in the modeling phase of the structure and the results.