Search

Doutoramento em Engenharia Civil This PhD thesis is focused on the characterisation of the out-of-plane seismic performance of stone masonry walls, where the development of an innovative fragility-based approach, founded on solid experimental outputs, analytical formulation and post-earthquake damage observation, was outlined as main objective. In order to achieve it, two groups of specific objectives were distinguished in function of the genesis of the work, and are discussed throughout the seven chapters that compose this document. The first chapter presents a brief introduction to the main topic of the work, the description of the general and specific objectives to be achieved and each one of the tasks performed to fulfil them. Chapter 2 presents a compact state-of-art review wherein the principal methodologies proposed to assess the out-of-plane behaviour of unreinforced masonry structures are presented and discussed. The experimental part of this research begins in the third chapter, where an in situ experimental campaign, performed on three masonry wall piers of an existing building, is presented. Chapter 4 aims at describing an experimental program conducted in laboratory environment to characterise the out-of-plane behaviour of unreinforced masonry piers. In the scope of this experimental campaign, six full-scale unreinforced regular stone masonry walls were tested resorting to two different loading techniques. Getting into the analytical part of the work, Chapter 5 presents a simplified analytical approach for the description of the out-of-plane seismic performance of unreinforced regular stone masonry wall, from an overturning moment-rotation relationship and Chapter 6 is focused on the calibration of a seismic vulnerability method, on the basis of fragility results constructed from damage limit-states obtained resorting to the analytical approach proposed in the fifth chapter. Finally, an overall synopsis of the work, the most relevant results and conclusions achieved and some future research lines are presented and discussed in Chapter 7. Esta tese de doutoramento foca-se na caraterização do desempenho sísmico para fora do plano de paredes de alvenaria de pedra, através do desenvolvimento de uma nova metodologia baseada na fragilidade destes elementos, assente em observação experimental, formulação analítica e observação de danos pós-sismo. De forma a atingir este objetivo, definem e discutem-se neste documento dois grupos distintos de objetivos em função da génese experimental ou analítica dos trabalhos. Assim, no primeiro capítulo apresenta-se uma breve introdução ao tópico principal do trabalho e discutemse objetivos gerais e específicos a atingir em cada uma das tarefas definidas. O Capítulo 2 apresenta um estado de arte exaustivo, onde as principais metodologias propostas na bibliografia para avaliar o comportamento sísmico de estruturas de alvenaria de pedra não reforçada, são apresentadas e discutidas. A parte experimental deste trabalho inicia-se no capítulo terceiro, com a apresentação de uma campanha experimental in situ conduzida num edifício existente, localizado na ilha do Faial, Açores, e onde foram ensaiadas três paredes de alvenaria com condições de reforço distintas. O Capítulo 4 descreve um trabalho experimental conduzido em ambiente laboratorial, com o objetivo de caracterizar o comportamento para fora do plano de nembos de parede. No âmbito desta campanha experimental, construíram-se e testaramse seis nembos de parede em alvenaria de pedra regular não reforçada, com recurso a duas técnicas de ensaio distintas. Entrando no parte analítica do trabalho, o Capítulo 5 apresenta uma metodologia analítica capaz de descrever de forma simplificada a resposta sísmica para fora do plano de paredes de alvenaria de pedra regular, através de uma relação de momento fletor-rotação. O Capítulo 6 é dedicado à calibração de uma metodologia de avaliação da vulnerabilidade sísmica, com base em resultados de fragilidade obtidos através de estados limite de dano definidos através da metodologia analítica proposta no Capítulo 5. Finalmente, no sétimo capítulo apresenta-se a síntese geral do trabalho desenvolvido, discutem-se os principais resultados e conclusões obtidas e desvendam-se algumas linhas de investigação futura.

Mestrado em Engenharia Civil Nas últimas décadas, a avaliação da vulnerabilidade sísmica das construções tem vindo a ganhar destaque entre a comunidade científica. No entanto, a grande maioria das metodologias de avaliação propostas têm-se focado no comportamento do edifício no seu todo, não dando particular destaque ao comportamento isolado das paredes de fachada. A presente dissertação aborda o tema da vulnerabilidade sísmica de paredes de fachada em alvenaria, através do desenvolvimento de uma metodologia simplificada de avaliação da vulnerabilidade sísmica, e da sua posterior aplicação às fachadas dos edifícios da Baixa de Coimbra. Os resultados obtidos foram de seguida analisados e integrados numa plataforma SIG. O sismo que abalou recentemente a região italiana de Abruzzo, forneceu um valioso conjunto de informação de dano pós-sismo, através da qual, foi possível desenvolver e calibrar uma curva analítica para estimar o grau de dano médio para paredes de fachada. Definida a função de vulnerabilidade para fachadas, construíram-se então cenários de dano, utilizados subsequentemente na elaboração de uma proposta de caminhos de evacuação e planeamento de emergência para a Baixa de Coimbra. Com o objectivo de validar os resultados obtidos através da metodologia desenvolvida, aplicou-se uma metodologia mecanicista a um grupo de fachadas da Baixa de Coimbra, e confrontaram-se os resultados obtidos através de cada um destes dois métodos de avaliação. Finalmente, apresentam-se um conjunto de estratégias de intervenção, que visam melhorar o comportamento sísmico das paredes de fachada. ABSTRACT: In the last decades, seismic vulnerability assessment of buildings has gained importance among the scientific community. However, most of the evaluation methodologies proposed have focused on the behaviour of the building as a whole, not paying particular attention to the individual behaviour of the façade walls. This dissertation approaches the subject of seismic vulnerability of masonry façade walls, through the development of a methodology for seismic vulnerability assessment, and its subsequent application to the façades of the historical city Centre of Coimbra. The results were then analysed and integrated into a GIS platform. The recent earthquake that occurred in the Italian region of Abruzzo, provided a valuable data of post-earthquake damage information, through which, it was possible to develop and calibrate an analytical function to estimate the mean damage grade for façade walls. Once defined, the vulnerability function for façade walls, the construction of damage scenarios were carried out, and subsequently were used in the preparation accessibility routing and emergency planning for the old city centre of Coimbra. In order to validate the results obtained through the methodology developed, it was applied a mechanistic approach to a group of façades of the historical city centre of Coimbra, and the results obtained by each of the methodologies is confronted. Finally, are presented a set of intervention strategies, to improve the seismic behaviour of the façade walls.

Dissertação de Mestrado em Reabilitação de Edifícios apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Diversos estudos apontam para a inevitável situação das alterações climáticas e, com elas, o aumento da frequência e da intensidade dos fenômenos climáticos extremos. O crescimento na ocorrência de inundações nas últimas décadas, resultado destas alterações e de outros fatores, tais como a expansão urbana e alterações ao uso do solo, são disso exemplo, e evidenciam a necessidade do desenvolvimento de estudos e métodos para gerir e mitigar o risco de inundação, especialmente em áreas urbanas onde a utilização de medidas adequadas são atualmente um desafio para a sociedade. A presente dissertação pretende contribuir para o conhecimento nesta temática através da avaliação da vulnerabilidade e risco de inundação na cidade de Porto Alegre, capital e maior município brasileiro do estado do Rio Grande do Sul. Visando fornecer as condições de análise do cenário de inundação com vista à definição de possíveis estratégias de reabilitação otimizadas para a redução da vulnerabilidade do edificado existente, ou seja, atenuação dos danos associados a este tipo de risco, a presente investigação foca-se em uma área específica no bairro do centro histórico. Para isso, é proposta uma metodologia simplificada de avaliação do risco de inundação baseada na revisão dos métodos e abordagens existentes e levantamento de campo, tendo em conta as componentes de vulnerabilidade física e funcional do edificado, combinadas coma componente de perigosidade. Analisando isoladamente cada componente definida, apresentam-se uma compreensão detalhada do risco de inundação e suas possíveis causas, considerando que este aspecto é fundamental no embasamento dos tomadores de decisão e gestores sobre quais os fatores mais impactantes ao risco, seja ao nível do quarteirão ou edifício. Pela agregação e análise através de uma matriz de risco, identificaram-se alguns edifícios classificados entre um risco elevado a extremo que, geralmente, seguem a tendência dos indicadores individuais de perigosidade e vulnerabilidade. Mesmo que a metodologia sugerida exija uma análise e interpretação cautelosa dos resultados, o estudo pode indicar uma área que demanda uma atenção especial e, principalmente, edifícios que necessitam de intervenção imediata. Considerando a combinação dos resultados, a cartografia realizada a partir da matriz de risco identifica uma faixa moderado-elevado que representa uma preocupação maior. A região mais atingida é a do Cais Mauá que conta com subutilização das funções devido ao seu estado geral de conservação, falta de planejamento estratégico e desconexão com o restante da cidade, mesmo sendo uma área com valor histórico. No cenário de uma inundação de grande magnitude, a área de estudo não apresenta um cenário tão alarmante com a hipótese de inexistência ou falha do sistema atual de proteção. No entanto, para além da proteção ao nível comunitário, o edificado estudado não está preparado para responder a esse tipo de evento mitigando os seus danos, e tão pouco existem políticas de enfrentamento ao nível governamental. Several studies point to the inevitable context of climate change and, consequently, the increase in the frequency and intensity of extreme weather events. The increase in the occurrence of floods in recent decades, as a result of these changes and other factors, such as urban sprawl and land-use changes, are an example of this and highlight the need to develop studies and methods to manage and mitigate flood risk, especially in urban areas where the use of appropriate measures are currently a challenge for society. The present dissertation aims to contribute to the knowledge on this subject by assessing the vulnerability and risk of flooding in the city of Porto Alegre, the capital and largest Brazilian municipality in the Rio Grande do Sul. With the objective of providing the conditions for the analysis of flooding scenario to be used to outline possible optimized rehabilitation strategies aimed at reducing the vulnerability of the existing building stock, i.e., to mitigate the damage associated with this type of risk, the present investigation focuses on a specific area in the historic centre neighbourhood. For this purpose, a simplified methodology of flood risk assessment is proposed, based on the review of existing methods and approaches and field survey, taking into account the physical, social and functional components of the building related to the hazard component. By analyzing alone each defined component, a detailed understanding of flood risk and its possible causes is presented, considering that this aspect is fundamental in grounding decision-makers and managers on which factors have the most impact on risk, whether at the block or building level. By the aggregation and analysis through the risk matrix, some buildings classified between high and extreme risk were identified, which generally follow the trend of the individual indicators of hazard and vulnerability. Even though the suggested methodology requires a careful analysis and interpretation of the results, the study can indicate an area that demands special attention and, mainly, buildings that need immediate intervention. Considering the combination of results, the risk mapping performed based on the risk matrix identifies an area with a moderate-high risk that represents a major concern. The most affected region is Mauá Pier, which has underutilized functions due to its general state of conservation, lack of strategic planning, and disconnection with the rest of the city, even though it is an area with historical value. In a great magnitude flooding scenario, such as the historical maximum, the study area does not present such an alarming scenario with the hypothesis of inexistence or failure of the current protection system. However, beyond the protection at the community level, the studied buildings are not prepared to respond to this type of event by mitigating its damage, nor are there any policies to confront it at the government level.

Dissertação de Mestrado em Reabilitação de Edifícios apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Diversos estudos apontam para a inevitável situação das alterações climáticas e, com elas, o aumento da frequência e da intensidade dos fenômenos climáticos extremos. O crescimento na ocorrência de inundações nas últimas décadas, resultado destas alterações e de outros fatores, tais como urbanização alargada e o uso do solo, são disso exemplo, e evidenciam a necessidade do desenvolvimento de estudos e métodos para gerir e mitigar o risco de inundação, especialmente em áreas urbanas onde a utilização de medidas adequadas são atualmente um desafio para a sociedade. Neste contexto, a presente dissertação visa fornecer condições de análise do cenário de inundação em núcleos urbanos com vista à definição de possíveis estratégias de reabilitação otimizadas com vista à redução da vulnerabilidade do edificado existente, ou seja, atenuação dos danos associados a este tipo de risco. Como objetivo específico do trabalho, pretende-se analisar a vulnerabilidade e o risco de inundação em núcleos urbanos antigos, nomeadamente tendo em conta as componentes física e funcional. Para alcançar este objetivo, serão utilizadas metodologias simplificadas de avaliação do risco de inundação, pesquisa na literatura e levantamento de campo, limitado ao Bairro Centro Histórico da cidade de Porto Alegre, RS, Brasil. É a capital e maior município brasileiro do Rio Grande do Sul na região sul do Brasil, Porto Alegre está localizado na margem oriental do Rio Guaíba, formado pela convergência de quatro rios e diversos arroios que desembocam na Lagoa dos Patos, uma gigantesca lagoa de água doce navegável até mesmo por grandes navios. Destacam-se neste bairro, 52 bens imóveis tombados pelo patrimônio histórico, por exemplo, o Cais Mauá, o Centro Administrativo, a Usina do Gasômetro, o Setor 05 da Orla do Lago Guaíba, o Parque da Harmonia e a Universidade Federal do Rio Grande do Sul; sendo de notório o elevado e insubstituível valor cultural e social destas áreas. Several studies point to the inevitable situation of climate change and, with it, the increase in the frequency and intensity of extreme weather phenomena. The growth in the occurrence of floods in recent decades, as a result of these changes and other factors, such as widespread urbanization and land use, are examples of this, and highlight the need for the development of studies and methods to manage and mitigate flood risk, especially in urban areas where the use of appropriate measures is currently a challenge for society. In this context, this dissertation aims to provide conditions for analyzing the flood scenario in urban centers with a view to defining possible rehabilitation strategies optimized for reducing the vulnerability of the existing building, in other words, mitigation of the damage associated with this type of risk. As a specific objective of the work, the aim is to analyse the vulnerability and risk of flooding in old urban centres, namely taking into account the physical and functional components. To achieve this objective, simplified methodologies of flood risk assessment, literature research and field survey will be used, limited to the Historic Central District of the city of Porto Alegre, RS, Brazil. The capital and largest city in the Brazilian state of Rio Grande do Sul in Southern Brazil, Porto Alegre is located on the eastern bank of the Guaíba River, formed by the convergence of four rivers and several streams that flow into the Patos Lagoon, a giant freshwater lagoon navigable even by large ships. In this neighborhood, 52 real estate properties are listed by the historical patrimony, for example, the Mauá Pier, the Administrative Center, the Gasômetro Plant, Sector 05 of the Guaíba Lake Shore, the Harmonia Park and the Federal University of Rio Grande do Sul; being of notorious the high and irreplaceable cultural and social value of these areas.

Dissertação de Mestrado em Reabilitação de Edifícios apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Pretende-se verificar o estado de conservação geral e descaracterização do edificado antigo e, posteriormente, numa segunda etapa, conduzir uma análise de vulnerabilidade sísmica das paredes de fachada do conjunto de edificíos que compõe o perímetro delimitado. Em seguida, confrontar os resultados com os obtidos em 2009, visando interpretar por comparação a evolução do estado de conservação e das fragilidades construtivas de modo a definir medidas de melhoria o comportamento sísmico da Baixa de Coimbra.A análise comparativa consistirá em cruzar dados levantados em 2009 com os atuais, através de Fichas de Registros, objetivando a atualização de informações acerca do estado atual, para verificação da evolução do estado de conservação e/ou descaracterização e para apurar se as anomalias são recorrentes, se o estado piorou pela falta de intervenções. Os resultados dessa análise poderão corroborar para dar celeridade na tomada de decisões em uma avaliação e promoção de soluções da segurança, reforço ou demolição do edificado, utilizando essa área como uma solução urbanística para melhorar as condições da comunidade. Atualmente a Câmara Municipal de Coimbra tem a preferencia de compra na ARU.Os dados levantados serão integrados a um Sistema de Integração Geográfica (SIG) para gestão do perímetro em estudo. Também os resultados deste trabalho serão cruzados com os resultados da análise levada a cabo em 2009 [Ferreira, 2009], permitindo verificar possíveis estratégias de emergência para a area delimitada. It is intended to verify the general state of conservation and lack of characterization of the old building and, subsequently, in a second stage, to conduct an analysis of the seismic vulnerability of the facade walls of the set of buildings that make up the delimited perimeter. Then, compare the results with those obtained in 2009, aiming to interpret by comparison the evolution of the state of conservation and the building weaknesses in order to define measures to improve the seismic behavior of Baixa de Coimbra.The comparative analysis will consist of crossing data collected in 2009 with the current ones, through Record Sheets, aiming at updating information about the current state, to verify the evolution of the state of conservation and / or mischaracterization and to determine if the anomalies are recurrent , if the state worsened due to the lack of interventions.The results of this analysis may corroborate to speed up decision-making in an evaluation and promotion of security solutions, reinforcement or demolition of the building, using this area as an urban solution to improve the conditions of the community. Currently the City Council of Coimbra has the preference to buy at ARU.The data collected will be integrated into a Geographic Integration System (GIS) to manage the perimeter under study. The results of this work will also be compared with the results of the analysis carried out in 2009 [Ferreira, 2009], allowing to verify possible emergency strategies for the defined area.

Dissertação de Mestrado em Reabilitação de Edifícios apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia A informação sobre uma análise comparativa e integrada de diferentes estratégias de reabilitação estrutural de edifícios antigos é ainda limitada, particularmente aquela relativa a custos em obras de reabilitação.Este trabalho pretende fazer um enquadramento das estratégias de reabilitação mais comummente adotadas em Portugal e discutir as principais abordagem e critérios a adotar no âmbito das boas práticas defendidas pelas instituições nacional e internacionais de referência no setor.Para este efeito, são analisados dois casos de estudo considerados representativos de duas correntes de reabilitação em Portugal; um exemplo que segue as boas práticas de reabilitação, e um exemplo de demolição parcial e reconstrução, conhecido como “fachadismo”. A comparação entre os dois casos de estudo integra a caracterização construtiva dos edifícios, a caracterização das soluções adotadas, o fluxo de materiais gerados por cada um dos casos mediante as metodologias de projeto adotadas, a análise e comparação financeira entre as diferentes abordagens, incluindo a análise detalhada dos fatores que contribuem para essa variação económica, e, finalmente, uma análise crítica do ponto de vista da sustentabilidade das soluções.O contributo mais significativo deste trabalho, centra-se na apresentação de fichas de custo de pormenores de reabilitação estrutural, divulgando rendimentos e metodologia de quantificação de custos em trabalhos específicos de reforço e reabilitação estrutural, onde a informação é ainda muito limitada, adicionando esta informação a um pormenor passível de ser utilizado em reabilitação sísmica, no caso, reboco armado. A comparação financeira entre dois casos de estudo de obras reais, avaliando as principais diferenças e localizando-as, analisando o contributo percentual de cada capítulo para o preço total da empreitada e quantificando o custo por metro quadrado, acrescentando na mesma medida o impacto financeiro que uma medida de reforço sísmico teria numa das empreitadas, entende-se serem contributos positivos deste trabalho na divulgação de informação, ainda escassa neste âmbito. Information on a comparative and integrated analysis of different strategies for structural rehabilitation of old buildings is still limited, particularly that relating to costs in rehabilitation works.This work aims to provide a framework for the rehabilitation strategies most commonly adopted in Portugal and discuss the main approach and criteria to be adopted within the scope of good practices defended by the national and international institutions of reference in the sector.For this purpose, two case studies considered representative of two streams of rehabilitation in Portugal are analyzed; an example that follows good rehabilitation practices, and an example of partial demolition and reconstruction, known as. façadism.The comparison between the two case studies integrates the constructive characterization of the buildings, the characterization of the solutions adopted, the flow of materials generated by each of the cases through the design methodologies adopted, the analysis and financial comparison between the different approaches, including the detailed analysis of the factors that contribute to this economic variation, and, finally, a critical analysis from the point of view of the sustainability of the solutions.The most significant contribution of this work, focuses on the presentation of cost sheets of structural rehabilitation details, disclosing yields and cost quantification methodology in specific structural reinforcement and rehabilitation works, where the information is still very limited, adding this information to a detail that can be used in seismic rehabilitation, in this case, reinforced plaster. The financial comparison between two case studies of real works, evaluating the main differences and locating them, analyzing the percentage contribution of each chapter to the total price of the contract and quantifying the cost per square meter, adding in the same measure the financial impact that a seismic reinforcement measure would have one of the contracts, it is understood to be positive contributions of this work in the dissemination of information, which is still scarce in this area.

Dissertação de Mestrado em Reabilitação de Edifícios apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia O trabalho a desenvolver não pretende abranger todas as fases de um projeto de reabilitação sísmica, o que necessitaria de um estudo mais amplo e extensivo. Cenário não pretendido para um documento desta natureza. Não será abordada a fase preliminar exigida a um projeto desta natureza, como sejam a consulta de documentação existente do edifício a intervir, como projetos, memórias descritivas, regulamentação em vigor à data da construção, etc. O levantamento arquitetónico e estrutural do edifício, identificação e análise de patologias, prescrição e análise de ensaios, modelação numérica e sua análise. Naturalmente que são processo imprescindíveis e sequencias que um projeto de reabilitação deve respeitar. Contudo, este trabalho centrar-se-á na fase seguinte ao atrás sequenciado, centrando-se na elaboração da solução para reforço estrutural, especificamente reforço sísmico de edifícios tradicionais, anteriores ao século XX, constituídos por alvenaria de pedra, pisos e cobertura em madeira.A abordagem pretende ser de índole marcadamente prática, abordando soluções concretas de reabilitação sísmica, procurando constituir-se como uma ferramenta de apoio efetiva para quem pretende projetar e/ou executar soluções desta natureza.Tendo em conta fatores de simplicidade de projeto, facilidade de oferta para execução no mercado e economia de execução, será estudado de forma detalhada um exemplo de uma solução de reforço sísmico de:• Fundações em alvenaria resistente de pedra;• Alvenaria resistente de pedra;• Pisos de madeira;• Coberturas de madeira.Tendo em conta elementos supra enunciados, serão abordadas as seguintes soluções de reforço sísmico:• Reforço sísmico de fundações de alvenaria de pedra através de microestacas;• Reforço sísmico de alvenaria de pedra através de tirantes;• Reforço sísmico de pavimentos de madeira com melhoramento do comportamento de diafragma através de tarugamento e reforço das ligações viga-parede:• Reforço sísmico de coberturas de madeira através de uso de tirantes e perfis metálicos. Para cada uma das referidas soluções pretende-se fazer uma abordagem pela seguinte ordem: • Contexto de aplicabilidade da solução;• Metodologia e critério de dimensionamento da solução;• Critério e metodologia de execução da solução;• Ficha de custos de execução da solução.Pretende-se dedicar um capítulo a cada elemento e técnica de reforço do elemento, e um subcapítulo a cada ponto abordado do reforço.É objetivo que deste trabalho resulte um documento de fácil consulta e leitura, de aplicabilidade prática em contexto real de projeto, orçamento e execução de obra. Pretende-se que este trabalho se assuma ainda como uma ferramenta válida, de base científica, no apoio efetivo aos executantes e consequentemente à reabilitação sísmica do nosso edificado. The work to be developed is not intended to cover all phases of a seismic rehabilitation project, which would require a broader and more extensive study. Unintended scenario for a document of this nature.The preliminary phase required for a project of this nature, such as the consultation of existing documentation of the building to be intervened, such as projects, descriptive memories, regulations in force at the time of construction, etc. will not be addressed. The architectural and structural survey of the building, identification and analysis of pathologies, prescription and analysis of tests, numerical modeling and its analysis.Of course, these are essential processes and sequences that a rehabilitation project must respect. However, this work will focus on the following phase, focusing on the elaboration of the solution for structural reinforcement, specifically seismic reinforcement of traditional buildings, prior to the twentieth century, consisting of stone masonry, floors and wood cover .The approach intends to be of a very practical nature, approaching concrete solutions of seismic rehabilitation, seeking to constitute itself as an effective support tool for those who intend to design and / or execute solutions of this nature.Taking into account factors of simplicity of design, ease of offering for execution in the market and execution economy, will be studied in detail an example of a seismic reinforcement solution of:• Sturdy stone masonry foundations;• Sturdy stone masonry;• Hardwood floors;• Wood roofs.Taking into account elements mentioned above, the following seismic enhancement solutions will be addressed:• Seismic reinforcement of stone masonry foundations through micro-slabs;• Seismic reinforcement of stone masonry through tie rods;• Seismic reinforcement of wooden floors with improvement of diaphragm behavior through the routing and reinforcement of beam-wall connections:• Seismic reinforcement of wooden roofs through the use of rods and metal profiles.For each of said solutions it is intended to approach in the following order:• Context of applicability of the solution;• Methodology and criterion of solution sizing;• Criteria and methodology for implementing the solution;• Solution execution cost sheet.It is intended to dedicate a chapter to each element and technique of reinforcement of the element, and a subchapter to each point addressed of reinforcement.It is the objective of this work to produce a document that is easy to consult and read, practical applicability in real context of project, budget and execution of work. It is intended that this work be assumed as a valid tool, scientifically based, effective support to the performers and consequently to the seismic rehabilitation of our building.

Mestrado em Engenharia Civil Os sismos são desastres naturais que ao longo dos anos têm assolado várias regiões do mundo inteiro. A vulnerabilidade sísmica dos edifícios é um tema que tem ganho crescente importância, devido às perdas humanas e económicas que se vão contabilizando de sucessivos eventos. A presente dissertação aborda o tema da vulnerabilidade sísmica de edifícios de betão armado, aplicando uma metodologia desenvolvida a uma zona urbana da cidade de Faro. Esta metodologia avalia um conjunto de parâmetros importantes para análise do comportamento estrutural dos edifícios de uma forma relativamente rápida e em larga escala. Através desta avaliação é possível avaliar edifício a edifício, e identificar quais os edifícios que necessitam de uma intervenção de reforço sísmico. Os resultados obtidos foram analisados e representados espacialmente com auxílio de uma ferramenta SIG. Após análise dos valores obtidos do índice de vulnerabilidade e do grau de dano médio estudou-se o impacto resultante da aplicação de uma intervenção de reforço nos edifícios com potenciais problemas de soft-storey, de forma a melhorar o comportamento estrutural dos edifícios em estudo. Os resultados obtidos após o reforço refletem a melhoria do comportamento sísmico das estruturas. Avaliou-se do ponto de vista comparativo a eficiência da intervenção de reforço, a partir da análise: graus de dano físico e de perdas económicas. É importante provar que as ações de mitigação da vulnerabilidade sísmica, nomeadamente o investimento em medidas de reforço sísmico traduzem-se num balanço económico positivo. Earthquakes are natural disasters that have devastated several regions of the world over the past years. The seismic vulnerability of existent buildings is an issue that has gained importance due to human and economic losses that are being accounted for in the sequence successive events. The present dissertation is focused on the assessment of the seismic vulnerability of reinforced concrete buildings, applying a simplified methodology developed to an urban area of the city centre of Faro. This methodology evaluates a set of parameters that rule the structural behaviour of buildings. in a fast way and on a large scale. Through this evaluation it was possible to evaluate the vulnerability building by building and identify which buildings may require intervention to improve its seismic behaviour. The results obtained were analysed and spatially represented using the GIS tool. After analysing the values of vulnerability index and the average damage grade, the impact of applying a strengthening intervention in buildings with potential softstorey mechanism was studied in order to improve the structural behaviour. The results obtained after the strengthening reflect the improvement of the seismic behaviour of the structures. The efficiency of the strengthening intervention was evaluated from the comparative point of view, based on the analysis: degrees of physical damage and economic losses. It is important to prove that actions to mitigate seismic vulnerability, namely the investment in seismic strengthening measures, translate into a positive economic balance.

Mestrado em Engenharia Civil A presente dissertação contribui para o estudo do comportamento sísmico de um edifício antigo, em construção tradicional, localizado na Ilha Terceira, Açores, de elevado interesse patrimonial. Começou-se por fazer uma referência à sismicidade histórica no Arquipélago dos Açores, focando nas consequências dos eventos mais recentes e intensos, nomeadamente os sismos de 1980 (Terceira) e 1998 (Faial e Pico). Realizou-se um trabalho preliminar de caracterização construtiva do edifício objeto de estudo, com identificação das principais dimensões geométricas, assim como das propriedades dos materiais utilizados. A avaliação do seu desempenho sísmico teve em conta a regulamentação mais atual, no que respeita à definição da ação sísmica e tipo de análise estrutural. No presente trabalho adotou-se uma análise estática não linear, recorrendo à ferramenta computacional 3Muri® [2016], que modela os edifícios de alvenaria como uma malha de macroelementos, assumindo mecanismos de dano pré-definidos. O edifício foi estudado no seu estado mais original e após ser reforçado, na sequência do sismo de 1980. Foram estudadas diferentes soluções de reforço: (i) recurso a um lintel de coroamento na cobertura; (ii) uso de tirantes; (iii) reforço através de alvenaria pré-esforçada. Em todos os casos foi realizada uma avaliação do dano e do deslocamento-alvo face à ação sísmica considerada. O presente trabalho permitiu alargar o conhecimento acerca da vulnerabilidade sísmica de edifícios em construção tradicional, conhecer algumas das soluções de reforço utilizadas após os eventos sísmicos mais recentes no Arquipélago dos Açores e obter dados importantes ao planeamento de novas obras de reforço e reabilitação neste tipo de construções. This dissertation contributes for the seismic behavior evaluation of an ancient stone masonry building, with high patrimonial value, located in Terceira Island, Azores. It starts by making reference to the historical seismicity in the Archipelago, showing the main consequences of the most recent and intense events, namely the earthquakes of 1980 in Terceira Island and 1998 in Faial e Pico Islands. In order to identify the geometric dimensions of the building and the applied materials, as well as its properties, a preliminary constructive characterization study was conducted. The seismic structural analysis was performed according to the recent European Standards, where is defined the seismic action and the methods of analysis. It was adopted a nonlinear static analysis, using the 3Muri® [2016] software, which models masonry buildings as a mesh of macroelements with associated failure mechanisms. The building was analyzed in its most original state and after being reinforced, due to the 1980 seismic event. The studied reinforcement solutions were: (i) concrete strapping beam; (ii) tie rods; (iii) prestressed masonry. In all cases was performed a damage and target displacement evaluation for the considered seismic action. This work allowed to enhance knowledge about seismic vulnerability in this kind of masonry buildings, know more about the applied reinforcement solutions after the recent seismic events in the Azores Islands and giving important data for retrofitting design in the future.

Mestrado em Engenharia Civil Sismos recentes, um pouco por todo o mundo, demostraram que uma grande parte dos edifícios existentes de betão armado apresenta elevada vulnerabilidade sísmica. A avaliação da vulnerabilidade sísmica de edifícios de betão armado é um desafio que além de permitir a construção de cenários de dano e perda no caso de um evento sísmico, apoia a definição de estratégias de reabilitação do edificado. Para isso os métodos de avaliação devem estar adaptados à escala de avaliação (edifício, quarteirão e zona urbana). Esta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia simplificada de avaliação da vulnerabilidade sísmica de edifícios de betão armado, em que será aplicada a um conjunto de 91 edifícios afetados por sismos recentes, localizados em diferentes países com diferentes intensidades. Pretende-se que esta metodologia sirva como ferramenta base a ser usada numa primeira fase de um processo de avaliação, pela classificação de 8 parâmetros que abordam aspetos internos dos edifícios que pode afetar o seu desempenho e reposta sísmica, contribuindo para indicador dos edifícios potencialmente mais vulneráveis a um cenário sísmico. Recent earthquakes, all over the world have demonstrated that a large portion of existing reinforced concrete buildings exhibits high seismic vulnerability. The evaluation of the seismic vulnerability of reinforced concrete buildings is a challenge and allows the construction of damage and loss scenarios in case of a seismic event, supports the setting of the building rehabilitation strategies. For this evaluation methods must be tailored to the rating scale (building block and urban area).This thesis aims to develop a simplified methodology for assessing the seismic vulnerability of reinforced concrete buildings, which will be applied to a group of 91 buildings affected by recentearthquakes, located in different countries with different intensities. It is intended that this methodology may serve as a base tool to be used in a first phase of an evaluation process, the 8 parameters rating that approachinternal aspects of the buildings that can affect the performance and seismic response, contributing to indicator of potentially more buildings vulnerable to seismic scenario.