Avaliação da vulnerabilidade sísmica de edifício em alvenaria em arruamento urbano em Coimbra

Abstract

The Decree-Law 95 of 219 established the general obligation to assess the seismic vulnerability of residential buildings subject to rehabilitation interventions, aiming to ensure that such interventions also guarantee ensure seismic safety. Given that a significant portion of the national building stock consists of masonry structures, it is imperative to develop specific competencies for this particular type of construction. The proposed dissertation encompasses the selection of a building for analysis, the collection of relevant documents, and the conduct of a visual inspection to gather necessary information for the development of the structural model. The assessment of seismic vulnerability is particularly crucial in older structures built with low ductility and energy dissipation capacity materials, such as masonry buildings constructed until the mid-20th century. Currently, this assessment assumes greater relevance due to the scarcity of practical knowledge and experience in this domain of structural engineering, despite the significant number of fact that the investigated building is located in a seismic region generally considered non-critical, which will allow validating or refuting this premise based on the results obtained. Additionally, it aims to identify the main deficiencies and pathologies, with the purpose of conducting an assessment of seismic vulnerability, as stipulated by Regulation n. º 302/2019 and Part 3 of NP EN 1998. For this analysis, specialized software for structural analysis will be employed, based on macroelemet modeling that simulates masonry structural elements (such as walls and lintels) and other materials (such as floors). Among the methods allowed by Part 3 of NP EN 1998, static nonlinear analysis will be opted for, specifically using the N2 method by Fajfar, due to its adequate combination of rigor, simplicity in modeling and evaluation of results, as well computational cost considerations. The dissertation will also include an analysis of the results obtained and the main issues faced during the characterization and modeling stages of the structure.

O Decreto-Lei 95 de 2019 estabeleceu a obrigatoriedade geral de avaliação da vulnerabilidade sísmica dos edifícios de habitação sujeitos a intervenções de reabilitação, visando garantir que tais intervenções devem assegurem também a segurança sísmica. Dado que uma parcela significativa do parque edificado nacional é composta por estruturas de alvenaria, é imperativo desenvolver competências específicas para este tipo particular de construção. A dissertação proposta abrange a seleção de um edifício para análise, a coleta de informação documental pertinente e a condução de uma inspeção visual para reunir informações necessária à elaboração do modelo estrutural. A avaliação da vulnerabilidade sísmica é particularmente crucial em estruturas mais antigas, construídas com materiais de baixa ductilidade e capacidade de dissipação de energia, como os edifícios em alvenaria construídos até meados do século passado. Atualmente, essa avaliação assume maior relevância devido à escassez do conhecimento prático e experiência neste domínio da engenharia estrutural, apesar da significativa quantidade de construções desse tipo no país. A relevância deste tema é ainda destacada pelo facto de o edifício investigado estar localizado em uma região sísmica geralmente considerada não crítica, o que permitirá validar ou refutar essa premissa com base nos resultados obtidos. Adicionalmente, visa identificar as principais deficiências e patologias, com o propósito de realizar uma avaliação da vulnerabilidade sísmica, conforme estipulado pela Portaria n. º302/2019 e pela Parte 3 da NP EN 1998. Para esta análise, será empregue um software especializado em análise estrutural, baseado em modelação por macroelementos que simulam elementos estruturais em alvenaria (nembos e lintéis) e em outros materiais (tais como pavimentos). De entre os métodos permitidos pela Parte 3 da NP EN 1998, optar-se-á pela análise estática não linear, especificamente utilizando o método N2 de Fajfar, devido à sua combinação adequada a rigor, simplicidade na modelação e avaliação dos resultados, além de considerações computacionais de custo. A dissertação contemplará ainda uma análise dos resultados obtidos e das principais questões enfrentadas durante as etapas de caracterização e modelação da estrutura.