Atenuação de vibrações em pavimentos - Estudo experimental

Abstract

A evolução da construção aliada à evolução das tecnologias conduziu ao projeto de edifícios construídos com materiais mais leves e de alta resistência e com maiores vãos. Contudo, este tipo de edifícios é mais sensível a problemas relacionados com as vibrações. A incomodidade provocada pelas vibrações em edifícios é mencionada, frequentemente, como uma causa de desconforto pelos seus utilizadores. As vibrações podem estar associadas ao aumento de atividades humanas (em ginásios, escritórios) à diminuição das frequências naturais dos pavimentos devido ao aumento dos vãos; e à diminuição da massa e do amortecimento dos pavimentos. Em edifícios mistos, devido à coexistência de diferentes usos no mesmo edifício, é difícil prever, em fase de projeto, qual será a utilização dada aos espaços. Quando a atividade a ser instalada é geradora de vibrações incómodas e de grandes amplitudes torna-se necessário requalificar o espaço em questão (ex: ginásios). Na presente dissertação apresenta-se um estudo experimental de soluções (de pavimento flutuante) de requalificação de pavimentos para os adaptar ao funcionamento de ginásios. Neste estudo é avaliada a atenuação de vibrações conferida por cada uma das soluções estudadas. Esta atenuação é dependente de diversos fatores tais como a massa da solução, a rigidez da base que os suporta e as características da excitação aplicadas sobre os pavimentos. As soluções estudadas baseiam-se na colocação de apoios resilientes discretos sobre os quais é aplicada uma solução de piso flutuante leve multicamada à base de painéis derivados de madeira e uma solução de piso flutuante pesada constituída por uma lajeta de betão armado. Durante o estudo avaliou-se a influência de diferentes parâmetros na atenuação de vibrações: o tipo de apoios resilientes discretos; o tamanho da caixa-de-ar; a presença ou não de lã de rocha na caixa-de-ar; o número de camadas de painéis de derivados de madeira e mantas resilientes.

Advancements in construction and technology have led to a greater number of new buildings being designed using lighter, more resistant, materials and larger glazing areas. However, this type of buildings is more prone to vibration related problems. Annoyance caused by vibrations is often mentioned by building users to be a source of discomfort. Such vibrations may come from the increase of human activities (in gyms, offices), from the lowering of the floors’ natural frequencies due to bigger spans, or from the floors’ increasingly lower mass and damping characteristics. In buildings which are both residential and commercial, due to their mixed nature, it is hard to predict the use of each space at the design stage. Often it is only after the activity within the building starts to generate a high level of unwanted vibration that measures are taken to retrofit the space in question (for example used as gyms). In the present study an experimental campaign is performed on floating floors to be used as retrofitting solutions for gyms. The study focuses on evaluating the vibration reduction given by different solutions. This depends on various factors such as the mass of the solution, the rigidity of the support base and the characteristics of the excitation applied to the floor. The solutions under study consist in using discrete resilient supports, on top of which a light wood multilayered floating floor system, and a heavy concrete floating floor system, is applied. A number of parameters are changed (the type of discrete resilient supports, the size of the air space gap, the presence or absence of rock wool inside the air space, the number of layers of wood-based panels and resilient covers) and their influence on the vibration reduction is evaluated