Desempenho sísmico de estruturas de Alvenaria de blocos de betão

Abstract

Através dos eventos sísmicos que têm ocorrido nas mais variadas partes do mundo, tem-se demonstrado que a alvenaria simples (não armada) não apresenta um desempenho adequado face à ocorrência de sismos, podendo apresentar roturas frágeis e pouca capacidade de dissipação de energia. Por outro lado, a alvenaria armada pode conduzir a um desempenho estrutural, quer em termos de resistência, quer em termos de ductilidade. Uma solução recentemente desenvolvida em alvenaria estrutural de blocos de betão prevê a utilização de armadura de junta combinada com armadura vertical inserida no interior das células dos blocos ou alternativamente na junta vertical e o uso de argamassa de assentamento modificada para preenchimentos das células armadas. O objectivo principal deste trabalho consistiu em avaliar o desempenho global da solução recente em comparação com uma solução tradicional não armada à acção sísmica, que só poderá ser efectuado através de ensaios em mesa sísmica, de modo a poder determinar as propriedades dinâmicas. Neste trabalho pretende-se avaliar também o comportamento mecânico da alvenaria ao corte com diferentes configurações de armadura vertical e horizontal. Para o efeito foi planeada e realizada uma campanha de ensaios experimentais, incluindo: (1) caracterização dos materiais de alvenaria de blocos de betão; (2) avaliação da influência de diferentes configurações de reforço na resistência ao corte e no módulo de corte da alvenaria; (3) avaliação de diferentes soluções de alvenaria estrutural à acção dos sismos com base em ensaios na mesa sísmica no Laboratório Nacional de Engenharia Civil. Para o efeito foram construídos dois modelos à escala reduzida (1:2) através dos quais foi possível definir e sistematizar a tecnologia de construção em alvenaria estrutural. Foram definidas diferentes fases de ensaios com intensidade da acção sucessivamente crescente para ser possível o acompanhamento dos padrões de fendilhação dos edifícios. A análise do comportamento sísmico dos edifícios foi efectuada com base nos padrões de fendilhação e em parâmetros simples de caracterização da deformação dos edifícios para cada estágio da acção sísmica.

Recent seismic events that occurred all over the world have showed that unreinforced masonry doesn’t present an adequate performance face to earthquakes, presenting very fragile behaviour and low energy dissipation capacity. On the other hand, the reinforced masonry can lead to good structural performance, both in terms of resistance and ductility. A solution recently developed in structural concrete block masonry by using bed joint reinforcement combined with vertical reinforcement placed inside the cell or alternatively the use of head joint reinforcements can be an alternative constructive solution to be used in residential buildings. The main objective of this work consisted of evaluating the global seismic performance of masonry buildings built with the structural solution for unreinforced and reinforced concrete block masonry walls based on shaking table tests. This work aims also at evaluating the influence of different arrangement of vertical and horizontal reinforcements on the shear resisting properties of concrete block masonry. The present is experimentally based, where an extensive campaign of experimental tests was planned, namely; (1) characterization of masonry materials, namely concrete blocks and mortar; (2) evaluation of the influence of different reinforcing arrangements on the shear resistance of concrete block masonry based on the results of diagonal compression tests; (3) evaluation of distinct solution of structural masonry to seismic actions based on shaking table tests carried out at the National Laboratory of Civil Engineering. For this, two models in structural masonry were constructed at reduced scale (1:2), through which the construction technology could be also evaluated and systematized. Different phases were defined for the shaking table tests associated to increasing seismic load levels for making the assessment to the evolution of the damage patterns possible. The evaluation of the seismic performance of the models was made based on the cracking patterns and on simple parameters characterizing the deformational behaviour of the buildings for the seismic load levels.