Publicação
Seismic protection of rammed earth heritage based on a compatible externally applied strengthening technique
| Resumo: | A taipa é uma técnica construtiva difundida mundialmente, não só pelo património arquitectónico mas também pelos novos edifícios. Além disso, estima-se que cerca de um quarto da população mundial viva em habitações de terra crua. Contudo, as estruturas de taipa são caracterizadas por elevada vulnerabilidade sísmica, que combinada com o elevado risco sísmico das zonas em que se situam e a elevada exposição sísmica, resulta num risco sísmico associado bastante elevado. Apesar da crescente preocupação com o risco sísmico das construções de taipa, o seu comportamento sísmico requer ainda investigação, enquanto que se torna necessário o desenvolvimento de soluções de reforço adequadas para reduzir o risco de colapso e a consequente perda de vidas e de património cultural. Entre as várias técnicas de reforço, os rebocos armados (TRM) são amplamente utilizados em edifícios de alvenaria devido à sua eficácia. Apesar do reforço TRM em património construído em adobe ter demonstrado uma melhoria significativa da capacidade sísmica, pouca investigação foi ainda realizada sobre a utilização desta técnica no reforço de construções de taipa. Neste contexto, a presente tese pretende contribuir para o conhecimento da resposta sísmica de estruturas de taipa e avaliar a eficácia de várias soluções de reforço TRM, tendo em consideração a compatibilidade dos materiais. O extenso programa experimental executado incluiu primeiramente a análise geotécnica dos solos, usada posteriormente para definir as misturas de taipa e das argamassas à base de terra. Seguidamente, os diferentes materiais foram caracterizados, nomeadamente a taipa e os componentes dos reforços TRM (matriz e malha). Assim, as interações entre o TRM e a taipa foram investigadas por meio de ensaios de tração direta em cupons de TRM, ensaios de arranque (pull-out), ensaios de corte (single-lap shear) e ensaios de compressão diagonal em muretes de taipa. Com base nos resultados dos ensaios de arranque, foi deduzido um modelo analítico de tensão-escorregamento que inclui um novo parâmetro de dano. Para conhecer melhor a resposta ao corte das estruturas em taipa, foi realizado um ensaio de corte cíclico quási-estático numa parede de taipa, a qual foi posteriormente reforçada com a solução de TRM proposta e testada novamente. Finalmente, a resposta para fora do plano de paredes de taipa foi analisada por meio de um ensaio em mesa sísmica, realizado num modelo de taipa que foi posteriormente reforçado com TRM e testado novamente. De uma forma geral, os resultados demonstram que a solução proposta de reforço TRM melhorou a capacidade sísmica dos modelos de taipa em termos de deslocamentos e ductilidade, embora o dano e a resistência da estrutura não tivessem sido completamente recuperados. |
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| Autores principais: | Romanazzi, Antonio |
| Assunto: | Argamassa reforçada compatível Ensaio cíclico no plano Ensaio dínamico fora do plano Modelo analítico Analytical model Compatible textile reinforced mortar In-plane cyclic test Out-of-plane shake table test |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A taipa é uma técnica construtiva difundida mundialmente, não só pelo património arquitectónico mas também pelos novos edifícios. Além disso, estima-se que cerca de um quarto da população mundial viva em habitações de terra crua. Contudo, as estruturas de taipa são caracterizadas por elevada vulnerabilidade sísmica, que combinada com o elevado risco sísmico das zonas em que se situam e a elevada exposição sísmica, resulta num risco sísmico associado bastante elevado. Apesar da crescente preocupação com o risco sísmico das construções de taipa, o seu comportamento sísmico requer ainda investigação, enquanto que se torna necessário o desenvolvimento de soluções de reforço adequadas para reduzir o risco de colapso e a consequente perda de vidas e de património cultural. Entre as várias técnicas de reforço, os rebocos armados (TRM) são amplamente utilizados em edifícios de alvenaria devido à sua eficácia. Apesar do reforço TRM em património construído em adobe ter demonstrado uma melhoria significativa da capacidade sísmica, pouca investigação foi ainda realizada sobre a utilização desta técnica no reforço de construções de taipa. Neste contexto, a presente tese pretende contribuir para o conhecimento da resposta sísmica de estruturas de taipa e avaliar a eficácia de várias soluções de reforço TRM, tendo em consideração a compatibilidade dos materiais. O extenso programa experimental executado incluiu primeiramente a análise geotécnica dos solos, usada posteriormente para definir as misturas de taipa e das argamassas à base de terra. Seguidamente, os diferentes materiais foram caracterizados, nomeadamente a taipa e os componentes dos reforços TRM (matriz e malha). Assim, as interações entre o TRM e a taipa foram investigadas por meio de ensaios de tração direta em cupons de TRM, ensaios de arranque (pull-out), ensaios de corte (single-lap shear) e ensaios de compressão diagonal em muretes de taipa. Com base nos resultados dos ensaios de arranque, foi deduzido um modelo analítico de tensão-escorregamento que inclui um novo parâmetro de dano. Para conhecer melhor a resposta ao corte das estruturas em taipa, foi realizado um ensaio de corte cíclico quási-estático numa parede de taipa, a qual foi posteriormente reforçada com a solução de TRM proposta e testada novamente. Finalmente, a resposta para fora do plano de paredes de taipa foi analisada por meio de um ensaio em mesa sísmica, realizado num modelo de taipa que foi posteriormente reforçado com TRM e testado novamente. De uma forma geral, os resultados demonstram que a solução proposta de reforço TRM melhorou a capacidade sísmica dos modelos de taipa em termos de deslocamentos e ductilidade, embora o dano e a resistência da estrutura não tivessem sido completamente recuperados. |
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