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Ciclo de Palestras da FCT/UNL e UNIC – 7 de Maio de 2004

UNIC

AvaliaAvaliaçãção da Vulnerabilidade So da Vulnerabilidade Síísmica smica de de

InstalaInstalaçõções Hospitalareses Hospitalares

Jorge Miguel Jorge Miguel ProenProenççaa(IST/(IST/DECivil DECivil e ICIST)e ICIST)

ContactoContacto: : [email protected]@civil.ist.utl.pt (tel. 21 8418213)(tel. 21 8418213)

mailto:[email protected]


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Generalidades

As instalações hospitalares apresentam genericamente um risco sísmico

elevado. Para esse facto concorrem as seguintes justificações:

•O nível de ocupação destas instalações, por pessoal médico, funcionários e

pacientes, é permanentemente elevado.

•Estas instalações desempenham uma função social relevante, prestando

assistência médica aos seus pacientes. Esta função social ganha uma

importância acrescida após a ocorrência de um sismo intenso.

•As instalações hospitalares apresentam um elevado valor material,

nomeadamente no seu conteúdo, por meio dos equipamentos (médicos e

mecânicos) e das suas instalações básicas.


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No parque hospitalar português, às justificações anteriores acresce o facto de

um número significativo de instalações hospitalares terem sido construídas

anteriormente à entrada em vigor de regulamentação sismo-resistente no

projecto de estruturas, ou quando esta era insuficiente, face aos

conhecimentos actuais.


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Evolução da regulamentação de projecto de estruturas em Portugal:

•1918: Prática construtiva (estruturas em gaiola, após 1755)

•1918: Regulamento para o Emprêgo do Beton Armado (omisso)

•1935: Regulamento de Betão Armado (omisso)

•1958: Regulamento de Segurança das Construções Contra os Sismos

(zonamento do território e método do coeficiente sísmico)

•1958- : RSEP (Regulamento de Solicitações em Edifícios e Pontes, 1961);

REBA (Regulamento de Estruturas de Betão Armado, 1967); RSA

(Regulamento de Segurança e Acções em Estruturas de Edifícios e Pontes,

1983); REBAP (Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-

esforçado, 1983), Eurocódigos (2004-)


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AntecedentesAntecedentes InternacionaisInternacionais

•Referem-se os estudos realizados no âmbito da Organização Pan-

Americana da Saúde (PAHO - Pan-American Health Organization) da

Organização Mundial de Saúde que deu origem à publicação “Fundamentos

para la mitigación de desastres en establecimientos de salud”.

AntecedentesAntecedentes NacionaisNacionais

•Projecto Comunitário HOPE, “Risco Sísmico em Redes Hospitalares” –

1991-1994.

• Projecto AML, do então Serviço Nacional de Protecção Civil, “Risco Sísmico

dos Concelhos da Área Metropolitana de Lisboa” – 1997-2001.

• Programa PAVSIH entre a DGIES/MS e o ICIST/IST.


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Organização da Palestra

• MÓDULO 1 - O Efeito dos Sismos Sobre Instalações Hospitalares.

Uma retrospectiva.

• MÓDULO 2 - Avaliação da Vulnerabilidade Sísmica Estrutural de

Instalações Hospitalares.

• MÓDULO 3 - Avaliação da Vulnerabilidade Sísmica Não Estrutural de

Instalações Hospitalares.


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EfeitosEfeitos dos dos SismosSismos SobreSobre InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalares

UmaUma RetrospectivaRetrospectiva

Olive View HospitalOlive View Hospital, , sismosismo de S. Fernando (EUA), 1971de S. Fernando (EUA), 1971


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Nas Nas úúltimas dltimas déécadas mostram e scadas mostram e sóó no Continente Americano mais de no Continente Americano mais de 100 100

hospitaishospitais foram atingidos pelos sismos, com diferentes nforam atingidos pelos sismos, com diferentes nííveis de danos, que veis de danos, que

vvãão desde danos menores, com a o desde danos menores, com a redureduçãção da funcionalidadeo da funcionalidade, at, atéé casos graves casos graves

de de colapso das estruturascolapso das estruturas. Para al. Para aléém das elevadas perdas humanas e m das elevadas perdas humanas e

econeconóómicas, ficaram inoperacionais para cima de micas, ficaram inoperacionais para cima de 10.000 camas10.000 camas (hospitalares), (hospitalares),

representando custos de reposirepresentando custos de reposiçãção superiores a 700 milho superiores a 700 milhõões de des de dóólares (US).lares (US).


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A experiA experiêência colhida em sismos histncia colhida em sismos históóricos e sismos recentes sobre o ricos e sismos recentes sobre o

comportamento das instalacomportamento das instalaçõções hospitalares que foram sujeitas es hospitalares que foram sujeitas ààs acs acçõções es

ssíísmicas smicas éé muito importante para uma melhor compreensmuito importante para uma melhor compreensãão destes o destes

fenfenóómenos, permitindo aferir modelos de verificamenos, permitindo aferir modelos de verificaçãção de segurano de segurançça, quer para a a, quer para a

estruturaestrutura quer para os quer para os equipamentosequipamentos. Esta experi. Esta experiêência pode trazer tambncia pode trazer tambéém m

informainformaçõções importantes sobre a es importantes sobre a funcionalidade das instalafuncionalidade das instalaçõções hospitalareses hospitalares e e

sobre os procedimentos a adoptar durante as operasobre os procedimentos a adoptar durante as operaçõções de emerges de emergêência.ncia.

SegueSegue--se uma breve apresentase uma breve apresentaçãção das o das consequconsequêências sobre as instalancias sobre as instalaçõções es

hospitalares de sismos ocorridos no passadohospitalares de sismos ocorridos no passado..


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SISMO DO CHILE, 1960 (Magnitude 8.4)

Danos muito significativos nas seguintes instalações:

•Hospital Regional de Valdívia – danos muito severos

•Hospital Traumatológico de Valdívia – danos muito severos


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Hospital Regional de Hospital Regional de ValdValdííviavia, , sismosismo do Chile, 1960.do Chile, 1960.Vista Vista geralgeral dos dos danosdanos..


UNIC


Hospital Regional de Hospital Regional de ValdValdííviavia, , sismosismo do Chile, 1960.do Chile, 1960.PlantaPlanta com com identificaidentificaçãçãoo de de danosdanos..


UNIC


Hospital Regional de Hospital Regional de ValdValdííviavia, , sismosismo do Chile, 1960.do Chile, 1960.

Vista de Vista de danosdanos..


UNICHospital Regional de Hospital Regional de ValdValdííviavia, , sismosismo do Chile, 1960.do Chile, 1960.

Vista de Vista de danosdanos e e martelamentomartelamento entreentre corposcorpos..



UNICHospital Hospital TraumatolTraumatolóógicogico de de ValdValdííviavia, , sismosismo do Chile, 1960.do Chile, 1960.

Vista de Vista de danosdanos e e martelamentomartelamento entreentre corposcorpos..



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SISMO DO ALASKA, EUA, 1964 (Magnitude 7.9)

Danos muito importantes em:

•Elmendorf Hospital – danos muito severos (reforçado e,

passado alguns anos, reconstruído)


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Elmendorf Air Force HospitalElmendorf Air Force Hospital, , sismosismo do Alaska, 1964.do Alaska, 1964.

Vista Vista aaéérearea..


UNIC



Vista Vista geralgeral..


UNIC



Vista de Vista de danosdanos emem paredesparedes exterioresexteriores..


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Sismo de Caracas, Venezuela, 1967 (Magnitude 6.9)

Danos diversos em instalações de prestação de cuidados de saúde

Sismo do Perú, Perú, 1970 (Magnitude 7.7)

Colapso de um centro de saúde, danos em outro igual.


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SISMO DE S. FERNANDO, EUA, 9 de Fevereiro de 1971

(Magnitude 6.8)

Danos mais importantes nas seguintes instalações:

•Olive View Hospital – danos muito severos (demolido e

reconstruído)

•Indian Hill Hospital – danos severos, interditado por 1 semana

•Holy Cross Hospital – danos muito severos (demolido)

•Veterans Administration Hospital– colapso de uma ala, 47

mortos


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Olive View HospitalOlive View Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.Vista Vista geralgeral do do edifedifííciocio principal.principal.


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Olive View HospitalOlive View Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.DerrubamentoDerrubamento de de umauma torretorre de de escadasescadas ((faltafalta de de ligaligaçãçãoo).).


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Olive View HospitalOlive View Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.CriaCriaçãçãoo de um de um softsoft--storeystorey ((descontinuidadedescontinuidade vertical de vertical de rigidezrigidez).).


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Olive View HospitalOlive View Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.DanosDanos emem pisopiso com com jardimjardim elevadoelevado ((descontinuidadedescontinuidade vertical de vertical de massasmassas).).


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Olive View HospitalOlive View Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.DanosDanos emem pilarpilar ((espaespaççamentoamento e e dimensdimensõõeses das das cintascintas).).


UNIC


Olive View HospitalOlive View Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.DanosDanos emem equipamentoequipamento electromecelectromecââniconico..


UNIC


Holy Cross HospitalHoly Cross Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.DanosDanos emem pilarespilares ((posteriormenteposteriormente demolidodemolido).).


UNICVeterans Administration HospitalVeterans Administration Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.

Vista Vista aaéérearea de ala de ala queque colapsoucolapsou..



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Veterans Administration HospitalVeterans Administration Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.Vista de Vista de danosdanos emem ala.ala.


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Veterans Administration HospitalVeterans Administration Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.ColapsoColapso de um de um edifedifííciocio auxiliarauxiliar..


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Veterans Administration HospitalVeterans Administration Hospital, , sismosismo de S. Fernando, 1971.de S. Fernando, 1971.DanosDanos nnããoo estruturaisestruturais ((inundainundaçãçãoo e e quedaqueda de de equipamentoequipamento).).


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Sismo de Manágua, Nicarágua, 1972 (Magnitude 6.5)

Danos no Hospital General (evacuado e posteriormente demolido), no Instituto Nacional de Seguridad Social, no Reformatório e no Hospital Militar.

Sismo da Guatemala, Guatemala, 1976 (Magnitude 7.5)

Danos na Maternidade e no Serviço Gineco-Obstrético (interditado temporariamente).

Sismo do Friuli, Itália, 1976 (Magnitude 6.2)

Colapso de um velho hospital em Gemona e danos em outro, recente).


UNIC


InstitutoInstituto NacionalNacional de de SeguridadSeguridad SocialSocial, , sismosismo de de ManManááguagua, 1972., 1972.Vistas de Vistas de danosdanos..


UNIC


MaternidadeMaternidade e e ServiServiççoo GinecoGineco--obstrobstrééticotico, , sismosismo dada Guatemala, 1976.Guatemala, 1976.Vistas de Vistas de danosdanos ((interditadointerditado provisoriamenteprovisoriamente).).


UNIC


Hospital Hospital recenterecente de de GemonaGemona, , sismosismo do do FriuliFriuli, 1976., 1976.FasesFases dada demolidemoliçãçãoo..


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SISMO DA CIDADE DO MÉXICO, México, 19 de Setembro de

1985 (Magnitude 8.1)

Colapso de 5 instalações e interdição de outras 22. Referem-se

as seguintes ocorrências:

•Hospital Benito Juárez – colapso de torre (561 vítimas)

•Hospital General de la Secretaria de la Salud – colapso do

pavilhão de Ginecologia-Obstetrícia (295 vítimas)

•Outros: colapso total do Hospital Militar, parcial do Centro

Médico Nacional, etc..


UNIC


Hospital Benito Hospital Benito JuJuáárezrez, , sismosismo do Mdo Mééxico, 1985.xico, 1985.ColapsoColapso total de total de torretorre (561 (561 vvíítimastimas mortaismortais).).


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Hospital Benito Hospital Benito JuJuáárezrez, , sismosismo do Mdo Mééxico, 1985.xico, 1985.DetalheDetalhe de de ligaligaçãçãoo vigaviga--pilarpilar..


UNIC


Hospital GeneralHospital General, , sismosismo do Mdo Mééxico, 1985.xico, 1985.ColapsoColapso total de total de edifedifííciocio (295 (295 vvíítimastimas mortaismortais).).


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SISMO DE NORTHRIDGE, EUA, 17 de Janeiro de 1994

(Magnitude 6.7)

Danos nas seguintes instalações:

•St. John Hospital em Santa Mónica – danos severos

(evacuado e encerrado)

•Kaiser Permanente medical institution – colapso parcial

•Indian Hills Hospital– colapso de uma ala

•Outros – Olive View Hospital (equipamentos)


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EdifEdifííciocio dada Kaiser PermanenteKaiser Permanente, , sismosismo de Northridge, 1994.de Northridge, 1994.ColapsoColapso parcialparcial de de edifedifííciocio..


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St. John Hospital St. John Hospital emem Santa Santa MMóónicanica, , sismosismo de Northridge, 1994.de Northridge, 1994.DanosDanos estruturaisestruturais importantesimportantes ((evacuadoevacuado e e encerradoencerrado).).


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DiversosDiversos, , sismosismo de Northridge, 1994.de Northridge, 1994.DanosDanos nnããoo estruturaisestruturais importantesimportantes, , interditainterditaçãçãoo..


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SISMO DE KOBE, Japão, 17 de Janeiro de 1995 (Magnitude

7.2)

Danos generalizados, com destaque para:

•Hospital Municipal de Kobe – colapso de uma ala


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Hospital Municipal de KobeHospital Municipal de Kobe, , sismosismo de Kobe, 1995.de Kobe, 1995.ColapsoColapso parcialparcial devidodevido àà formaformaçãçãoo de de softsoft--storey storey interminterméédiodio..


UNIC


Hospital Municipal de KobeHospital Municipal de Kobe, , sismosismo de Kobe, 1995.de Kobe, 1995.Vista Vista apapóóss a a reconstrureconstruçãçãoo..


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DANOS OBSERVADOS EM PORTUGALTERRAMOTO DE LISBOA, 1 de Novembro de 1755 (Magnitude 8.5-9.0)•cerca de 10000 vítimas mortais, na zona de Lisboa •danos severos, seguidos de incêndio, do Hospital Real de Todos os Santos –avultado número de vítimas e consequências sérias no tratamento dos feridos.

SISMO DA TERCEIRA, Açores, 1 de Janeiro de 1980 (Magnitude 7.2)•63 vítimas mortais e cerca de 420 feridos, dos quais 17 foram transferidos de São Jorge para o antigo Hospital da Horta, na ilha do Faial •O Hospital de Angra do Heroísmo, que sofreu danos importantes num dos corpos, continuou a funcionar após alguns ajustamentos e reparações do equipamento mecânico.

SISMO DO FAIAL, Açores, 9 de Julho de 1998 (Magnitude 6.0)•9 vítimas mortais e cerca de 110 feridos•O Hospital da Horta sofreu alguns danos no Bloco do Serviço de Pediatria, tendo ficado operacional.


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Terramoto de 1755EfeitosEfeitos dos dos SismosSismos SobreSobre InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalares


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O Rossio e o Hospital Real de Todos os Santos – Painel de azulejos do Séc. XVII

«No terramoto o frontespicio da Igreja, que só do incendio passada ficou inteyro, ametado veyo a

terra; porem as escadas ficarão livres. Entrou pellas enfermarias o incendio, e deverorarão as

chamas quatrocentos enfermos, que se não poderão retirar como he fama constante. Reduzio a

cinzas toda a galeria de cazas que tinha fronteyras ao Rocio, donde ficou o Hospital defraudado

de muita renda Os enfermos que escaparão forão livrados, o melhor, que pode ser, huns para

uma barraca na cerca de S. Bento, outros na cerca de S. Roque, e outros em humas cocheiras

de fronte do Conde de Pavolide, e depois forão para huma barraca mesmo dentro do Hospital»,

in História da Ruína, Padre Manoel Portal, data desconhecida.


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Hospital de Angra do Heroísmo (Terceira, 1980) – Vista geral e pormenor dos

danos ocorridos nas extremidades do 1º troço dos pilares.


UNIC Hospital da Horta (1998) – Pormenores de danos não estruturais.



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CONCLUSÕES:

• As Instalações Hospitalares são vulneráveis aos sismos

• Verificaram-se diversas ocorrências de situações de colapso

(total ou parcial), com vítimas mortais, assim como perdas

económicas importantes.

• Verificaram-se, também, diversas ocorrências de danos não

estruturais (componentes arquitectónicos, instalações básicas e

equipamentos) que ditaram a evacuação e interdição das

instalações.


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AvaliaAvaliaçãçãoo dada VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica EstruturalEstrutural emem

InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalares

1. 1. EnquadramentoEnquadramento

Elementos Construtivos:

Elementos Estruturais - paredes resistentes (paredes de betão armado ou paredes de alvenaria ditas mestras), pilares e colunas, vigas, lajes de piso, e, de um modo geral, quaisquer outros elementos imprescindíveis para a estabilidade da construção face às acções que lhe são previsivelmente aplicadas.

Elementos Não Estruturais - paredes exteriores (quando estas desempenham apenas a função de isolamento relativamente ao exterior), paredes e divisórias interiores, zonas envidraçadas e, de um modo geral, quaisquer elementos construtivos que não sejam indispensáveis para a estabilidade da construção.


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Vulnerabilidade Sísmica Estrutural:

Susceptibilidade de danos ou de falha apresentada pelos elementos estruturais face àacção sísmica. A falha de um ou mais elementos estruturais pode conduzir ao colapso – parcial ou total – da construção, originando perdas humanas (directamente, devido à morte de parte dos seus ocupantes, e indirectamente, pela impossibilidade de prestação de cuidados de saúde), económicas (por destruição da construção e do seu conteúdo), e sociais.

Métodos de Avaliação da Vulnerabilidade Sísmica Estrutural, de acordo com a Organização Pan-Americana da Saúde:

Métodos qualitativos - métodos concebidos para uma avaliação generalizada da vulnerabilidade sísmica de um conjunto de edifícios, destinada à priorização das operações de reforço. Podem, também, ser utilizados para corroborar o nível de segurança de uma determinada construção, determinado por um método quantitativo.

Métodos quantitativos - métodos mais rigorosos que podem ser utilizados quando se pretende estudar detalhadamente uma determinada construção ou quando os métodos qualitativos conduzem a resultados inconclusivos.


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Observações:

Entre outras limitações, os métodos qualitativos não permitem identificar claramente a distribuição de danos na estrutura, impossibilitando uma avaliação rigorosa dos danos em elementos construtivos não estruturais, nas instalações básicas e nos equipamentos, impossibilitando, ainda, o desenvolvimento de um projecto consequente de reforço sísmico. São sobretudo úteis numa fase preliminar de rastreiode um número elevado de instalações hospitalares, podendo subsequentemente originar a avaliação da vulnerabilidade sísmica estrutural de instalações singulares por métodos quantitativos.

Apenas os métodos quantitativos pressupõem o desenvolvimento de um modelo numérico específico da construção sob análise e que é assim utilizado, com um grau de rigor variável, para a previsão do comportamento sísmico.

Não são aqui desenvolvidos outros métodos de avaliação, dita “colectiva”, da vulnerabilidade sísmica de construções, como sejam os métodos preconizados no HAZUS 99 [FEMA, 1999] que pretendem descrever estatisticamente os danos expectáveis numa população de construções com afinidades tipológicas.


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2. 2. MMéétodostodos QualitativosQualitativos de de AvaliaAvaliaçãçãoo dada VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica

EstruturalEstrutural

A OPS propõe o designado Método de Hirosawa. Este método, modificado, tem consequentemente sido utilizado em países como o Chile, o Perú, o México e o Equador para a avaliação simplificada da vulnerabilidade sísmica estrutural de instalações hospitalares. Nesse método a vulnerabilidade estrutural é qualificada comparando simplificadamente a capacidade resistente, considerando os efeitos da configuração estrutural e da deterioração, com o nível da solicitação sísmica, considerando a perigosidade (hazard) sísmica da zona e as condições locais de implantação. A comparação anterior é realizada calculando dois indicadores, considerando que a estrutura é segura quando o indicador da resistência prevista para o edifício (Is) é superior ao indicador da solicitação sísmica (Iso).

O método utilizado oficialmente no Japão pelo Ministério de Construção na avaliação da segurança sísmica de edifícios de betão armado considera três níveis de avaliação, que vão do mais simples ao mais detalhado, sendo baseado na análise do comportamento sísmico de cada andar do edifício nas direcções principais em planta. O método de Hirosawa modificado, como definido pela OPS corresponde a uma adaptação desse primeiro nível de avaliação, mais simplificado e rápido.


UNIC

O método foi proposto originalmente para ser utilizado em edifícios de betão armado com altura média intactos ou danificados, da ordem de seis a oito andares com a estrutura em pórtico ou em parede. Em estudos mais recentes, o método foi aplicado também a edifícios mistos de betão armado e de alvenaria.

A vulnerabilidade estrutural é analisada considerando que:

i) Se Is ≥ Iso, pode considerar-se que o edifício tem segurança face a um evento sísmico.

ii) Se Is < Iso, pode-se considerar que o edifício tem um comportamento incerto frente a um evento sísmico, e portanto este é considerado como inseguro.

A despeito do facto de algumas das equações preconizadas para o cálculo dos indicadores serem dimensionais, os indicadores são adimensionais.

Estes indicadores têm um significado análogo ao do “coeficiente sísmico”, ou seja são obtidos através do quociente entre as resultantes de forças horizontais e as resultantes de forças verticais (pesos). Desta forma, estes indicadores podem ser interpretados como traduzindo uma percentagem da aceleração da gravidade (%g). As verificações anteriores devem ser realizadas para todos os pisos e para ambas as direcções horizontais. O indicador IS dá-nos a capacidade sísmica (adimensional) de corte global que um determinado piso apresenta numa determinada direcção horizontal, enquanto o indicador IS0 traduz o efeito em termos de força de corte global (adimensional, também) das acções sísmicas determinado para o mesmo piso e direcção.


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Cálculo do indicador IsO indicador Is é calculado de acordo com a seguinte equação:

em que:

E0: indicador sísmico básico de comportamento estrutural.

SD: indicador de configuração estrutural.

T: indicador de deterioração da edificação.

Cálculo de E0

Ao aplicar o primeiro nível de avaliação, o termo E é determinado a partir de um cálculo simples da resistência última ao corte de cada piso. Esta resistência écalculada para cada direcção em planta pela soma dos produtos das áreas da secção transversal das paredes ou pilares pela sua resistência de corte, reduzindo este produto por um factor (ai) que considera a presença de elementos que atingem a sua resistência para um nível de deformação menor do que o resto dos elementos sismo-resistentes, como, por exemplo, as colunas curtas ou as paredes de alvenaria, reforçadas ou não, quando comparadas com paredes ou com pilares de betão armado.

O indicador E0 é proporcional ao produto do coeficiente de resistência (C) e pelo coeficiente de ductilidade (F). FCE0 ×∝

0


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Cálculo de E0

Para o cálculo de E0, todo o elemento ou sub-estrutura vertical que faz parte da estrutura sismo-resistente deve ser classificado numa das seguintes categorias:

i. Colunas curtas de betão armado. São todas as colunas em que a relação h0/D, entre a altura livre (h0) e a largura da secção transversal (D), é igual ou menor que 2. O comportamento sísmico destes pilares está controlado por uma rotura frágil por corte que se caracteriza pelo reduzido nível de deformação para a qual se atinge a resistência e pela reduzida capacidade de deformação inelástica. Para estabelecer a altura livre deve ser considerada a presença dos elementos arquitectónicos que reduzem a altura do pilar (coluna) na medida em que não haja uma separação efectiva entre estes elementos.

ii. Pilares de betão armado. São todos os pilares em que a relação h0/D é maior do que 2.

iii. Paredes de betão armado. São os elementos de betão armado com uma secção transversal em que a relação entre o lado maior e o lado menor da secção transversal é maior do que 3.

iv. Paredes divisórias de alvenaria. Referem-se às paredes de alvenaria, normalmente com escasso ou nenhum reforço, localizadas no interior dos vãos da sub-estrutura resistente (pórticos) sem que estejam separados destes últimos.

v. Paredes de alvenaria armada ou paredes de alvenaria confinada com elementos esbeltos de betão armado, pilares e travamentos.


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O indicador E0 é calculado de acordo com a seguinte equação:

em que:

ai: factor de redução da capacidade resistente de acordo com o nível de deformação em que atingem a resistência os elementos que controlam o comportamento sísmico. Os valores destes factores encontram-se na tabela 1 quando a capacidade sísmica é controlada pelos elementos mais frágeis (Tipo A), os menos frágeis (Tipo B) e os elementos dúcteis (Tipo C), respectivamente.

np: número de pisos do edifício.

i: piso em que se avalia.

Cmar: indicador de resistência devida às paredes de enchimento de alvenaria.

Csc: indicador de resistência devida às colunas curtas de betão armado.

Ca: indicador de resistência devida às paredes de alvenaria não reforçada ou parcialmente confinada.

Cma: indicador de resistência das paredes de alvenaria confinada.

Cw: indicador de resistência devida às paredes de betão armado.

Cc: indicador de resistência devida aos pilares (não curtos) de betão armado.F: indicador de ductilidade associado aos elementos verticais.

F = 1,0 se Cmar, Ca e Csc. são iguais a zeroF = 0,8 se Cmar, Ca e Csc são diferentes de zero

( )( ) ( ){ } FCCCCCC

in1n

E c3w2maascmar1p

p0 ××α+×α++++×α×

+

+=


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Tabela 1: Valores do coeficiente ai

Rotura condicionada pelospilares de betão armado

1.00.00.0C

Rotura condicionada pelasparedes de betão armado

0.71.00.0B

Rotura controlada pelasparedes de enchimento de alvenaria, pelas colunascurtas ou pelas paredes de alvenaria não reforçada e parcialmente confinada

0.50.71.0AModo de roturaa3a2a1Tipo

Os indicadores de resistência (Ci) foram determinados considerando as características correntes das armaduras das paredes de betão armado construídas no Chile (percentagem e pormenorização), conduzindo a alterações relativamente às expressões propostas originalmente por Hirosawa e Iglesias. Para as paredes de alvenaria considera-se a resistência proposta por Iglesias para as paredes de enchimento (paredes tipo diafragma) e a resistência de fissuração diagonal recomendada por Raymondi [Raymondi, 1990] para as paredes de alvenaria confinada.


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Cálculo de SD

Este coeficiente quantifica a influência das irregularidades da configuração estrutural e da distribuição de rigidez e de massa no comportamento sísmico da construção.

A informação para calcular SD é determinada principalmente a partir dos desenhos estruturais, devendo ser complementada com visitas ao local. As características do edifício consideradas na determinação deste coeficiente são: regularidade em planta, relação comprimento-largura da planta, estrangulamentos em planta, espessura das juntas de dilatação, dimensões e localização de pátios interiores, existência de pisos enterrados, uniformidade da altura dos andares, excentricidade de rigidez em planta, irregularidades da distribuição das massas e da rigidez entre os pisos em altura, etc..

Para o primeiro nível de avaliação de vulnerabilidade, Hirosawa propõe a seguinte equação para o cálculo de SD:

em que :

qi = {1,0 - (1 - Gi) * Ri} para i = 1, 2, 3, 4, 5, 7 e 8

qi = {1,2 - (1 - Gi) * Ri} para i = 6

Os valores de Gi e Ri recomendados por Hirosawa são indicados na tabela 2

∏=

=8

1iiD qS


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Tabela 2: Valores de Gi e de Ri

0,5Rh < 0,70,7 ≤ Rh < 0,80,8 ≤ Rh8. Uniformidade daaltura do andar

0,5s < 0,0050,005≤s<0,010,01 ≤ s7. Junta de dilatação

1,0Ras < 0,50,5 < Ras<1,01,0 ≤ Ras6. Pisos enterrados

0,250,4 < f10,3 < f2

f1 ≤ 0 ,40,1 <f2 ≤0,3

f1 = 0,4f2 = 0,1

5. Excentricidade do átrio ou pátiointerior

0,50,3 <Rap0,1< Rap ≤0,3Rap = 0,14. Átrio ou pátiointerior

0,5c<0,50,5 < c ≤ 0,80,8 ≤ c3. Contracção emplanta

0,5B>85 < B ≤8B ≤ 52. Relaçãocomprimento-largura

1,0Irregular (a3)

Mediano (a2)Regular (a1)1. Regularidade

0,80,91,0

RiGiItems(qi)


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1. Regularidade ai

a1: A planta é simétrica nas duas direcções, e a área de saliências é menor ou igual a 10% da área total da planta. Consideram-se saliências quando l/b<0,5.

a2: A planta não é regular, e a área de saliências é igual ou menor do que 30 % da área da planta. As plantas do tipo L, T, U e outras fazem parte desta classe.

a3: A planta é mais irregular do que o caso a2, e a área de saliências é maior do que 30% da área da planta.


UNIC

2. Relação comprimento-largura, B:

Quociente entre a dimensão maior e menor da planta.

Nas plantas tipo L, T, U ou outras considera-se o lado maior como 2*l, sendo l indicado na figura.

3. Contracção em planta, c:0

1DD

c =


UNIC

4. Átrio ou pátio interior, Rap

Quociente entre o área do átrio e a área total da planta, calculada incluindo a área do átrio. No entanto, caso exista uma caixa de escadas com estrutura em paredes de betão armado esta não deve ser considerada na análise.

5. Excentricidade do átrio ou pátio interior, f:

f1: Quociente entre a distância do centro da planta ao centro do átrio, e o comprimento menor da planta.

f2: Quociente entre a distância do centro da planta ao centro do átrio, e o comprimento maior da planta.

6. Pisos enterrados, Ras:

Quociente entre a área média da planta dos pisos enterrados e a área média da planta do edifício.

7. Junta de dilatação, s:

Este critério aplica-se a edifícios que têm juntas de dilatação.

Razão entre a espessura da junta de dilatação sísmica num piso e a altura ao solo do piso em questão.

8. Uniformidade de altura do andar, Rh:

Quociente entre a altura do andar imediatamente superior ao analisado e a altura desse. Para o caso do último andar, o andar imediatamente superior desta equação é substituído pelo andar imediatamente inferior.

Segundo Hirosawa, o valor de SD a adoptar deve ser o valor mais desfavorável entre os obtidos para as características dos diferentes andares, valor que se assume como representativo do edifício completo.


UNIC

Cálculo de T

Este indicador quantifica os efeitos que produz a deterioração da estrutura devida ao envelhecimento, ou ainda devida à acção de sismos anteriores ou de outras acções que a possam ter afectado. Este indicador é calculado a partir da informação obtida nas visitas ao edifício, complementada pela informação disponibilizada pelo proprietário.

O indicador T é determinado pela tabela 3; considerando que se usa um valor único do indicador T para o edifício, este valor deve corresponder ao menor valor obtido da tabela 3 para as diferentes causas de deterioração.

Tabela 3: Valores do indicador T para as diferentes causas e tipos de deterioração

1,0Não apresenta indício de deformação

0,9Deformação visível nas vigas ou pilares

0,9O edifício foi reparado devido a deformaçõesapresentadas anteriormente

0,9O edifício está construído sobre um aterroartificial

0,7O edifício apresenta-se inclinado devido aoassentamento diferencial

T1Característica

Deformação permanente (T1)


UNIC

1,0Nenhum dos casos anteriores

0,9Apresenta infiltrações, mas sem indícios de corrosão das armaduras

0,9Fendas visíveis nas paredes de betão armado

0,9Fendas inclinadas visíveis nos pilares

0,8Apresenta infiltrações com corrosão visíveldas armaduras

T2Característica

Fendas em paredes ou pilares dividas à corrosão das armaduras(T2)

1,0Nunca foi sujeita a um incêndio

0,8Foi sujeita a um incêndio, tendo sido adequadamentereparada

0,7Foi sujeita a um incêndio, não tendo sido reparada

T3Característica

Incêndios (T3)


UNIC

1,0Não contem substâncias químicas

0,8Armazena substâncias químicas

T4Característica

Utilização do corpo ou bloco (T4)

1,0Dano estrutural ligeiro ou não estrutural

0,9Dano estrutural importante

0,8Dano estrutural grave

T5Característica

Tipo de dano estrutural (T5)


UNIC

A justificação do tipo de dano pré-existente T5 encontra-se na tabela 4.

Tabela 4: Classificação dos danos provocados por sismos anteriores

Fendas com aberturas superiores a 1 mm em elementos de betãoarmado. Aberturas em paredes de alvenaria. Esmagamento do betão, rotura dos estribos e encurvadura das armaduraslongitudinais em vigas, pilares e paredes de betão armado. Fendilhação de capitéis e consolas. Desaprumo dos pilares. Desaprumo do edifício com mais de 1% da sua altura. Assentamento superior a 20 cm.

Estrutural grave

Fendas com aberturas de 0,5 a 1 mm em elementos de betãoarmado. Fendas com aberturas entre 3 e 10 mm em paredes de alvenaria.

Estrutural forte

Fendas com aberturas inferiores a 0,5 mm em elementos de betãoarmado. Fendas com aberturas inferior a 3 mm em paredes de alvenaria.

Estrutural ligeiro

Danos unicamente em elementos não estruturaisNão estrutural

DescriçãoTipo de dano


UNIC

Cálculo do indicador ISO

Este indicador é determinado de acordo com a seguinte equação:

em que

Eso = Resistência sísmica básica requerida.

Z = Factor de sismicidade, cujo valor depende da perigosidade (hazard) sísmica do local em que se encontra implantado o edifício (0,5≤Z≤1).

G = Factor de influência das condições topográficas e geotécnicas.

U = Factor de importância do edifício devido à sua utilização.

A resistência sísmica básica (Iso) foi determinada a partir do estudo dos danos dos edifícios durante um sismo [Hirosawa, 1992]. Para os propósitos de outros estudos, recomenda-se que esta resistência seja estabelecida a partir do requerimento de resistência elástica das normas para a zona de maior perigo sísmico (zona epicentral), reduzida por um factor de redução (R) cujo valor deve ser escolhido considerando que o nível de danos produzido evita a inoperacionalidade do edifício.

O factor G é considerado igual a 1,0 para as condições topográficas sem pendente e igual a 1,1 para zonas com pendente [Hirosawa, 1992].

O factor de importância U é considerado igual a 1,0 dado que as condições particulares devidas à utilização do edifício se encontram já consideradas no valor de ESO.

UGZEI SOSO ×××=


UNIC

3. 3. MMéétodostodos QuantitativosQuantitativos de de AvaliaAvaliaçãçãoo dada VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica


Os métodos quantitativos de avaliação distinguem-se pelo desenvolvimento de

um modelo numérico. Neste contexto, é possível distinguir as seguintes

metodologias:

• Metodologias de Análise Estática Linear

• Metodologias de Análise Dinâmica Linear

• Metodologias de Análise Estática Não Linear (pushover)

• Metodologias de Análise Dinâmica Não Linear

No seguinte apresentam-se exemplos de aplicação da 2ª e 3ª metodologia,

respectivamente para os corpos 4 e 22 do Hospital de Santa Maria.


UNIC

4

Corpo 4

Corpo 22

3. 3. MMéétodostodos QuantitativosQuantitativos de de AvaliaAvaliaçãçãoo dada VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica



UNIC

Análise Dinâmica Linear – Corpo 4 do HSM

Material Estrutural: betão armado (cujas resistências estão ainda por confirmar)

Elementos Estruturais: foram introduzidas 192 tipos de secções diferentes

Vigas: maioritariamente de secção rectangular

Paredes Resistentes: existentes nas caixas de escada e de elevador

Lajes: constituídas por blocos cerâmicos que são dispostos lado a lado (deixando 10cm de espessura para nervura em betão armado)

betão betonado in situ

40

50

bloco cerâmico

5

revestimento

h (v

aria

entre

28, 3

3 e

40)

[cm]5

77

a 13

argamassa

tijolo

Elementos não Estruturais: paredes de alvenaria de tijolo


UNIC

Identificação Modal do Corpo 4 do Hospital de Santa Maria

Medidas tomadas para aproximar a rigidez e massa da estrutura modelada à real:

considerar paredes não resistentes de alvenaria (exteriores e interiores) ⇒modeladas através de bielas e através de elementos shells

aumentar o módulo de elasticidade do betão, com a confirmação de resultados experimentais (esclerómetro, ensaios em carotes, ...)

contemplar o facto dos nós não serem realmente pontuais, mas sim a junção física entre vigas e pilares ⇒ rigidificar todas as extremidades das vigas e pilares no modelo analítico

modelar com shells as paredes resistentes de betão armado existentes na periferia dos pisos enterrados : entre piso –2 e piso –1.

simular a existência de edifícios adjacentes ao Corpo 4 (os Corpos 1, 3 e 5) através da colocação de molas em x e y no contorno das paredes confinantes

modelar convenientemente as lajes das escadas

colocar molas em x ou y, ao longo do contorno dos pisos enterrados, de modo a simular a rigidez do terreno aí existente.


UNIC

Modelação do Corpo 4

12.7

29.2

4

[m]

A estrutura foi discretizada num total de 835 elementos FRAME (verticais e horizontais) que ligam os seus 406 nós.

Modelo 1 (sem paredes) Modelo 2 (com paredes)


UNIC

Identificação Modal do Corpo 4 do Hospital de Santa Maria

Frequências e Configurações Modais obtidas com o Modelo Numérico

Tipo de movimento

Modelo Base

Modelação da Laje de Escadas

Rigidificação dos nós

Modelação de paredes int. e ext.

Todas as medidas

anteriores

+ Simulação edifícios

adjacentes

Modo 1 translação em x 0.69 0.69 0.83 1.32 1.33 2.41

Modo 2 translação em y 0.91 0.91 1.07 2.10 2.24 2.44

Modo 3 torção 1.20 1.20 1.38 2.58 2.92 3.66

Modo 1x

0

5

10

15

20

25

30

35

0.0 0.5 1.0

Modo 1y

0

5

10

15

20

25

30

35

0.0 0.5 1.0

Modo 2x

0

5

10

15

20

25

30

35

-1.0 0.0 1.0

Modo 2y

0

5

10

15

20

25

30

35

-1.0 0.0 1.0

ModosFrequências

[Hz]Modos

Frequências [Hz]

Modo 1x 2.41 Modo 2x 4.67

Modo 1y 2.44 Modo 2y 7.19

Torção 3.66


UNIC

Identificação Modal do Corpo 4 do Hospital de Santa MariaComparação dos Resultados obtidos

Tipo de movimentoFrequências

[Hz]Tipo de movimento

Frequências [Hz]

Modo 1 translação em y 2.42 translação em x 2.407

Modo 2 translação em x 2.43 translação em y 2.438

Modo 3 torção 3.8 torção 3.658

Modo 4 translação em x 7.37 translação em x 4.67

Modo 5 translação em y 7.42 translação em y 7.19

Ensaios Experimentais Modelo Analítico

Frequências obtidas analítica e experimentalmente para cada um dos cinco modos identificados

Modo1x Modo1y Modo2x Modo2y

Modo1x 1.000 - - -

Modo 2x - 0.998 - -

Modo 1y - - 0.911 -

Modo 2y - - - 0.974

Modos Experimentais

M

odos

A

nalít

icos

Valores de MAC que correlacionam os modos analíticos 1x, 1y, 2x e 2y com os correspondentes modos obtidos experimentalmente


UNIC

Vulnerabilidade Sísmica do Corpo 4 do HSMEstimativa de Dano EstruturalUsaram-se modelos de dano com dois tipos de índices de dano:

deslocamento relativo entre pisos (E.L. Utilização)resistência dos pilares à acção sísmica (E.L. Últimos)

Deslocamento relativo entre pisos

maxi

iui dr

dr=λ

m030.05.20.3004.0h004.0drdr max =⋅⋅=ν⋅⋅=≤

( )basetopoIdbasetopo dedeqdsdsdr −⋅γ⋅=−=

Vulnerabilidade para λux entre pisos 9 e 10

0.450

1.7% 0.22%

-1.00-0.90-0.80-0.70-0.60-0.50-0.40-0.30-0.20-0.100.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00

0 2 4 6

PGA [m/s2]

P50

anos

(x>

A)

[-]

; λu

x [

-]

Vulnerabilidade

dist.prob.50anos

direcção x direcção y

dri [m] 0.0067 0.0067

λ 0.223 0.225

P50anos(λ=1) 0.036% 0.037%

direcção x direcção y

dri [m] 0.010 0.0222

λ 0.450 0.739

P50anos(λ=1) 0.217% 0.767%

Caso I

Caso II


UNIC

Vulnerabilidade Sísmica Corpo 4 do HSMEstimativa de Dano Estrutural

Capacidade Resistente à Flexão Composta dos Pilares

M

N

dsd

dy

(M,N)sd

(M,N)y

(1)

x

y

y

sdNM d

di

=λ

Índice de danoi – eixo em torno do qual o momento actua (2 ou 3)

Para a construção das Curvas de Interacção não se entra em conta com a aderência aço/betão (os varões de aço utilizados no HSM são lisos)

Parâmetro de ductilidade introduzido nos cálculos (indirectamente em q) nãoreflecte o elevado espaçamento verificado in situ entre os estribos dos pilares

1.7

1.44

0.62

0.6

[m]

x ou

eixo

3

y ou eixo 2

2totals cm6.79A =

%52.0=ρ

1.04

0.6

[m]

x ou eixo 3

y ou

eixo

2

2totals cm109A =

%75.1=ρ

Pilar 6 Pilar 28


UNIC

Capacidade Resistente à Flexão Composta dos Pilares

P28 NM2 NM3 NM2 NM3

λ 0.278 0.302 0.209 0.186

Prob50anos [%] 0.06 0.08 0.03 0.02

Caso I Caso II

N-M2 pilar28 (piso 02-01)

-5000

0

5000

10000

15000

20000

0 500 1000 1500 2000 2500

M2 [kNm]

N [kN]

A235

A400

Vulnerabilidade para λNM2 do pilar 28 p02-01

0.278

0.064%1.7 %

-1-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.1

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

0 2 4 6 8 10

PGA [m/s2]

P50

anos

(x>

A)

[-]

; N

M2 [

-]

Vulnerabilidadedist.prob.50anos

Comparando caso I com caso II:

índices de dano diminuem

probabilidade de ocorrer a cedênciadiminui


UNIC

Análise Estática Não Linear – Corpo 22 do HSM

•A análise estática não linear envolve a aplicação de uma carga lateral pré-

definida, a qual é distribuída ao longo da estrutura. A carga lateral é então

aumentada monotonicamente, até que o deslocamento de controle (que, no caso,

corresponde ao deslocamento do topo do edifício) alcance determinado valor

•Este método permite traçar sequencialmente a cedência e o colapso dos

elementos estruturais e da própria estrutura, assim como a evolução da curva de

capacidade resistente estrutural

0

0,1

0,2

0,3

0 2 4 6 8 10 12 14Deslocamento (% de altura de estrutura)

Coe

ficie

nte

da

Forç

a de

Cor

te B

asal

( /g

)

ATC-40 [modal adaptativa]Resultados pontuaisDanos menoresSem reparaçãoColapso do edifíco

Colapso do edifício

Sem reparação

cedência do primeiro pilar

cedência da primeira viga

fendilhação da primeira viga

fendilhação do primeiro pilar

Metodologia de Análise Estática Não Linear

Curva genérica de capacidade

resistente


UNIC


•Estudo da direcção transversal do Corpo

22, baseado numa prévia análise

tridimensional do Corpo 22 realizada com o

programa de Cálculo Automático SAP2000.

Metodologia de Análise Estática Não Linear (Corpo 22 do HSM)

•Utilizou-se o Método do Espectro de

Capacidade (Capacity Spectrum Method,

CSM), proposto no ATC-40.


UNIC


Modelo Elástico Linear:•Período de vibração fundamental do modelo inicial = 4.5 x Período experimental !

•Diferença de rigidez explica-se pela importância das paredes de alvenaria e efeito dos

corpos adjacentes•Com modelação das alvenarias:

Ensaios Experimentais Modelo Analítico

Tipo de Movimento Frequências [Hz] Tipo de Movimento Frequências

Modo 1 Translacção transversal 2.42 Translacção transversal 2.05

Modo 2 Translacção longitudinal 2.43 Translacção longitudinal 2.63

Modo 3 Torção 3.80 Torção 4.29

Metodologia de Análise Estática Não Linear (Corpo 22 do HSM)


UNIC


•Comportamento não linear da estrutura ocorre em pontos pré-definidos (rótulas) que

podem ser introduzidos em qualquer localização sobre os elementos do tipo frame. No

caso em estudo, foram consideradas rótulas plásticas de flexão (rótulas M3) nas

extremidades das vigas, rótulas plásticas de flexão composta desviada (rótulas PMM) nas

extremidades dos pilares e rótulas de esforço axial (e que se denominaram RCALVEN) nas

barras representativas da alvenaria.

Rótula Esforço Axial - Deslocamento Axial (RCALVEN )

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8

Deslocamento Axial / Deslocamento Axial de cedência

Esf

orço

Axi

al /

Esf

orço

Axi

al d

e ce

dênc

ia

Rótula M3 e PMM (default)

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

Rotação / Rotação de cedência

Mom

ento

/ M

omen

to d

e ce

dênc

ia


UNIC

Análise Estática Não Linear do Corpo 22 (cont.)

Formação de “Soft Storey” incipiente:

•Sd ≈ 0.041

•Deslocamento no topo ≈ 6.2 cm

Modelo_2:Modelo_1:


UNIC


UNIC


•Performance Point obtido, com espectro de resposta

reduzido final

•(Deslocamento no Topo, Força de Corte Basal) = (0.1044 m, 8804.43 kN)


UNIC

4. Novas 4. Novas TendTendêênciasncias. . AvaliaAvaliaçãçãoo dada vulnerabilidadevulnerabilidade ssíísmicasmica com com

base base emem indicadoresindicadores de de desempenhodesempenho

Proposta do VISION 2000 (SEAOC, 2000)


UNIC

VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalares


UNIC


Componentes Não Estruturais: compreendem os elementos

construtivos não estruturais (paredes de alvenaria exteriores,

divisórias de alvenaria interiores, etc.), os equipamentos (médicos e

mecânicos) e as instalações básicas (redes eléctrica, de água, de

esgotos e de gases medicinais) dos serviços mais relevantes.

Equipamentos: todos os equipamentos necessários, directa ou

indirectamente, à prestação dos cuidados médicos.

Instalações Básicas: redes necessárias à operacionalidade da

instalação hospitalar.


UNIC


Componentes Não Estruturais


UNIC


Os Componentes Não Estruturais correspondem a uma fracção

significativa do valor da instalação hospitalar.

Valores típicos dos investimentos nas construções


UNIC


Simulação dos danos não estruturais numa habitação.


UNIC


Observe-se ainda que a operacionalidade de uma instalação

hospitalar após um sismo depende em grande medida da

integridade e funcionalidade dos componentes não estruturais.


UNIC


(Outra) Classificação prévia dos componentes não estruturais

Elementos sensíveis à deformação: paredes não estruturais (interiores

e interiores), ou quaisquer outros componentes obrigados a acomodar

a deformação apresentada pela estrutura.

Elementos sensíveis à aceleração: elementos pesados, ligados

parcialmente à estrutura (equipamentos médicos ou electromecânicos

pesados, etc.).


UNIC


Elementos sensíveis à aceleração

Distribuição de acelerações em altura (HSM, corpo 22)


UNIC


Situações típicas de danos em componentes não estruturais:

Derrubamento ou deslizamento de geradores de emergência, devido à deficiente fixação à estrutura, originando a interrupção do fornecimento de energia eléctrica.

Derrubamento, total ou parcial, dos postos de transformação de energia eléctrica e derrame do óleo, causando também a interrupção do abastecimento de energia eléctrica de emergência.

Danos na central de comunicações telefónicas, originando a interrupção temporária das comunicações dentro do hospital.

Derrubamento de reservatórios de oxigénio e de gases inflamáveiscom a perda do seu conteúdo, criando uma situação de elevado risco.


UNIC


Situações típicas de danos em componentes não estruturais (cont.):

Derrubamento de estantes de armazenamento, quebra de recipientes com produtos de saúde, limitando os stocks disponíveis para a prestação dos cuidados de saúde.

Queda de equipamentos de laboratório e danos nos sistemas de instrumentação médica.

Rotura de condutas no interior do hospital, do sistema de fornecimento de água, de gases clínicos e/ou de vapor. Estas ocorrência situam-se prioritariamente nas zonas em que as condutas atravessam as juntas de dilatação estruturais, ou quando as condutas se situam no interior de paredes divisórias de alvenaria danificadas pelo sismo.

Fendilhação de paredes (interiores e exteriores).


UNIC


Situações típicas de danos em componentes não estruturais.

Equipamento electromecânico


UNIC



Equipamento electromecânico e armários de farmacêuticos


UNIC



Componentes arquitectónicos


UNIC

Metodologia de avaliação de vulnerabilidade (PAHO):

Inventário – Inventário dos elementos em risco, articulada na classificação anteriormente referida de elementos construtivos (designada de elementos arquitectónicos), instalações básicas e equipamentos.

Inspecção – levantamento das condições de vulnerabilidade dos elementos em risco, focalizada para a avaliação das condições de fixações destes e da sua interacção com a estrutura, assim como na identificação dos riscos inerentes.

Avaliação – a avaliação é realizada tendo por objectivo priorizar as intervenções a realizar no futuro, ponderando a vulnerabilidade de cada elemento com a gravidade das consequências dos riscos inerentes.



UNIC

Metodologia de avaliação de vulnerabilidade (PAHO): InventárioVulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalares

Antenas

Tectos

Apêndices (letreiros, sinalética, etc.)

Canalizações em geralVidros

VaporRevestimentos

Ar condicionadoEstantes de farmáciaChaminés

Água industrialArquivos clínicosTerraços e varandas

Água potávelArmazenamentoCornijas

VácuoConteúdosElementos da cobertura

TelecomunicaçõesMobiliárioTectos falsos

ElectricidadeEquipamento de escritórioParedes exteriores

Gás industrialEquipamento industrialParedes interiores

Gases médicosEquipamento médicoDivisórias e tabiques

Instalações básicasEquipamentos e mobiliárioArquitectónicos

Componentes não estruturais a considerar na avaliação de vulnerabilidade


UNIC



UNIC

Classificação dos riscos

Risco para a vida

Risco de perda de bens móveis ou de perda de propriedade

Risco de perda de funcionalidade

VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalaresMetodologia de avaliação de vulnerabilidade (PAHO): Inspecção

XFuncionalidade

XPropriedade

XVida

AltoMédioBaixoRisco

Exemplo de classificação de riscos de componente não estrutural


UNIC

A metodologia da PAHO considera separadamente:

As instalações básicas e os equipamentos.

Os componentes arquitectónicos.

VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalaresMetodologia de avaliação de vulnerabilidade (PAHO):


UNIC

Relativamente às Instalações Básicas e os Equipamentos, estes devem ser classificados do ponto de vista de:

Vulnerabilidade.

Gravidade das consequências.

VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalaresMetodologia de avaliação de vulnerabilidade (PAHO): Avaliação


UNIC

VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalaresMetodologia de avaliação de vulnerabilidade (PAHO): AvaliaçãoInstalações Básicas e os Equipamentos

Classes de Vulnerabilidade:

•Vulnerabilidade Baixa (B) – o componente encontra-se adequadamente fixo e/ou demonstra uma baixa probabilidade de dano face à deformação previsível da estrutura

•Vulnerabilidade Média (M) – o componente encontra-se fixo mas existe alguma probabilidade que este seja deslocado face às acelerações e/ou deformações sofridas pela estrutura

•Vulnerabilidade Alta (A) – o componente não se encontra fixo ou encontra-se deficientemente fixo de tal forma que existe uma elevada probabilidade de dano face às acelerações e/ou deformações sofridas pela estrutura


UNIC


Classes de gravidade das consequências:

•Baixas consequências (B) – devido à sua localização ou devido à sua natureza, os danos previsíveis no equipamento (ou instalação) são pouco susceptíveis de provocar lesões aos ocupantes ou de afectar significativamente o funcionamento do hospital

•Médias consequências (M) – os danos previsíveis no equipamento (ou instalação) apresentam alguma probabilidade de provocar lesões aos ocupantes ou de afectar significativamente o funcionamento do hospital

•Altas consequências (A) – o componente apresenta uma elevada probabilidade de provocar lesões (incluindo mortes) nos ocupantes e/ou a sua falha compromete seriamente a prestação de cuidados de saúde


UNIC


963Baixa

852Média

741Alta

BaixasMédiasAltas

ConsequênciasVulnerabilidade

Chave da matriz de prioridades de intervenção (PAHO)


UNIC

VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalaresMetodologia de avaliação de vulnerabilidade (PAHO): AvaliaçãoComponentes Arquitectónicos – vulnerabilidade expressa em termos da deriva

Estado último: quando o estado de danos no painel obriga à sua reparação ou substituição

Estado de serviço: nível de deformação para o qual se iniciam os danos no painel

240X1200,750,50Alma de poliestireno expandido revestido com fibrocimento

240X1120,800,35Poliestireno expandido reforçado com malha de aço

230X970,950,35Estrutura portante metálica com painéis de betão leve

240X1000,55-Estrutura portante metálica com gesso cartonado

240X1000,700,20Betão leve

240X2401,000,65Madeira revestida com gesso cartonado e fibrocimento

240X2401,100,70Madeira revestida com painéis de gesso cartonado

240X2400,700,25Alvenaria confinada com mosaicos industriais

240X2400,400,125Alvenaria confinada com mosaicos artesanais

comprimento (cm)serviço

Relação altura-Estado últimoEstado de Tipo de painel

Capacidade de

deformação lateral (%),

proposta pela PAHO


UNIC

VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalaresMetodologia de avaliação de vulnerabilidade (PAHO): AvaliaçãoComponentes Arquitectónicos – colunas curtas

Efeito de coluna curta por confinamento lateral parcial de um pilar


UNIC

VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalaresMetodologia de avaliação de vulnerabilidade (PAHO): AvaliaçãoComponentes Arquitectónicos – tectos falsos

Danos em tectos falsos e iluminação suspensa


UNIC

VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalaresMetodologia de avaliação de vulnerabilidade (PAHO): AvaliaçãoComponentes Arquitectónicos – Caixilharias

Os caixilhos metálicos ancorados à estrutura ou às paredes não estruturais ao serem

submetidos a grandes deformações poderão danificar-se, originando a queda ou

desprendimento dos painéis de vidro. Este problema pode resultar das seguintes

causas:

•O vidro foi cortado muito pequeno relativamente às dimensões da abertura.

•O vidro foi cortado muito grande relativamente às dimensões da abertura, deixando

pouca ou nenhuma margem para acomodar as deformações do caixilho.

•O vidro não está bem ajustado ao caixilho, de forma que apresenta um movimento

independente do caixilho, provocando a sua rotura ou queda.


UNIC

VulnerabilidadeVulnerabilidade SSíísmicasmica NNããoo EstruturalEstrutural emem InstalaInstalaçõçõeses HospitalaresHospitalaresRedução da vulnerabilidade (PAHO):

Uma vez identificados os elementos não estruturais com riscos mais elevados, tendo por

base uma priorização em termos de perda de vidas, de bens móveis e/ou de

funcionamento, deverão adoptar-se as medidas apropriadas para reduzir ou eliminar o

risco. Apresenta-se de seguida uma lista de doze medidas genéricas aplicáveis para

redução do risco sísmico em elementos não estruturais (PAHO):

1. Remoção

2. Recolocação

3. Movimentação restringida

4. Fixação

5. Ligações flexíveis

6. Suportes

7. Substituição

8. Modificação

9. Isolamento

10. Reforço

11. Redundância

12. Rápida resposta e preparação


UNIC


1. Remoção. Remoção e substituição dos elementos que provocam o risco.

2. Recolocação. Colocação dos elementos susceptíveis de risco em locais

menos perigosos.

3. Movimentação restringida. Limitação dos movimentos que poderão apresentar

certos equipamentos (cilindros de gás, geradores, etc.)

Limitadores de apoios de máquinas (PAHO).


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4. Fixação. Fixar o equipamento aos elementos

resistentes (exemplo: termoacumulador).

5. Ligações flexíveis. Ligações entre

componentes que poderão apresentar

vibrações com características diferentes

(atravessamento de juntas de dilatação, etc.).

Ligações flexíveis (PAHO).


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6. Suportes. Ligações adicionais que travem elementos que se encontram

suspensos por dispositivos destinados apenas ao suporte do peso próprio.

Solução de travamento do tecto falso (PAHO).


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7. Substituição.

8. Modificação. Colocação de películas de plástico aderente, transparente, sobre

vidros, evitando a sua queda, caso estes sejam partidos.

9. Isolamento.

10. Reforços. Reforçar elementos frágeis (por exemplo chaminés ou paredes de

alvenaria particularmente frágeis) por meio de colocação de malha e

argamassa sobre a sua superfície.

11. Redundância. Dispor de reservas para obstar à interrupção da funcionalidade

de certos equipamentos ou instalações básicas.

12. Resposta rápida e preparação. Planos de emergência, meios de reparação

rápida (ainda que temporária), etc..

(ist/decivil e icist) - dec.fct.unl.pt · ciclo de palestras da fct/unl e unic – 7 de maio de...

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