NEESWood Capstone Project
Sorry, we couldn't find any images attached to this page.

Um edifício residencial com estrutura em madeira com sete andares não só sobreviveu a um terramoto de magnitude 7,5 mas escapou com apenas alguns danos menores no gesso cartonado. Em Julho de 2009, a Simpson Strong-Tie participou num evento sem precedentes a nível mundial para comprovar a importância de preparar as construções para resistirem a eventos sísmicos.

Relação com o Light Steel Framing

Os ensaios realizados envolveram um modelo à escala real de um prédio com estrutura em madeira, ou wood framing. Esse foi o sistema escolhido por ser o mais popularmente usado nos Estados Unidos e por todo o mundo. Estamos certos que, com a cada vez maior implantação do LSF, testes futuros serão realizados em estruturas de aço galvanizado com múltiplos pisos. Ainda assim, vários ensinamentos podem ser obtidos destes ensaios, visto que os métodos construtivos são similares. De facto, as características que conferem segurança às primeiras são também propriedade das segundas: o baixo peso e a capacidade de absorção de energia devido à articulação dos materiais. As estruturas em aço superam as de madeira no comportamento perante um sismo uma vez que contam com um material mais resistente e com conexões mais fortes.

Mais considerações das vantagens de uma estrutura em aço quando comparadas com uma equivalente em madeira, perante a acção de um sismo, podem ser obtidas no seguinte artigo:

Vídeo sobre os ensaios efectuados


Ensaios realizados

A engenharia para edifícios residenciais nos Estados Unidos tem um já um longo histórico possuindo um vasto acervo de informação e experiência. No entanto, o wood framing é um método que se aplica quase exclusivamente a edifícios de baixo volume, usualmente com dois a três pisos no máximo. Os ensaios realizados no âmbito do projecto NEESWood Capstone visavam verificar o comportamento das estruturas em madeira em edifícios com o dobro dessa altura, perante intensos movimentos sísmicos. Isto permitirá ajustar a legislação para permitir a construção de edifícios residenciais de maior altura.

Num ensaio a uma escala jamais tentada, o projecto NEESWood Capstone foi desenvolvido para testar novos métodos de cálculo para edifícios de vários andares com estrutura em madeira (wood framing), durante grandes eventos sísmicos, tendo por objectivo melhorar a construção e a segurança dos edifícios de madeira nos EUA. O projecto envolvia a construção de um modelo, à escala real, com sete andares e 12 por 18 metros, com 23 apartamentos de um e dois quartos e duas lojas ao nível do rés do chão. Este prédio residencial foi submetido à plataforma vibratória japonesa E-Defense, no Japão, que simula os movimentos do solo durante um terramoto.

Localizado um pouco ao norte de Kobe, na cidade de Miki, no Japão, a plataforma vibratória E-Defense mede aproximadamente 65 por 50 metros e pode efectuar ensaios em construções com um peso até 1.100 toneladas. O edifício submetido ao ensaio pesava cerca de 400 toneladas e foi equipado com produtos Simpson Strong-tie, incluindo 63 Anchor Tiedown Systems (ATS), conectores adequados a construções com vários andares.

O projecto, liderado pela Universidade Estadual do Colorado e com a colaboração técnica da Simpson Strong-Tie, usou a plataforma vibratória para recriar vários sismos com base no Terramoto de Northridge, ocorrido em 1994 na Califórnia, um terremoto de magnitude 6,7. A estrutura foi testada com 60% e 140% da intensidade registada em Northridge. A estrutura de madeira foi então reforçada para as três provas restantes. Durante o terceiro e quarto ensaio, o prédio de madeira foi submetido a 60% e 120%, respectivamente da intensidade de Northridge. No teste final e mais forte, a intensidade sísmica foi aumentada para 180%, cerca de um terramoto de magnitude 7,5.

Resultados do ensaio

Notavelmente, o edifício comportou-se melhor do que o esperado. "Observámos pequenas fissuras no gesso cartonado nos cantos de portas e janelas", disse o Engenheiro Steve Pryor, o investigador responsável da Simpson Strong-Tie para este projecto. "Depois dos primeiros quatro testes, a quinta prova e a maior mostraram apenas um ligeiro aumento na quantidade de rachaduras e muito pouca desagregação em alguns pregos. A frequência das vibrações do prédio também não se alterou, o que indica que o sistema estrutural do edifício não sofreu danos significativos."

Ao contrário da engenharia tradicional, o prédio foi construído recorrendo ao Cálculo Baseado no Desempenho, método denominado Capstone. Este método de cálculo vai além do mínimo exigido pela legislação americana para ajudar a evitar danos estruturais e não estruturais causados ​​por um terramoto. O edifício demonstrou que, com um pouco mais de cuidado no cálculo prévio de engenharia e alguns dólares a mais na construção, é possível salvar as estruturas, podendo economizar milhares de milhões de dólares depois de um grande evento sísmico.

Colaboradores no projecto

Os ensaios NEESWood Capstone são o culminar de quatro anos de investigação de cinco universidades, e de 1,4 milhões d ólares investidos pelo National Science Foundation para desenvolver uma nova abordagem ao cálculo de engenharia de prédios mais altos com estrutura de madeira em áreas urbanas, sujeitas a terramotos. Co-investigadores, financiados pelo NSF NEESWood incluem CSU, Texas A & M University, SUNY-Buffalo, RPI e a Universidade de Delaware. A Simpson Strong-Tie actuou como colaborador e responsável técnico e forneceu o equipamento estrutural do edifício. A empresa Maui Homes, de Honolulu, foi o empreiteiro do projecto e foi apoiada pela US Forest Products Laboratory, FPInnovations Forintek Division do Canadá e o Instituto Nacional de Ciências da Terra e Prevenção de Desastres do Japão. Colaboradores adicionais incluíram o Governo da Província de British Columbia, a American Forest and Paper Association, Stanley Bostitch, Strocal, Inc. e vários outros fornecedores de materiais de construção.

Parte do texto neste artigo foi baseado em matéria apresentada no site da Simpson Strong-Tie.

Publicidade Google


Copyright © 2003-2016 FUTURENG. Todos os direitos reservados. A utilização deste site pressupõe a aceitação dos presentes termos e condições. Se não estiver de acordo com eles, não utilize este site.