Resumo As construções históricas possuem elevado significado e importância para a sociedade. Como contribuição à preservação do patrimônio histórico, o presente trabalho apresenta um estudo sobre o comportamento dinâmico de uma edificação histórica, inserida no âmbito do patrimônio histórico da cidade de Sobral, localizada na região norte do estado do Ceará, nomeadamente Igreja de Nossa Senhora das Dores, uma capela do início Século XIX, construída em alvenaria de tijolos maciços. Neste estudo foi realizado o ensaio de vibração ambiental com objetivo de obter as frequências naturais da edificação com foco à calibração do modelo numérico e, a partir dele, com recurso ao software Ansys®, realizar a caracterização modal via Método dos Elementos Finitos (MEF). Os resultados obtidos permitiram analisar o comportamento dinâmico da estrutura, no que se refere à obtenção das frequências naturais, modos de vibração e deslocamentos direcionais.

Abstract Heritage constructions presents high significance and importance for society. As way of contribution for the preservation of the heritage constructions, this paper presents a study on the dynamic behavior of a heritage construction, part of the historic center of Sobral city, located at the north region of Ceará State, namely the Nossa Senhora das Dores Church, a church from the beginning of the 19th century, built in clay brick walls. In this study, ambient vibration tests were performed aiming to obtainment of the natural frequencies of the building focusing the calibration of the numerical model and, from it, proceeding with modal analysis by Finite Element Method (FEM) with recurrence to software Ansys®. The results allowed the analysis of the structural dynamic behavior taking into account natural frequencies, modal shapes and directional displacements.

RESUMO Sistemas óticos são reconhecidos como uma importante ferramenta para a monitorização estrutural, especialmente para avaliação da segurança em tempo real, devido a configuração simplificada e o baixo custo destes sistemas quando comparado com sistemas usuais, nomeadamente sistemas elétricos. Este trabalho tem por objetivo apresentar um caso de estudo sobre monitorização estrutural focado na avaliação da fiabilidade através da utilização de um sistema sensorial ótico simplificado. Dessa forma, um reservatório elevado de água de concreto armado foi instrumentado com um acelerómetro ótico biaxial e monitorado desde janeiro de 2014. Tendo em conta os dados de aceleração, as frequências naturais e os deslocamentos relativos foram calculados. Neste trabalho, a análise de fiabilidade é realizada baseada na distribuição de valores extremos e os resultados obtidos são ainda utilizados para a predição sobre a segurança estrutural do reservatório de água para os próximos 100 anos. Os resultados mostraram que o sistema ótico de monitorização implementado neste trabalho combinado com a análise por distribuição dos valores extremos pode fornecer dados adequados para a avaliação da fiabilidade estrutural.

ABSTRACT Optical systems are recognized to be an important tool for structural health monitoring, especially for real time safety assessment, due to simplified system configuration and low cost when compared to regular systems, namely electrical systems. This work aims to present a case study on structural health monitoring focused on reliability assessment and applying data collected by a simplified optical sensing system. This way, an elevated reinforced concrete water reservoir was instrumented with a bi-axial optical accelerometer and monitored since January 2014. Taking into account acceleration data, the natural frequencies and relative displacements were estimated. The reliability analysis was performed based on generalized extreme values distribution (GEV) and the results were employed to build a forecast of the reliability of the water elevated reservoir for the next 100 years. The results showed that the optical system combined with GEV analysis, implemented in this experimental work, can provide adequate data for structural reliability assessment.

Da observação dos danos provocados por diversos sismos recentes, verifica-se que o escorregamento aço-betão é uma das principais causas de dano e colapso de edifícios existentes de betão armado. Em muitos países, este fenómeno assume particular importância nos edifícios construídos até aos anos 70, com armadura lisa e anteriormente à introdução dos primeiros regulamentos que contemplam a acção sísmica com maior detalhe. Este tipo de estruturas apresenta, geralmente, pormenorização deficiente da armadura, fracas condições de aderência e confinamento inadequado do betão. As ligações viga-pilar nas estruturas de betão armado são pontos onde ocorrem danos significativos quando as estruturas estão sujeitas a carregamentos cíclicos, uma vez que nestas zonas ocorre a maior concentração de esforços. O fenómeno do escorregamento assume particular relevância nas ligações viga-pilar, devido aos maiores esforços que aqui se desenvolvem mas também ao facto de nestas zonas se realizar tipicamente a ancoragem dos varões longitudinais dos pilares e/ou vigas. Neste artigo são apresentados os principais resultados dos ensaios cíclicos de dois nós viga-pilar à escala real com igual geometria e igual pormenorização da armadura, representativos de nós interiores de edifícios de betão armado construídos até meados dos anos 70 sem pormenorização adequada para fazer face à acção sísmica. Um dos nós foi construído com armadura lisa (com fracas condições de aderência) e o outro nó com armadura nervurada (com boas condições de aderência). Faz-se também a comparação dos resultados obtidos para compreender a influência das condições de aderência na resposta cíclica de nós interiores viga-pilar deste tipo de estruturas de betão armado. Dos resultados obtidos, conclui-se que o fenómeno do escorregamento condiciona significativamente o desempenho das estruturas com armadura lisa quando solicitadas por acções cíclicas.

Damage reports after recent earthquakes proves that slippage between steel reinforcing bars and the surrounding concrete is one the common causes of damage and collapse of existing RC building structures. The bond-slip mechanism assumes particular importance in RC building structures built until the 70’s, with plain reinforcing bars, previously to the enforcement of modern seismic codes. This type of structures is usually characterized by poor reinforcement detailing, poor bond properties and inadequate concrete confinement. In RC buildings subjected to cyclic loads, as the induced by earthquakes, high stress concentration occurs at the beam-column joints, making this regions prone to the occurrence of severe damage. Beam-column joints are particularly sensitive to the bond-slip mechanism due to the stress concentration, but also due to the fact that anchorage of beam and column longitudinal reinforcing bars is typically made in the joint vicinity. In this paper are presented the main results of the cyclic tests performed on two full-scale beam-column joints with the same geometry and reinforcement detailing, representative of interior joints in RC building structures built until the mid-70’s, without adequate seismic detailing. One specimen was built with plain reinforcing bars (poor bond properties) and the other with deformed bars (good bond properties). For a better comprehension of the bond properties influence on the cyclic behavior of the beam-column joints, a comparison is established between the main experimental results obtained for the two specimens. The comparative analysis shows that the bond-slip mechanism has a strong influence in the cyclic response of RC structural elements.