guião do material "mitigação"

MITIGAÇÃO DO RISCO SÍSMICO

APRESENTAÇÃO

A escola, como elemento integrador da comunidade, é capaz de gerar mudanças culturais, com resultados positivos, na participação da comunidade em ações preventivas dos efeitos dos desastres naturais, contribuindo assim para se concretizar a máxima de que “Os que sobrevivem às catástrofes não são os mais fortes, mas sim os que estão mais bem preparados”. É no contexto da comunidade escolar, e de acordo com as suas caraterísticas, que os esforços para minimizar o risco e aumentar a segurança devem ser estruturados.

O principal objetivo deste módulo é o da formação de cidadãos mais aptos e conhecedores da importância da ação preventiva dos desastres naturais, nomeadamente a redução do risco sísmico, minimizando as respetivas consequências humanas, sociais e económicas.

Pretende-se aumentar o reconhecimento da importância da redução do risco sísmico como forma de diminuir a vulnerabilidade dos cidadãos, a este risco, e contribuir especialmente para a redução dos prejuízos por ele causados.

Neste guia faz-se uma descrição de cada diapositivo e apresentam--se algumas definições científicas e sugestões de índole pedagógica, de forma a servir de suporte documental para o docente.

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Diapositivo 1/54

Este diapositivo apresenta a organização do diaporama correspondente à primeira a aula sobre a Mitigação do Risco Sísmico, elencando os seus conteúdos.

As imagens poderão ser exploradas no sentido de motivar os alunos para o desenvolvimento dos tópicos a tratar.

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MITIGAÇÃO DO RISCO SÍSMICOFilomena Rebelo 2/44

O ciclo de desastres

RESPONDER

EVENTO

PREPARAR

MITIGAR RECUPERAR

Adaptado de http://archone.tamu.edu/hrrc/presentations/SICAR/Reducao.ppt

RISCO

Diapositivo 2/54

O ciclo de desastre deve ser analisado de uma forma sistemática como uma sequência cíclica de etapas que se relacionam entre si e que se agrupam em três fases: a fase proativa (mitigar e prevenir), a fase reativa (responder e recuperar) e a fase do evento (durante e imediatamente após a ação do desastre).

Prevenção – conjunto de medidas cujo objetivo é eliminar ou reduzir o risco, evitando ou impedindo a exposição das pessoas à ameaça. A prevenção adquire maior importância e aplicação máxima nos processos de desenvolvimento futuro, quando se planeia, por exemplo, uma área de expansão de uma cidade ou uma mudança no uso do solo, circunstâncias nas quais se pode incluir o conceito de prevenção como uma variável a mais nos critérios de decisão (Bell et al., 2001).

Mitigação – conjunto de ações destinadas a reduzir os efeitos gerados pela ocorrência de um evento. Deve implementar ações que reduzam a magnitude do evento e, por consequência, reduzir os danos ao máximo. Algumas das suas atividades são a instrumentação e a investigação de fenómenos potencialmente perigosos, a identificação de zonas de risco, a identificação dos elementos de perigo, a elaboração de normas sobre a gestão dos recursos naturais e normas de construção e a implementação de

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medidas para reforçar as estruturas e melhorar a proteção dos bens (Bell et al., 2001).

Resposta – compreende as ações empreendidas perante o evento e que tem por objetivo salvar vidas, reduzir o sofrimento humano e diminuir as perdas de propriedade. Alguns exemplos de atividades típicas desta etapa são a busca e o resgate de pessoas, a assistência médica, a avaliação dos danos, o realojamento e o fornecimento de roupas e alimentos (Bell et al., 2001).

Recuperação – nesta etapa implementa as medidas que iniciam o processo de restabelecimento das condições de vida normais de uma comunidade afetada por um desastre. Engloba dois grandes aspetos: o primeiro procura restabelecer num curto prazo e, de forma transitória, os serviços básicos indispensáveis, e o segundo orienta-se no sentido de encontrar uma solução permanente e de longo prazo, com o qual se pretende restituir as condições de vida normais da comunidade atingida (Bell et al., 2001).

Nesta etapa identificam-se claramente dois componentes:

Reabilitação – compreende o período de transição que se inicia ao final da resposta, no qual se restabelecem, a curto prazo, os serviços básicos indispensáveis.

Reconstrução – é o processo mediante o qual se repara a infra--estrutura, se restaura o sistema de produção e se recupera o padrão de vida da população.

A fase de recuperação é uma oportunidade para superar o nível de desenvolvimento existente antes do desastre, com a incorporação e adoção de medidas de prevenção e mitigação.

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Possibilidade de perdas (vidas humanas, propriedades e capacidade produtiva) na área sujeita ao perigo.

RISCO = (Perigo x Vulnerabilidade x Valor) / Capacidade de Resposta

Todo o conjunto de medidas que podem fazer diminuir a vulnerabilidade.

Probabilidade de uma área ser afectada por produtos ou processos potencialmente destruidores num determinado período de tempo.

Uma medida da exposição ao perigo, proporcional ao valor que poderáser perdido.

O número de vidas ameaçadas, o valor económico da propriedade, o custo dos trabalhos de reparações necessárias ou a capacidade produtiva afectada.

RISCO

Diapositivo 3/54

O risco baseia-se na quantificação do dano esperado, perante a manifestação de uma ameaça específica mas também da suscetibilidade ao dano e da capacidade de reação do exposto.

A interação da ameaça e da vulnerabilidade em determinado momento e circunstância, gera o risco, isto é, a probabilidade da ocorrência de danos em consequência do fenómeno esperado, num lugar específico e com determinada magnitude (Bell et al., 2001).

Risco - é a probabilidade de ocorrência de danos numa dada área, cujos fatores intervêm em diferentes graus e que pode ser estimado se forem conhecidas as caraterísticas da ameaça (a magnitude do evento) e as caraterísticas da vulnerabilidade (de infraestrutura, social, económica, de liderança, etc.), o que se poderia controlar de acordo com os interesses da comunidade (Bell et.al., 2001).

Perigo – é a probabilidade de uma dada área ser afetada por um evento, potencialmente destrutivo, num determinado período de tempo. A principal caraterística do perigo é a magnitude do evento (Ragozin, 1994; Cruz-Reyna, 1996).

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Vulnerabilidade – é o valor provável, em percentagem, de vidas humanas ou bens passíveis de serem afetados, na sequência do impacte de um perigo com uma determinada magnitude. A vulnerabilidade está relacionada com o contexto económico, social e ambiental no qual vivem as comunidades, não devendo ser definida apenas em função das estruturas, uma vez que os efeitos sentidos pelas populações não serão avaliados adequadamente. É a dependência da comunidade, de diversos aspetos do seu meio ambiente (construções, produções, abastecimento de água, marcados, etc.), que vai determinar o efeito causado pelo seu colapso (Dibben e Chester, 1999).

Valor – é a quantificação das perdas. Pode incluir o número de vidas ameaçadas, o valor económico dos bens, trabalhos civis e a capacidade produtiva (fábricas, centrais de energia, terras de uso agrícola, etc.) (Fournier d’Albe, 1979).

Capacidade de resposta – redução da vulnerabilidade e do valor do que é vulnerável, através de diferentes medidas, em resultado de uma adequada avaliação do perigo; corresponde à atenção dedicada ao risco por uma determinada comunidade, traduzida na tomada de medidas preventivas (Vanssay, 1992).

A capacidade de resposta envolve uma clara compreensão, por parte da população e das autoridades, dos fenómenos naturais passíveis de ocorrerem, bem como dos seus efeitos destrutivos e envolve também o desenvolvimento de medidas preventivas baseadas nessa compreensão e a elaboração de planos de respostas para a eventualidade de ocorrência do desastre (Cruz-Reyna et al., 2000).

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RISCO SÍSMICO

O risco sísmico representa as perdas que um dado elemento exposto sofrerá, como resultado de sismos futuros, e a probabilidade das mesmas ocorrerem para um certo período de tempo de exposição (Carvalho, 2001).

SismicidadeSismotectónica

GeologiaEfeito de sítio

Vulnerabilidade sísmicaElementos em risco

Danos e risco sísmico

Componentes do procedimento para a avaliação do risco sísmico (adaptado de Carvalho, 2001).

Diapositivo 4/54

O risco sísmico representa as perdas que um dado elemento exposto sofrerá, como resultado de sismos futuros, e a probabilidade das mesmas ocorrerem num certo período de tempo de exposição (Carvalho, 2001).

Os danos provocados pelos sismos nas construções dependem da intensidade da ação sísmica e da resistência e qualidade da construção ou seja da vulnerabilidade da construção a essa ação. A avaliação do risco sísmico engloba três componentes fundamentais: a caracterização da sismicidade para um dado período de exposição e região (seismic hazard); a avaliação da vulnerabilidade dos elementos expostos e a avaliação dos danos e do risco na região sísmica em análise (Carvalho, 2001)

Zona Sismotectónica – áreas nas quais a probabilidade de ocorrência de um determinado sismo é a mesma em cada um dos seus pontos (Roca et al., 1999).

EFEITO DE SÍTIO

Frequentemente, a distribuição dos danos produzidos por um sismo forte, numa determinada área, apresenta-se de forma heterogénea, isto é, os danos são mais elevados numas zonas, e menores 7


noutras, apesar da sua proximidade. Este padrão de distribuição de intensidades é caraterístico de uma área que apresenta efeito de sítio local. De um modo geral, os danos são maiores nas zonas de solos macios do que nas zonas de solos rijos ou rochas. Este comportamento deve-se, sobretudo à amplificação do movimento sísmico através das camadas mais superficiais.

A grande variedade de propriedades físicas dos materiais que constituem a parte mais superficial da crosta (até uma profundidade de 5 km), como a composição mineralógica, a densidade, a porosidade, as velocidades dos diferentes tipos de onda, as características plásticas e elásticas, assim como a grande dispersão nos mecanismos de atenuação, são responsáveis pelos diferentes comportamentos dos diferentes sítios.

As “condições de sítio” referem-se, em geral, às condições geotécnicas e de geologia superficial local, tais como as caraterísticas dos solos dentro de algumas dezenas a centenas de metros, a profundidade do nível freático, a topografia local e as falhas próximas.

A experiência mundial tem mostrado a importância das condições de sítio na distribuição da intensidade e do movimento do solo. Em 1906, durante o sismo de S. Francisco, observou-se que os danos foram muito menores na parte alta da cidade, a qual possuía um solo macio. Posteriormente, observou-se o mesmo tipo de fenómeno em diversas cidades como, por exemplo, Caracas (Venezuela), em 1967, Bursa (Turquia), em 1970, e Bucareste (Roménia), em 1977.

A nível do arquipélago dos Açores, são exemplos do efeito de sítio, entre outros, o terramoto de 1926, onde as anomalias negativa, na zona da Madalena, (ilha do Pico), e positiva, na zona da Piedade, da mesma ilha; o terramoto de 1980, onde foi observada uma anomalia positiva na freguesia de S. Sebastião, ilha Terceira; o sismo de 1998, onde se verificou uma anomalia na localidade da Lombega, ilha do Faial, e na ilha do Pico, nomeadamente na freguesia de Almagreira, que apresentou uma intensidade VIII numa região que não ultrapassava a intensidade V.

Efeitos geológicos - dada a heterogeneidade das formações geológicas, é possível dividir o solos em dois grupos: rígidos e

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brandos. Os resultados observados quando ocorrem sismos, levam a concluir que os solos brandos dão origem a amplificações duas a três vezes superiores às dos solos rígidos, para frequências inferiores a 5 Hz. Para frequências superiores, a situação é inversa. A amplificação devida a pequenas vibrações e a grandes vibrações não é proporcional devido ao comportamento não linear dos solos. Em média, as pequenas vibrações conduzem a maiores fatores de amplificação nos solos brandos, para frequências até aos 12 Hz. Por outro lado, as grandes vibrações conduzem a um fator de amplificação maior para os solos brandos, só até aos 5 Hz, sendo esta situação inversa para frequências maiores (Idrisi, 1990; Aki, 1993, in Estêvão, 1998).

Sismicidade - pode ser definida como a descrição das relações entre as datas, os locais, as dimensões e a periodicidade da ocorrência de eventos sísmicos, numa dada região. A análise da sismicidade e a sua compreensão é a base de qualquer estudo sísmico (Estêvão, 1998).

A sismicidade de uma região é controlada por dois fatores: pelos campos de tensão e deformação decorrentes dos movimentos das placas tectónicas e pela capacidade de resistência à deformação do local onde o sismo ocorre (Hu et al., 1996 in Estêvão, 1998).

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DEVERES DE PROTECÇÃO

A protecção das populações e dos seus bens materiais em relação à acção dos sismos deve constituir uma importante preocupação da sociedade civil e da comunidade científica envolvida no estudo dos fenómenos sismológico e de engenharia sísmica (Oliveira, 2005).

A NÍVEL INSTITUCIONALPoderes institucionais Nacional/ Regional/Local

PROTECÇÃO CIVILEstudos de Avaliação do RiscoInformação e educaçãoPlaneamento de Emergência

A NÍVEL INDIVIDUALPreparação em casa e no local de trabalhoPlaneamento de Emergência a nível da FamíliaMedidas de Auto-Protecção

Diapositivo 5/54

Este diapositivo esquematiza os deveres de proteção das populações, a nível institucional, da proteção civil e a nível individual.

Para conhecimento do docente, apresenta-se legislação relativa ao Serviço Regional de Proteção Civil e relativa a riscos, concretamente a relacionada com sismos:

LEGISLAÇÃO ESPECÍFICA DO SERVIÇO REGIONAL DE PROTEÇÃO CIVIL E BOMBEIROS DOS AÇORES

• DECRETO LEGISLATIVO REGIONAL Nº 7/99/A, de 19MAR - Estabelece a orgânica do Serviço Regional de Proteção Civil e de Bombeiros dos Açores. Revoga o Decreto Legislativo Regional Nº 8/87/A, de 22JUN (DR Nº 66, I-A, 19MAR99)

• DECRETO LEGISLATIVO REGIONAL Nº 25/2000/A, de 09AGO - Altera a orgânica do Serviço Regional de Proteção Civil e Bombeiros dos Açores, dando nova redação aos artigos 14º (Receitas) e 15º (Pessoal Dirigente) do Decreto Legislativo Regional Nº 7/99/A, de 19MAR (DR Nº 183, I-A, 09AGO2000)

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• DECRETO LEGISLATIVO REGIONAL Nº 15/2002/A, de 30ABR – Altera o Decreto Legislativo Regional Nº 7/99/A, de 19MAR, que estabelece a orgânica do Serviço Regional de Proteção Civil e Bombeiros dos Açores e republica em anexo, na íntegra, o Decreto Legislativo Regional Nº 7/99/A, de 19MAR, alterado pelo Decreto Legislativo Regional Nº 25/2000/A, de 09AGO, com as alterações resultantes do presente diploma (DR Nº 100, I-A, 30ABR2002)

• DECRETO REGULAMENTAR REGIONAL Nº 24/2003/A, de 07AGO – Aprova a orgânica e o quadro de pessoal do Serviço Regional de Proteção Civil e Bombeiros dos Açores. Revoga os Decretos Regulamentares Regionais Nº 32/87/A, de 19NOV, 33/87/A, de 24NOV, 32/90/A, de 10OUT, 13/92/A, de 23MAR e 42/92/A, de 19NOV (DR Nº 181, I-B, 07AGO2003)

• DECRETO LEGISLATIVO REGIONAL Nº 13/99/A, de 15ABR - Cria centros operacionais de emergência de proteção civil a nível regional e municipal (DR Nº 88, I-A, 15ABR99)

LEGISLAÇÃO RELATIVA A RISCOS

SISMOS

• RESOLUÇÃO Nº 91/81, de 09MAI - Programa de ações imediatas, e a prazo, para a minimização do risco sísmico (DR Nº 106, I, 09MAI81)

• DECRETO-LEI Nº 235/83, de 31MAI - Aprova o Regulamento de Segurança e Ações para Estruturas de Edifícios e Pontes (DR Nº 125, I, 31MAI83)

• DECRETO-LEI Nº 68/2004, de 25MAR - Estabelece os requisitos a que obedecem a publicidade e a informação disponibilizadas aos consumidores no âmbito da aquisição de imóveis para habitação (DR Nº 72, I-A, 25MAR2004)

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AVALIAÇÃO DO RISCO SÍSMICO

Conhecer o comportamento previsível dos solos durante um sismo com determinados parâmetros

Estimar os danos que o fenómeno pode produzir numa determinada região: A nível da população A nível das estruturas construídas

Definir cenários de danos

A definição de cenários e a identificação de áreas críticas constituem os pilares de base para o conhecimento dos potenciais efeitos do fenómeno, bem como para o desenvolvimento de instrumentos e acções de minimização do risco sísmico (Perry e Hirose, 1991).

Diapositivo 6/54

Avaliar o risco sísmico de uma região não significa apenas conhecer o comportamento previsível dos solos durante um sismo. Significa, sobretudo, estimar os danos que o fenómeno pode eventualmente produzir numa região, quer sobre as estruturas construídas, quer sobre a população aí presente. Assim se definem cenários de danos.

A definição de cenários e a identificação de áreas críticas constituem os pilares de base do desenvolvimento de instrumentos e ações de minimização de risco sísmico, bem como dos potenciais efeitos do fenómeno (Perry e Hirose, 1991).

Nas ações para minimização do risco sísmico, incluem-se as iniciativas de caráter preventivo como, por exemplo, a intervenção e o reforço das estruturas construídas vulneráveis, a implementação de medidas corretivas na localização das atividades produtivas e na organização do espaço urbano e, ainda, as ações de sensibilização e formação da população (Alexander, 2002).

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PERIGO SÍSMICO

Efeito potencial de ondas sísmicas e fenómenos associados sobre um determinado local. Exprime-se pela possibilidade de ocorrência, nesse local, de vibrações sísmicas com determinada severidade (Cabral, 2005).

Paquistão, 9/10/05

Peru, 26/09/05

Diapositivo 7/54

Os sismos são um perigo geológico muito frequente nas designadas zonas ativas do globo, facto comprovado pelo elevado número de vítimas e elevadíssimos danos materiais que se registam todos os anos (e.g. Carvalho e Oliveira, 1983; Walker, 1990; Samardjieva e Badal, 2002; Yong et al., 2002)

Os sismos atuam sobre os edifícios, causando uma vibração que se transmite das fundações à superfície. Os esforços desenvolvidos nas componentes estruturais do edifício podem ultrapassar o seu limite de resistência, provocando-lhe danos e, eventualmente, levá-lo ao colapso (Bolt, 1993).

Na maioria das vezes, são os danos verificados nas infra-estruturas (edifícios, viadutos, pontes) os principais responsáveis pelas perdas infringidas às vidas humanas, bens e património. De facto, se um sismo ocorrer numa área despovoada não representa nenhum risco, tratando-se apenas de um fenómeno natural (Bolt, 1993).

A principal causa de perdas humanas e económicas que se produzem no mundo, devido a terramotos, tem origem no comportamento sísmico inadequado das estruturas. Concretamente, a causa de maior número de vítimas foi o colapso de edifícios, causando 75% das perdas humanas por terramoto em 13


todo o mundo, durante o século XX. O número de vítimas está fortemente relacionado com o número de edifícios que colapsam em cada área atingida (Barbat e Pujades, 2004).

A preparação da resposta à ocorrência de desastres naturais necessita de medidas a vários níveis, uma vez que a falta de organização institucional e comunitária, as debilidades nos preparativos das emergências, a instabilidade política e a falta de saúde económica de uma área geográfica, contribuem para um maior risco. Portanto, as consequências potenciais não só estão relacionadas com o impacto do sucedido, mas também com a capacidade para suportar o impacto e as implicações do mesmo na área afetada (Barbat e Pujades, 2004; Oliveira, 2005).

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VULNERABILIDADE

Vulnerabilidade representa o que é passível de se perder em consequência desse evento e o valor quantitativo das perdas (Fournier d’Albe, 1979).

Diferença de vulnerabilidade em edifícios – sismo do Faial, 9 de Julho de 1998 (Fotografia de Carvalho, 2001).

A fotografia mostra a clara diferença de vulnerabilidade entre dois edifícios. Embora ambos tenham estado expostos à mesma acção sísmica, o da esquerda, reforçado recentemente, não sofreu danos, enquanto o da direita colapsou.

Diapositivo 8/54

A redução do risco sísmico passa necessariamente por reduzir a vulnerabilidade das construções e de outros elementos expostos à perigosidade sísmica. Assim sendo, o risco sísmico de uma dada região está, então, diretamente relacionado com a resistência sísmica do edificado aí existente.

Conhecida a vulnerabilidade das construções e a perigosidade de uma determinada área geográfica, é possível avaliar o risco sísmico e representá-lo através de mapas. Estes mapas representam cenários de risco sísmico, onde são representados espacialmente os efeitos que um determinado evento sísmico pode provocar numa dada região, de acordo com a vulnerabilidade das suas construções (Oliveira, 2004)

Naturalmente que a vulnerabilidade reduzida das construções se aplica tanto às construções existentes, como às obras em construção no presente, e a construir no futuro. Para as construções existentes, há que avaliar a sua vulnerabilidade e, no caso de essa vulnerabilidade ser excessiva, tomar as medidas corretivas apropriadas que essencialmente corresponderão ao seu reforço ou à sua demolição (Carvalho, 2001).

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Para as obras em construção, ou a construir, para além do esforço permanente de atualização da regulamentação de projeto, haverá sobretudo que assegurar o cumprimento da regulamentação já existente que estabelece as regras de projeto que conferem caraterísticas sismo-resistentes às construções (Carvalho, 2001).

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VULNERABILIDADE

Vulnerabilidade do parque construído

O aumento geral da vulnerabilidade do parque construído deve-se a erros cometidos a diversos níveis (Oliveira, 2005):

na localização de centros urbanos em zonas de maior incidência sísmica; na definição de cenários das acções sísmicas; na escolha do tipo estrutural mais apropriado; na qualidade da prática construtiva; na falta de campanhas de reforço das estruturas mais debilitadas.

Diapositivo 9/54

Segundo Oliveira (2005), o aumento da vulnerabilidade do parque construído, deve-se a erros cometidos a diversos níveis, nomeadamente: (1) localização de centros urbanos em zonas de maior incidência sísmica; (2) definição de ações sísmicas; (3) escolha do tipo estrutural mais apropriado; (4) qualidade da prática construtiva; e (5) falta de campanhas de reforço das estruturas mais debilitadas.

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Diapositivo 10/54

Na maior parte das vezes, os desastres naturais afetam as populações e destroem infraestruturas que já tinham sido atingidas no passado, por fenómenos similares.

Perante tal facto, torna-se evidente que as lições aprendidas com o passado são importantes para evitar desastres no futuro. Contudo, muitas vezes, as lições retiradas com estes desastres estão ausentes nos processos de reabilitação e reconstrução das zonas atingidas, incrementando assim a vulnerabilidade da sua população e respetivas infraestruturas (Osório, 1999). Atendendo a este facto, é de relevante importância o estudo minucioso dos terramotos históricos, o que permitirá delinear algumas estratégias de mitigação.

O terramoto de 1755 teve um enorme impacto político e socioeconómico na sociedade portuguesa do século XVIII, dando origem aos primeiros estudos científicos do efeito de um terramoto numa área alargada, marcando assim o nascimento da moderna sismologia.

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O Terramoto de Lisboa de 1755 foi um dos maiores de que há notícia. Teve repercussões enormes em Portugal bem como no estrangeiro, em domínios muito variados, destacando-se aqui a forma de reconstruir a cidade Trata-se de um marco importante na nossa História. Marco negativo, mas também estimulador do engenho no que respeita, pelo menos, à reconstrução.

É de realçar a implementação, em tão curto espaço de tempo, da resposta no que concerne à gestão de emergência em socorro do povo perante tal catástrofe (Fonseca, 2005).

Outro facto de relevo a destacar prende-se com a preocupação dos governantes em colocar várias soluções para a reconstrução da cidade de Lisboa, com critérios que continuam atuais, como sejam colocar várias soluções de reconstrução da cidade, criar uma cidade mais segura, procurando reedifica-la onde se tinham verificado menores estragos, construir edifícios menos vulneráveis e de melhorar a acessibilidade. O papel do estado de então, com elevado investimento no correto planeamento urbano e na construção dos novos edifícios, introduzindo técnicas construtivas eficazes na redução da vulnerabilidade sísmica, pode-se dizer que foi o primeiro exemplo de planeamento de ações de mitigação do risco sísmico e o primeiro regulamento de construção sismo-resistente em Portugal.

Na área do risco sísmico pode-se afirmar que desde o séc. XVIII com a reedificação de Lisboa, de acordo com os critérios de construção de grande rigor na prevenção do risco sísmico e especialmente a partir de 1958, que a comunidade científica portuguesa em colaboração com o estado, colocaram Portugal ao nível dos seus parceiros europeus.

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Diapositivo 11/54

No dia 28 de Fevereiro de 1969, pelas 2h 40min 32.5s (TU), ocorreu um sismo de magnitude 7,3 na escala de Richter, tendo o seu hipocentro sido localizado a Sudoeste do cabo de S. Vicente, na planície da Ferradura com as coordenadas 36,01ºN 10,57ºW, (United States Coast and Geodetic Survey) e a uma profundidade de 22 km (Fukao, 1973).

Logo após o sismo, no início de Março de 1969, o Laboratório Nacional de Engenharia Civil promoveu uma missão aos locais mais afetados pelo evento (Marécos & Castanheta, 1970), que visava analisar o desempenho das estruturas face ao sismo, em particular estudar o comportamento de edifícios de grande porte, com estrutura de betão armado.

Foi feito um estudo para tirar conclusões sobre o desempenho das estruturas enquadradas pela regulamentação sismo-resistente em vigor à data do sismo, (RSCCS, 1958), ou seja, o Regulamento de Segurança das Construções Contra os Sismos; este foi o primeiro regulamento sismo-resistente, com características atuais, que existiu em Portugal.

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Diapositivo 12/54

O sismo de 1980, na ilha Terceira, causou grandes danos nos edifícios monumentais, de que se destacam muitas igrejas. Este é um exemplo dessa destruição e da sua reconstrução. A reabilitação de Angra do Heroísmo é um exemplo positivo de como é possível, depois de um catástrofe, reerguer-se uma cidade, reabilitá-la e preservar a sua história.

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Diapositivo 13/54

Após a exploração deste diaporama propõe-se um momento de avaliação de carácter formativo, aplicando uma ficha formativa, a que se anexa ou outra que o docente pretenda aplicar.

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Diapositivo 14/54

Com este diapositivo deverá iniciar-se uma segunda aula sobre a mitigação do risco sísmico e sugere-se que seja complementada com uma aula prática, para a qual se propõe a atividade: “Elaboração de um panfleto sobre regras de mitigação sísmica”.

A exploração das imagens, poderá servir de ligação com a aula anterior e despertar nos alunos o interesse por discutir e conhecer outras medidas de mitigação.

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MitigarAcção tomada antes de um desastre para impedir, permanentemente, a sua ocorrência, ou para reduzir os seus efeitos. Também pode ser utilizado, depois de um desastre, para reduzir o risco da sua repetição.

FEMA 1986, Mitigation Program Development Guidance

Acções para minimizar o risco sísmico (Alexander, 2002)

Iniciativas de carácter preventivo:

Intervenção e reforço das estruturas construídas vulneráveis;

Implementação de medidas correctivas na localização das actividades produtivas.

Organização do espaço urbano;

Acções de sensibilização e de formação da população.

Diapositivo 15/54

A mitigação procura reduzir, de adversas para aceitáveis, a probabilidade e/ou consequências de um evento de risco (Sims et al., 2004). Torna-se assim evidente que adotar medidas antes de uma catástrofe, visando reduzir ou eliminar o seu impacto, é mais eficaz que tentar reparar as suas consequências.

É impossível evitar totalmente a ocorrência de certo tipo de eventos e, em alguns casos, os custos das medidas preventivas não podem ser justificados dentro do contexto social e económico da comunidade ameaçada, no entanto devemos sempre usar a possibilidade de reduzir as consequências de tais eventos sobre os elementos expostos à ação. Em termos económicos e sociais, a mitigação é a etapa mais eficiente na administração de riscos e desastres.

A mitigação deve entender-se como um conjunto de ações e atividades necessárias implementar para proteger a população e as suas infraestruturas dos possíveis danos que possam vir a enfrentar, perante uma catástrofe natural. A mitigação não elimina todos os danos, mas dá um nível de segurança social e económica aceitável às comunidades e governos (Osório, 1999).

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VIGILÂNCIA SÍSMICA

O CASO DOS AÇORES

Sismicidade Instrumental

Consideram-se 3 períodos distintos no que respeita à sismicidade instrumental no Arquipélago dos Açores:

1902 – instaladas as primeiras estações sismográficas, designadamente em Ponta Delgada, no Observatório Afonso de Chaves (OAC), e na Horta, no Observatório Príncipe Alberto do Mónaco;

1932 – instalada uma terceira estação em Angra do Heroísmo, no Observatório José Agostinho (OJA);

1997 até ao presente – o SIVISA gere uma rede permanente constituída por 36 estações sísmicas (2 analógicas, 22 analógico-digitais e 12 digitais), para além de dispor de um conjunto de estações sísmicas portáteis para reforço da permanente, em caso de crise.


Diapositivo 16/54

No início do século XX foram instalados os primeiros sismómetros nos Açores, colocados nos observatórios do atual Instituto de Meteorologia (IM). Em 1902 foi instalado um na Horta, ilha do Faial, o qual só começou a funcionar de modo contínuo em 1958, e outro em Ponta Delgada, na ilha de S. Miguel. Posteriormente, em 1932, foi completada a rede com uma estação em Angra do Heroísmo, na ilha Terceira (Senos, 2001).

Em 1977, foi instalada uma rede com 16 estações para apoio à prospeção geotérmica, através do Instituto de Geociências e que veio, mais tarde (1988), a integrar a RUVS – Rede Universitária de Vigilância Sismovulcânica dos Açores. A partir de 1980, na sequência do sismo de 1 de janeiro, houve necessidade de uma rede sismográfica, tendo sido instalada, pelo Instituto de Meteorologia, uma rede analógica, constituída por doze estações, distribuídas pelos três grupos de ilhas (Senos et al., 1999). Até ao início de 1997, as duas redes, a do Instituto de Meteorologia e a da Universidade, funcionaram de modo autónomo, não havendo integração dos dados obtidos por ambas.

Em 1997 foi assinalado um protocolo entre o Instituto de Meteorologia (IM) e a Universidade dos Açores (UA), ao abrigo do qual foi criado o Sistema de vigilância Sismológica dos Açores

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(SIVISA), para a cooperação técnica e científica entre as duas instituições (Alves et al., 2001). A partir desta data, a rede do SIVISA foi sendo sucessivamente aumentada, sendo atualmente constituída por 46 estações sismográficas, 34 analógicas e 12 digitais (Alves et al., 2001).

Com a cobertura proporcionada por esta rede, foi possível aumentar a capacidade de deteção de eventos, bem como melhorar a sua localização hipocentral. Daí que, no século XX e com maior incidência nos últimos vinte anos, a frequência dos eventos registados nos Açores tenha aumentado e melhorado a sua distribuição epicentral relativamente à década anterior. Neste período, a grande maioria dos epicentros distribui-se ao longo do Rift da Terceira (sensus lato), embora também tenham ocorrido eventos nos restantes acidentes tectónicos conhecidos, com especial evidência para a Crista Médio-Atlântica.

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Diapositivos 17 /54

O objetivo principal do CVARG consiste na melhoria do sistema de monitorização e da capacidade de resposta, na vigilância da atividade sísmica do arquipélago dos Açores, representando uma unificação de esforços, meios financeiros e económicos (Alves et al., 2001).

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Diapositivos 18/54

Estes diapositivos mostram a localização das estações sísmicas da rede do SIVISA nos grupos central e oriental. Atualmente esta rede é constituída por 46 estações, com a seguinte distribuição: 21 estações em S. Miguel, 2 em Santa Maria, 9 na Terceira, 3 no Faial, 5 no Pico, 2 na Graciosa e 1 no Corvo.

Para além destas estações, em casos de crises sísmicas ou de avarias prolongadas do equipamento existente, são utilizadas estações portáteis digitais de registo local, instaladas em zonas com menor cobertura (Alves et al., 2001)

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ESTUDOS GEOLÓGICOS

Antes do lançamento de grandes construções e de obras de engenharia, como pontes, viadutos, túneis, barragens, etc., deve ser feito um estudo da geologia dos terrenos. Construir sobre falhas activas ou sobre terrenos movediços ou aluviais é aumentar a probabilidade de colapso dessas construções, no caso de ocorrer um sismo.


Diapositivo 19/54

Outra medida de mitigação é a do estudo geológico dos terrenos. Antes do lançamento de grandes construções e de obras de engenharia, como pontes, viadutos, túneis, barragens, etc., deve ser feito um estudo da geologia dos terrenos. Construir sobre falhas ativas ou sobre terrenos movediços ou aluviais é aumentar a probabilidade de colapso dessas construções no caso de ocorrer um sismo.

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ESTUDO GEOLÓGICOS

Solos

Inundação por subsidência

Izmit, Turquia a 17 de Agosto de 1999

Liquefacção

Assentamento

Kobe, 17 de Janeiro de 1995

Diapositivo 20/54

São exemplo do atrás citado, os fenómenos de liquefação e de assentamento ocorridos na sequência do terramoto de Kobe, de 17 de janeiro de 1995, no Japão, e fenómenos de inundação por subsidência no decurso do sismo de Izmit, a 17 de agosto de 1999, na Turquia, como se pode observar nas imagens deste diapositivo.

Liquefação – Processo pelo qual um solo de tipo arenoso, com elevado nível freático, adquire características dum líquido devido ao aumento da pressão que a água exerce nos espaços existentes entre as partículas que o constituem (Serra, 2000).

Certos tipos de solos, quando estão saturados de água e são repentinamente «agitados» por um sismo, perdem completamente toda a sua resistência ao corte, e comportam-se como um fluido. O suporte às fundações dos edifícios construídos sobre este tipo de solo deixa de existir, e os edifícios podem “mergulhar” no solo.

Este tipo de fenómenos produz muitos danos e tem sido frequentemente observado associado a diversos sismos como , por exemplo: Niigata (1964), Alaska (1964), Costa Rica (1981) e Kobe (1995). Este tipo de fenómeno ocorre geralmente em solos mal ou pouco consolidados, como areias finas ou siltes, que se encontram geralmente em depósitos sedimentares costeiros.30


Assentamentos - são provocados pela compactação do solo da fundação, fenómeno que afeta mais os solos granulares secos do que os solos húmidos. Tal facto é devido à existência de tensões superficiais existentes nos solos que oferecem resistência ao rearranjo das partículas de forma a torná-los mais densos e, deste modo, em contraste com os solos mais húmidos circundantes (Doas, 1993, in Estêvão, 1998).

Subsidência - Afundamento de uma região na crosta terrestre em relação às áreas vizinhas. Deformação ou deslocamento de direção essencialmente vertical, decorrente de afundamentos de terrenos. Podem ser causadas por: acomodação de camadas do substrato; pequenas movimentações segundo planos de falhas; pela ação humana (bombeamento de águas subterrâneas, recalques por peso de estruturas, trabalhos de mineração subterrânea e exploração de depósitos petrolíferos).

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CARTAS DE MICROZONAGEM SÍSMICA

A microzonagem para o risco sísmico serve como guia de segurança aos usos do solo e das construções. Os procedimentos de microzonagem devem combinar múltiplas informações por forma a obter uma solução na mitigação do risco sísmico (Dias et al., 2001).

Estas informações são:

Falhas e movimentos do solo que induzam um terramoto; Rupturas da superfícies tectónicas; Modificação dos movimentos do solo, segundo a localização; Efeitos de sítio devido à existência de frequências dominantes de vibração do solo.

ESTUDOS GEOLÓGICOS


CARTAS DE MICROZONAGEM SÍSMICA

Os mapas de microzonagem sísmica podem ser definidos como mapas onde se estimam os parâmetros necessários à localização de estruturas e construções resistentes aos sismos (Dias et al., 2001).

Mapa de microzonagem sísmica da Povoação (Teves-Costa et al., 2002)

Diapositivos 21 e 22/54

O estudo de microzonagem consiste na investigação detalhada sobre características geomorfológicas, geológicas, geofísicas e tectónicas do sítio, e deve incluir uma investigação geotectónica completa (Roca et al., 1999).

Este tipo de estudos inclui a identificação da resposta natural dos terrenos a frequências de vibração. Com a sua determinação, 32


podem identificar-se estruturas geológicas subsuperficiais, bem como, antes da solicitação sísmica, definir os comprimentos de onda que sofrerão maior amplificação e, consequentemente, as infraestruturas construídas que possam entrar em ressonância. Estes estudos podem ser, assim, muito importantes na mitigação do risco sísmico dado que poderão dar indicações muito precisas, e à escala urbana, do tipo de edifícios que não devem ser construídos, nomeadamente quanto às dimensões dos pórticos das suas estruturas (Teves-Costa, et al., 2002).

Neste diapositivo podem observar-se, em classes de cores, a distribuição das frequências de resposta natural do terreno a uma possível solicitação sísmica, na zona da Povoação, ilha de S. Miguel (Teves-Costa, et al., 2002). Deste modo se pode compreender porque, em alguns locais, há edifícios que colapsam, e outros não.

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CARTAS DE RISCO SÍSMICO

Uma carta onde se indicam as áreas que podem ser afectadas durante a ocorrência de um sismo, elaborada com base nas intensidades máximas dos sismos históricos que ocorreram naqueles locais.

Na sua elaboração usam-se cores (mais escuro ao mais claro) para indicar o risco sísmico a que cada área está sujeita.

Estas cartas são úteis às comunidades e organizações locais para preparação e treino antes do evento ocorrer.


Diapositivo 23/54

As cartas de intensidades máximas históricas devem ser consideradas como um auxiliar ao planeamento e ordenamento do território, e deverão ser atualizadas sempre que se justifique, tal como qualquer outro instrumento de planeamento (Silva, 2005).

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CARTAS DE INTENSIDADES MÁXIMAS

A carta das máximas intensidades observadas até à actualidade, permite-nos concluir que o risco sísmico no Continente ésignificativo: as maiores concentrações demográficas situam-se no seu litoral, precisamente nas áreas de maiores intensidades sísmicas observadas.

adaptado de http://www2.snbpc.pt/portal/page?_pageid=35,34804,35_34814:36_34765&_dad=portal&_schema=PORTAL

Diapositivo 24/54

A carta das intensidades máximas observadas até à atualidade, permite-nos concluir que o risco sísmico no Continente é significativo. As maiores concentrações demográficas situam-se no seu litoral, precisamente nas áreas de maiores intensidades sísmicas observadas. A entidade responsável pela vigilância sísmica em Portugal é o Instituto de Meteorologia (IM) que apresenta semanalmente um resumo da sismicidade ocorrida no Continente.

Os dados disponibilizados pelo IM demonstram que a actividade sísmica do território português resulta de fenómenos localizados na fronteira entre as placas euroasiática e africana (sismicidade interplaca) e de fenómenos localizados no interior da placa euroasiática (sismicidade intraplaca). Verifica-se, assim, que a sismicidade associada a falhas ativas apresenta dois casos distintos: (1) os sismos interplaca apresentam magnitudes elevadas (M> 6) e períodos de retorno de algumas centenas de anos; e (2) os sismos intraplaca mostram uma sismicidade moderada, passando a baixa nas zonas situadas no norte de Portugal. Este facto não significa que nestas zonas não possam ocorrer sismos de magnitudes significativas, mas os seus períodos de retorno são da ordem dos milhares a dezenas de milhares de anos.

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Carta de intensidades máximas para a ilha de S. Miguel (Silveira, 2002).



Diapositivo 25/54

A carta de intensidades máximas históricas (Escala Macrosssísmica Europeia - EMS-98) para a ilha de S. Miguel, obtida a partir da integração das diversas cartas de isossistas produzidas para os sismos de origem tectónica (1522, 1591, 1852, 1932, 1935 e e 1952), possibilitou verificar, de acordo com Silveira (2002), que estas foram fortemente condicionadas pelo sismo de 1522, o maior evento ocorrido no período histórico na ilha de S. Miguel.

Segundo Silveira (2002), determinadas áreas são caracterizadas por valores de intensidade sísmica anómalos, negativos e positivos. As anomalias negativas poderão dever-se à presença de câmaras magmáticas sob aparelhos vulcânicos (Sete Cidades, Fogo e Furnas) ou a fenómenos de atenuação e efeitos de sítio (Ribeira Grande e Povoação). A zona correspondente ao Sistema Vulcânico da Região dos Picos apresenta intensidades mais baixas, o que se pode atribuir à sua constituição litológica. Relativamente às anomalias positivas, considera-se que as verificadas nas localidades de Santo António, Lomba do Cavaleiro e Salga poder-se-ão dever a efeitos de sítio de origem topográfica. Para o caso de Santa Barbara e Lomba da Fazenda, as anomalias estarão relacionadas com condicionamentos geológicos locais.

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Carta de intensidades máximas para a ilha Terceira (Silva, 2005).



Diapositivo 26/54

A carta de intensidades máximas históricas (Escala Macrosssísmica Europeia - EMS-98) para a ilha Terceira integra os dados relativos aos sismos de natureza tectónica (1547, 1614, 1647, 1841, 1950, 1951 e 1980) e a atividade sísmica associada a fenómenos vulcânicos (1800 e 1801). A carta de isossistas máximas reflete essencialmente os efeitos de dois grandes eventos, o de 1614 e o de 1980. As intensidades máximas localizam-se na zona Este da ilha na região do Graben das Lajes (Silva, 2005).

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Carta de intensidades máximas para a ilha do Faial (Silva, 2005). Carta de intensidades máximas para a ilha do Pico (Silva, 2005).



Diapositivo 27/54

A carta de intensidades máximas históricas (Escala Macrosssísmica Europeia - EMS-98) da ilha do Faial foi elaborada com base nos dados de sismos de natureza tectónica e de atividade sísmica associada a fenómenos vulcânicos, designadamente a erupção dos Capelinhos. Esta carta reflete essencialmente os efeitos do sismo de 1926, 1998 e o de 1958 (Erupção do Vulcão dos Capelinhos) Silva (2005).

Em determinadas zona da ilha verificam-se valores de intensidade anómalos, nomeadamente nas localidades de Flamengos, Espalhafatos e Lombega na Ilha do Faial, consideradas anomalias positivas (Silva, 2005).

A carta de intensidades máximas para a ilha do Pico, integra os dados relativos aos sismos de natureza tectónica (1926, 1973 e 1998) aí ocorridos.

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Carta de intensidades máximas para a ilha de S.Jorge (Silva, 2005). Carta de intensidades máximas para a ilha da Graciosa (Silva, 2005).



Diapositivo 28/54

A carta de intensidades máximas (Escala Macrosssísmica Europeia - EMS-98) para a ilha de S. Jorge integra os dados relativos aos sismos de natureza tectónica (sismo de 1757) e à atividade sísmica associada a fenómenos vulcânicos (crise iniciada a 15 de fevereiro de 1964). A carta de isossistas máximas reflete essencialmente os efeitos dos sismos de 1757 e da crise de 1964. As máximas intensidades verificam-se no centro da ilha (Silva, 2005).

Para a ilha da Graciosa, a carta de intensidades máximas integra os dados relativos aos dois sismos de natureza tectónica ocorridos (1730, 1837). Observa-se a intensidade máxima VII na zona sul da ilha (Silva, 2005).

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Diapositivo 29/54

Neste momento propõe-se a elaboração de um trabalho de grupo. Em que os alunos em grupo discutam a elaboração e as vantagens do uso das cartas de intensidades máxima, como uma medida de mitigação do risco sísmico. Anexa uma proposta de trabalho, que poderá ser substituída por outra que o docente considere mais pertinente.

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Diapositivo 30/54

Com este diapositivo dá-se inicio a uma nova aula, que pretende incutir nos alunos, a importância do comportamento sísmico das construções e dos diversos parâmetros a ter em consideração aquando da construção dos edifícios.

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Diapositivo 31/54

Destaca-se o grande evento sísmico de 1 de Novembro de 1775,pois foi um dos mais violentos de sempre, e o mais forte uma vez registado na Europa. Teve o epicentro localizado a sudoeste do Cabo de São Vicente e uma magnitude, hoje estimada, entre 8,5 e 9, da escala de Richter. O Tsunami que gerou, atingiu os 15 metros de altura na costa algarvia e 6 metros nas praias do Tejo, à beira de Lisboa (Kozak e James, 1998).

Este evento tornou-se o marco do início da era moderna da sismologia, alertando para a realização de numerosos estudos sobre os efeitos dos terramotos (Parara- Carayamis, 1969; Scheffers e Kelletat, 2005).

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Diapositivo 32/54

Perante um cenário de tragédia e confusão Sebastião José de Carvalho e Melo, então secretário de Estado dos Negócios Estrangeiros e da Guerra, revelou as suas grandes capacidades de chefia e organização ao encarregar-se da restituição da ordem; enquanto as pessoas influentes e a própria família real se afastavam de Lisboa, Sebastião José de Carvalho e Melo (Marquês de Pombal) passou à prática a política de enterrar os mortos e cuidar dos vivos. Impediu a fuga da população ao providenciar socorros e ao distribuir alimentos. Puniu severamente os que se dedicavam ao roubo de habitações e de imediato começou a pensar na reconstrução de Lisboa. Eis um exemplo de capacidade de resposta perante uma catástrofe natural.

Neste mesmo ano, Manuel da Maia, engenheiro-mor do reino, já se encontrava a estudar o problema da reconstrução e levantava a questão de construir uma nova cidade sobre os escombros da antiga ou construir uma nova cidade em Belém, zona menos sujeita a abalos sísmicos. Escolhida a primeira das soluções, foi adotado um modelo em que eram proibidas as obras de iniciativa particular; os proprietários dos terrenos foram obrigados a reconstruir segundo o plano geral num espaço de 5 anos, sob pena de serem obrigados a vender os terrenos. Há sinais indicativos de um pensar em reconstruir para o futuro, que poderá ser interpretado como o início do que hoje se considera o ordenamento do território.

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De um total de 6 plantas traçadas pelos colaboradores de Manuel da Maia, a escolhida foi a de Eugénio dos Santos, arquiteto do Senado da cidade, que chefiou os trabalhos até 1760, altura em que faleceu e foi substituído por Carlos Mardel, arquiteto húngaro imigrado em Portugal. À cidade medieval de ruas estreitas deu lugar um traçado racional de linhas retilíneas em que os prédios têm todos a mesma altura. De toda a cidade pombalina, assim designada por ter resultado da iniciativa do marquês de Pombal, destaca-se a praça do Comércio, majestosa "sala de entrada" na cidade, com a estátua equestre de D. José I, monarca da altura, da autoria do escultor Machado de Castro.

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Diapositivo 33/54

Com base na análise das principais características da reconstrução da cidade de Lisboa, deve-se levar os alunos a fazer uma análise comparativa do papel do Marquês e Pombal com os atuais estudos na área da sismologia.

A competência do ministro não se limitou à ação de reconstrução da cidade. O Marquês do Pombal ordenou um inquérito, enviado a todas as paróquias do país para apurar a ocorrência e efeitos do sismo. O questionário incluía as seguintes questões:

Quanto tempo durou o sismo?

Quantas réplicas se sentiram?

Que tipo de danos causou o sismo?

Os animais tiveram comportamento estranho?

Que aconteceu nos poços?

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Par%C3%B3quia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Po%C3%A7o_(%C3%A1gua)


O inquérito do Marquês do Pombal foi a primeira iniciativa de descrição objetiva no campo da sismologia, razão pela qual é considerado um precursor da ciência da sismologia. Estas questões são o princípio dos atuais inquéritos efetuados às populações, que são a base do estudo microssísmico

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Sismologia


Diapositivo 34/54

Pela primeira vez a reconstrução de uma cidade foi fortemente condicionada por preocupações com o comportamento sísmico, foram introduzidos conceitos como a construção sismo resistente.

Destacam-se exemplos da famosa Gaiola Pombalina, que se prende com o aspeto tridimensional que as paredes frontais conferiam aos edifícios na altura da construção. Os frontais pombalinos são um sistema em treliça de madeira embebido em elementos cerâmicos argamassados, dispostos segundo as duas direções ortogonais do edifício e que são a base de uma solução técnica pensada para resistir a ações horizontais (Pena, 2008).

Sugere-se aos docentes, a leitura da dissertação de André Fraco Pena, para um melhor conhecimento da construção pombalina.

em http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:HdS70nsDuU0J:https://dspace.ist.utl.pt/bitstream/2295/211493/1/Dissertacao.pdf+terramoto+de+1775&cd=22&hl=pt-PT&ct=clnk&gl=pt

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SISMOS E AS CONSTRUÇÕES

Nos últimos cem anos os sismos provocaram mais de milhão e meio de vítimas em todo o mundo.

As principais causas destes números resultam:

do deficiente comportamento estrutural de edifícios, pontes, estruturas industriais, etc.;

de deslizamento de terrenos; do impacto de tsunamis nas costas ou bacias do litoral.

Faial, sismo de 9 de Julho de 1998

As diferenças na qualidade da construção, no tipo de solo, no sistema construtivo ou na variabilidade espacial da acção sísmica, estarão na origem deste comportamento tão selectivo.

Enquanto alguns edifícios sofreram colapso total ou parcial durante o sismo do Faial de 9 de Julho de 1998, outros mantiveram-se intactos.


Diapositivo 35/54

O comportamento dos edifícios durante um sismo depende, para além da magnitude do fenómeno, dos materiais e técnicas utilizadas na sua construção (Bolt, 1993), assim como do tipo de solo e na variabilidade espacial da ação sísmica, o que estará na origem do seu comportamento tão seletivo. A experiência de sismos passados mostra claramente isso, como, por exemplo o do sismo de 1998 (Faial), em que colapsaram total ou parcialmente muitos edifícios mantendo-se outros intactos.

O grande problema dos sismos sobre as construções é que a energia que atua nas fundações se situa numa gama de frequências coincidente com as frequências de vibração das estruturas, o que conduz a fenómenos de ressonância, com consequências desastrosas. Assim, o comportamento sísmico das construções depende de vários fatores, destacando-se os seguintes: valor da ação sísmica atuante na fundação, tipologia construtiva, qualidade da construção e conjunto de pormenores construtivos (vigas ou pilares, ligações entre paredes, por exemplo).

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Importância da qualidade na resistência sísmica das construções

A experiência de sismos passados mostra que a qualidade de construção condiciona completamente o desempenho sísmico. Exemplo o sismo da Turquia, de Agosto de 1999.

Sismo Turquia 1999 ( Fotografia de Oliveira, 2005)

A maioria dos edifícios da zona afectada eram recentes, em betão armado estruturalmente calculado para resistir a sismos. Aí, puderam observar-se situações de ruas com prédios aparentemente iguais em que os de um lado da rua resistiram quase sem danos, enquanto os do outro lado colapsaram.

Diapositivo 36/54

A vulnerabilidade das diversas sociedades aos fenómenos naturais e aos riscos, por elas muitas vezes criados, reflete o diferente grau de preparação de cada uma face a esses fenómenos. Não é por acaso que o mesmo tipo de fenómeno, ocorrendo com a mesma intensidade em sociedades diferentes, pode provocar fortes disfunções numa e não afetar outras (Dias et al., 2001).

Uma dada região, caraterizada por uma elevada perigosidade, pode ter um risco reduzido se as construções apresentarem baixa vulnerabilidade sísmica (Oliveira, 2004).

Como, em geral, não é possível atuar sobre a perigosidade sísmica de uma dada região, facilmente se conclui que a redução do risco sísmico passa necessariamente por reduzir a vulnerabilidade das construções e de outros elementos expostos à perigosidade sísmica. Do exposto, constata-se que o risco sísmico de uma dada região está, então, diretamente relacionado com a resistência sísmica do edificado aí existente (Oliveira, 2004).

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Comportamento sísmico das construções

O comportamento sísmico das construções depende de vários factores destrancando-se os seguintes (Oliveira, 2005):

Valor da acção sísmica actuante na fundação – definida pela carta da casualidade (perigo) e pelo tipo de solo na zona de implantação.Tipologia construtiva – definida essencialmente pela época da construção, pelo tipo de material empregue e pela sua altura (nº de andares).Qualidade da construção - definida pela boa prática construtiva, pela existência de regulamentação adequada, pela manutenção e reforço da estrutura inicial.Conjunto de pormenores construtivos – alguns aspectos dos pormenores construtivos como, por exemplo, deficientes ligações entre paredes, ou deficientes ancoragens (ligações) de armaduras (vigas ou pilares, de pilares para fundações), podem ser suficientes para causar colapsos generalizados de edifícios. Ligações entre paredes

Tipo de solo da fundação

Diapositivo 37/54

No que respeita à ação sísmica, esta é considerada tendo em conta, as forças atuantes, como por exemplo o peso próprio do material suportado, de forças fictícias, designadas por forças de inércia, e impondo que o sistema de forças, assim considerado, obedeça às equações de equilíbrio estático.

Tipologia construtiva, é definida essencialmente pela época da construção, a qual avalia o comportamento do edifício em função da sua época de construção, com a qual está relacionado o material de construção e as técnicas construtivas, e pelo número de pisos do edifício que contribui claramente para a sua vulnerabilidade sísmica. O cenário mais desfavorável para o edifício é o que provoca uma frequência predominante mais próxima da frequência de vibração do edifício (Dias et al., 2001).

Qualidade da construção, é definida pela prática construtiva, pelo cumprimento das regras da construção sismo-resistente e pela manutenção e reforço da estrutura inicial.

Conjunto de pormenores construtivos, alguns pormenores como por exemplo deficientes ligações entre paredes, ou deficientes ancoragens de armaduras, que podem ser suficientes para causar colapsos generalizados de edifícios.50



Esticador

Fotografias do Prof .Doutor Carlos Oliveira

Rede na Fachada

Ligadores


Reforço de Estruturas

Diapositivo 38/54

Apresentam-se vários tipos de reforços de estruturas, neste caso aplicados aquando da reconstrução da ilha do Faial. Estragos causados pelos terramotos de 9 de julho de 1998.

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Para minimizar os possíveis efeitos da acção sísmica sobre os edifícios, são utilizadas técnicas de construção denominadas sismo-resistente. Baseiam-se num conjunto de normas de construção adequadas para suportar os esforços impostos por um sismo.

EUROCÓDIGO 8 (1998) – Disposições para o projecto de estruturas sismo-resistentes

Aplica-se ao projecto de edifícios e obras de engenharia civil em zonas sísmicas.

Tem como objectivos, na ocorrência de sismos, garantir que : As vidas humanas são protegidas; Os danos são reduzidos; Mantêm-se operacionais as estruturas importantes para a protecção civil.


Construção sismo-resistente

Diapositivo 39/54

Para minimizar os possíveis efeitos da ação sísmica sobre os edifícios, são utilizadas técnicas de construção denominadas sismo-resistentes. Baseiam-se num conjunto de normas de construção adequadas para suportar os esforços impostos por um sismo (Bolt, 1993

Para conhecimento do docente, apresenta-se um breve historial da regulamentação da construção sismo-resistente em Portugal:

Regulamentação sismo-resistente em Portugal:

Século XVIII: primeira regulamentação sismo-resistente em Portugal, desenvolvida na sequência do sismo de 1755. Foi rigidamente aplicada na reconstrução de Lisboa durante o século XVIII (estes edifícios têm no interior das paredes uma estrutura triangulada em madeira, a Gaiola Pombalina, com o objectivo de lhes conferir resistência sísmica), mas foi progressivamente abandonada durante o século XIX, dando lugar a construções com fraca resistência sísmica.

Décadas de 1930-1950: progressiva introdução do betão armado, com consequente melhoria na resistência sísmica das construções, apesar de não haver regulamentação sismo-resistente nessa época.52


1958: primeiro regulamento de estruturas que obrigava ao cálculo dos efeitos dos sismos nas construções, marcando o início de um período de construção que, embora de qualidade muito variável pela falta de fiscalização efetiva de projetos e obras, representa, em média, uma melhoria significativa da segurança no que diz respeito à resistência sísmica das construções.

1973 – RSEP (Regulamento de Segurança de Edifícios e Pontes).

1983: a tendência anterior acentua-se com a entrada em vigor do atual Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes (RSA).

Regulamentação Comunitária:

2005 – Euro-Código 8 (EC-8) «Projeto de Estruturas Sismo-Resistentes», Parte I (regras Gerais, Ações Sísmicas e Regras para Edifícios) e Parte 5 (Disposições específicas para Fundações, Muros de Suporte e Aspetos Geotécnicos).

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Projecto de construção sismo-resistente torna o edifico mais seguro;

Colunas mais grossas, mais paredes e vigas inclinadas tornaráuma construção mais sólida;

Sistema de isolamento sísmico – grandes molas e colunas de borracha colocadas na fundação da estrutura são aplicadas para absorver a energia de um sismo forte tornando a construção resistente;

Para edifícios maiores, há uma tecnologia mais avançada que usa pesos, controlados pelo computador, para compensar as vibrações sísmicas.

http://www.pari.go.jp/bsh/dero/pic/po/yoshi_e_derolin_po_ver2.pdf


Projectos de construção sismo-resistente

Diapositivo 40/54

Exemplos muito simplificados da aplicação de projetos de construção sismo-resistente.

É conveniente dar uma noção aos alunos destas técnicas de construção, as quais devem ser utilizadas a fim de minimizar o risco sísmico a que estamos sujeitos.

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Diapositivo 41/54

Técnicas para construir prédios mais resistentes, podendo ser analisado com os alunos no site http://s.glbimg.com/jo/g1/s//2011/03/12/TerremotoNovaArte_620x590.swf

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Diapositivo 42/54

O Taipei 101 é um prédio de 101 andares,foi considerado uma das maravilhas da construção humana, que ganhou o título de Maior Estrutura do Mundo quando foi inaugurado em 2004.

Taipei 101 é agora a segunda maior estrutura do mundo depois da inauguração do Buri Khalifa, em Dubai, Emirados Árabes Unidos).

Este site é interessante para explorar com os alunos.

http://ultimosegundo.ig.com.br/mundo/alta+tecnologia+faz+predios+resistentes+a+terremotos/n1238156416631.html

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Diapositivo 43/54

Com este diapositivo introduz- novos conteúdos, correspondendo a uma aula sobre prevenção e mitigação.

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Minimização do risco – Medidas de Prevenção

Minimização das consequências dos sismos – Planeamento de emergência

Sendo impossível prever os sismos e evitar a sua ocorrência, é necessário proceder à:



PREVENÇÃO

Desenvolvimento de medidas de prevenção;

Melhoramento das normas de construção e desenvolvimento de políticas de reforço das estruturas mais vulneráveis;

Afectação aos planos de urbanização (PDM’s);

Desenvolvimento de uma cultura de segurança no âmbito da protecção Civil e Agentes a ela ligados e promover programas educacionais dedicados à População em geral, Agentes da Protecção Civil e aos decisores.



Prevenção – conjunto de medidas cujo objetivo é impedir ou evitar as consequências de desastres naturais ou provocados pelo homem (COSTA RICA. CNE, 2003).

Segundo a Comissão de Planeamento de Emergência das Comunicações (CPEC), «o Planeamento Civil de Emergência (PCE) é 58


a área responsável pelo estudo e planeamento prévio do uso dos meios e recursos, essenciais para responder, no mais curto prazo, a qualquer situação de crise ou de emergência e, ainda, para, durante essa situação, gerir o seu emprego, estabelecendo e definindo as prioridades da sua atribuição e utilização» (http://www.cpce.pt/pt/planeamento.html).

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PLANEAMENTO DE EMERGÊNCIA

Planeamento de acções da protecção civil a desencadear no caso de ocorrência sísmica;

Organização das entidades ligadas à protecção civil envolvidas nas operações de socorro;

Planeamento de meios e recursos para fazer face àgestão da crise.


Diapositivo 46/54

Um Plano de Emergência pode definir-se como a sistematização de um conjunto de normas e regras de procedimento, destinadas a minimizar os efeitos das catástrofes que se prevê possam vir a ocorrer em determinadas áreas, gerindo de forma otimizada, os recursos disponíveis. Deve, por isso, ter as seguintes características:

Simplicidade –ser elaborado de forma simples e concisa, por forma a ser bem compreendido por parte dos seus executantes.

Flexibilidade - Não pode ser rígido. Deve permitir a sua adaptação a situações não coincidentes com cenários inicialmente previstos.

Dinamismo –Ser atualizado em função do aprofundamento da análise de riscos, da evolução quantitativa e qualitativa dos meios humanos e materiais disponíveis e da realização de obras de remodelação ou simulação das instalações.

Adequação - Estar adequado à realidade da instituição e aos meios existentes.

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Precisão - Ser claro na atribuição de competências e responsabilidades.

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MEDIDAS DE MITIGAÇÃO

EDUCAÇÃO

A nível da prevenção e mitigação do risco sísmico, há que informar e educar a população, em particular a escolar, para a eventualidade dessa ocorrência, nomeadamente através da formação nas escolas e da realização de exercícios de simulação com base em modelos adequados à situação.

Elaboração de um plano de segurança para uma situação de sismo, incluindo os seguintes procedimentos:

Sensibilização da comunidade escolar para a necessidade da tomada de medidas de protecção em caso de sismo;

Identificação de potenciais perigos existentes na escola, tanto no interior como no exterior dos edifícios, e tomada de medidas de prevenção apropriadas;

Educação e treino frequentes, de todos os utentes, com vista ao conhecimento da medidas de segurança, protecção e evacuação, para, em caso de sismo, as acções a tomar sejam imediatas e eficazes.

Manual de Utilização, Manutenção e Segurança das Escolas Ministério da Educação


MEDIDAS DE MITIGAÇÃO

EDUCAÇÃO

As medidas a tomar, a fim de preparar e prevenir uma ocorrência de sismo:

Aquisição de conhecimentos elementares do fenómeno natural sismo;

Organização de acções e exposições em colaboração com as autoridades competentes, destinadas a sensibilizar a comunidade educativa;

Organização de exercícios de preparação em caso de emergência nos estabelecimentos de educação e de ensino;

Preparação de planos de emergência individuais por estabelecimento de ensino.

Manual de Utilização, Manutenção e Segurança das Escolas Ministério da Educação


Os diapositivos 37 e 38 sintetizam o essencial do documento do Ministério da Educação sobre segurança nas escolas e, principalmente, das medidas a tomar em caso de sismo. A sua análise permite consciencializar os alunos do envolvimento das autoridades educativas nacionais na definição das medidas de mitigação do risco sísmico.

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Para uma melhor informação, sugere-se a consulta do seguinte site: http://www.sg.min-edu.pt/docs/seg_esc_manual_util.pdf

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A NÍVEL INDIVIDUAL

http://www.bairroazul.net/sismos/sismos.pdf

QUE FAZER?

Diapositivo 49/54

A título individual, cada um de nós deve estar preparado para garantir a sua segurança e a dos que nos rodeiam. Neste sentido, apresentam-se uma série de diapositivos (39 a 44) para motivar e elucidar os alunos sobre os procedimentos a adotar ANTES, DURANTE e DEPOIS de um sismo.

Estes diapositivos podem também ser explorados no sentido de se verificar os conhecimentos já adquiridos pelos alunos sob os procedimentos a adotar perante um sismo.

Os textos dos diapositivos são suficientemente elucidativos e têm as mensagens necessárias a serem exploradas pelo docente.

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ANTES DO SISMO ELABORE UM PLANO DE EMERGÊNCIA PARA A SUA FAMÍLIA

Certifica-te que todos sabem o que fazer, no caso de um sismo. Combina previamente um local de reunião, para caso dos membro a da família se separem durante o sismo.

Ensina todos os familiares como desligar a electricidade e cortar a água e o gás.

Armazena água em recipientes de plástico e alimentos enlatados, para dois ou três dias. (Atenção: verifica com periodicidade os prazos de validade destes componentes).

Kit de emergência:lanterna, rádio portátil e pilhas de reserva, extintor e um estojo de primeiros socorros.

Conhece os locais mais perigosos: Junto a janelas, espelhos, candeeiros, móveis e outros objectos. Elevadores e saídas para a rua.

Prepara a tua casa por forma a facilitar os movimentos, libertando os corredores e passagens, arrumando móveis e brinquedos.

http://www.cm-lisboa.pt/docs/ficheiros/sismos.pdf

A NÍVEL INDIVIDUAL

Diapositivo 50/54

Este diapositivo apresenta as medidas que devem ser tomadas antes da ocorrência de um sismo e alerta para a importância de um plano de emergência a nível familiar.

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DURANTE O SISMO EVITE O PÂNICO. MANTENHA A SERENIDADE E ACALME AS OUTRAS PESSOAS

Nunca utilizar os elevadoresFicar afastado dos edifícios, sobretudo dos velhos, altos e isolados, dos postes de electricidade, de taludes ou muros que possam desabar ou de outros objectos que possam cair.

Não se precipite para as saídas. As escadas e portas são pontos que facilmente se enchem de escombros e podem ficar obstruídos por pessoas tentando deixar o edifício

A NÍVEL INDIVIDUAL


DURANTE O SISMO

Ficar afastado de praias e margens de rios pois pode ocorrer uma onda gigante – Tsunami

Ficar afastado de janelas, espelhos, candeeiros ou móveis

Dirigir-se para um local aberto com calma e serenidade

A NÍVEL INDIVIDUAL

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DURANTE O SISMO

Não correr para a rua pois as saídas e escadas podem estar obstruídas.

Proteger-se no vão de uma porta interior, no canto de uma sala, debaixo de uma mesa ou mesmo de uma cama.

A NÍVEL INDIVIDUAL

Diapositivos 51, 52 e 53 /54

Estes diapositivos indicam medidas a tomar durante o sismo.

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APÓS O SISMO MANTER A CALMA E NÃO SAIR REPENTINAMENTE PARA A RUA

Não utilizar o telefoneNão acender isqueiros ou fósforos e utilizar a lanterna eléctrica

Cortar água, luz e gás Proteger a cabeça com alguma coisa resistente, pois poderão cair objectos

Verificar se háferidos e prestar auxílio. Se os ferimentos forem graves, chamar o 115.

A NÍVEL INDIVIDUAL

Diapositivo 54/54

O diapositivo 54 indica medidas a tomar após a ocorrência de um sismo.

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guião do material "mitigação"

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