PRATICA REFORÇO

Prévia do material em texto

TÓPICO 3 – Procedimentos 
 
A evolução das Práticas e das Técnicas de Reforço. Estudo de Casos 
Aníbal Costa 
Universidade de Aveiro, Departamento de Engenharia Civil - Aveiro, Portugal 
agc@ua.pt 
Palavras-chave: Verificação da Segurança, Modelação Estrutural, Ensaios Experimentais, 
Reforço Estrutural. 
 
Resumo. O principal objectivo desta comunicação é apresentar a evolução das práticas e das 
técnicas de reforço em função da evolução da tecnologia que possibilita a utilização de recursos 
computacionais e experimentais que começam a estar ao dispor de todos e que é importante 
começarem a ser usados para o diagnóstico e para a verificação da segurança de estruturas 
existentes, que sofreram danos ou que necessitam de ser intervencionadas por outras razões. 
Uma outra finalidade do trabalho é procurar contribuir para a discussão dos procedimentos 
usados no reforço de modo a ser possível, no futuro, o estabelecimento de metodologias 
comuns, nas diversas instituições, devidamente aferidas e calibradas, para o estabelecimento de 
normas e princípios que possam servir de base regulamentar. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A metodologia que tem vindo a ser usada, há vários anos, na verificação da segurança e reforço de 
edifícios existentes, segue os princípios estabelecidos nas “Recomendações para a Análise, 
Conservação e Restauro Estrutural do Património Arquitectónico” [1], nomeadamente tendo em 
conta que “a especificidade das estruturas do património, com a sua história complexa, requer a 
organização de estruturas e propostas em fases semelhantes às que são utilizadas em medicina. 
Anamnese, diagnóstico, terapia e controlo correspondem, respectivamente à análise da informação 
histórica, identificação das causas dos danos e degradações, selecção das acções de consolidação e 
controlo da eficácia das intervenções. 
A compreensão completa do comportamento estrutural e das características dos materiais é 
necessária a qualquer projecto de reforço. É essencial recolher informação sobre a estrutura no seu 
estado original, sobre as técnicas e métodos utilizados na sua construção, sobre as alterações 
posteriores e os fenómenos que ocorreram e, finalmente, sobre o seu estado presente. 
O diagnóstico é baseado em informações históricas e em abordagens qualitativas e quantitativas. A 
abordagem qualitativa é baseada na observação directa dos danos estruturais e degradações dos 
materiais, como também na investigação histórica e arqueológica, enquanto que a abordagem 
quantitativa requer ensaios das estruturas e dos materiais, monitorização e análise estrutural. 
Antes de se tomar uma decisão sobre a intervenção estrutural, é indispensável determinar 
anteriormente as causas dos danos e degradações, e em seguida, avaliar o nível de segurança actual 
da estrutura. 
A avaliação da segurança, constitui a etapa seguinte ao diagnóstico, é a fase em que a decisão sobre 
a possível intervenção é definida, sendo necessário conciliar a análise qualitativa com a análise 
quantitativa. 
Toda a informação adquirida, o diagnóstico (incluindo a avaliação da segurança) em qualquer 
decisão sobre a intervenção, deve ser discutida em detalhe no Relatório de Avaliação”. 
Este relatório deve conter uma análise crítica e cuidada da segurança da estrutura, de forma a 
justificar as medidas de intervenção e facilitará o juízo sobre as decisões a tomar. 
Essas medidas deverão ser dirigidas à raiz das causas que provocaram os danos e nenhuma acção 
deverá ser empreendida sem se demonstrar que é indispensável. Todo e qualquer projecto de 
intervenção deverá “ser baseado numa compreensão clara dos tipos de acções que foram a causa 
dos danos ou degradações e das acções que irão actuar no futuro” [1]. 
 
2. METODOLOGIA DE INTERVENÇÃO 
 
A metodologia de intervenção que se preconiza procura respeitar os princípios referidos 
anteriormente, começando na generalidade dos casos por uma ou várias inspecções à construção 
que, frequentemente, ultrapassam bastante o foro estritamente estrutural. De facto, a compreensão 
do comportamento estrutural de uma construção, pressupõe a identificação de todos os factos 
relevantes que podem ter condicionado esse comportamento ao longo do tempo e que possa vir a 
justificar a patologia encontrada. Por isso, as inspecções devem ser acompanhadas de um 
levantamento histórico que permita datar a estrutura, analisar a sua trajectória, as alterações e outras 
intervenções sofridas no tempo, de modo a melhor compreender o seu estado actual [2]. Esse 
levantamento inclui visitas ao local, conversas com os proprietários e/ou pessoas ligadas à 
edificação, recolha de elementos históricos escritos ou fotográficos e consultas de especialistas [3]. 
Naturalmente, dependendo do maior ou menor grau de actuação, quer de análise para avaliação de 
segurança, quer de efectiva intervenção de reabilitação e/ou reforço estrutural, assim a inspecção e 
diagnóstico deverão cobrir uma maior ou menor gama de aspectos. Consideramos que é 
indispensável seguir os procedimentos descritos para ser possível diagnosticar as causas que deram 
origem às patologias encontradas na obra a reforçar. Toda e qualquer intervenção estrutural deverá 
procurar resolver a causa da patologia e nunca a patologia. 
Independentemente de serem (ou não) todos considerados num dado caso específico apresentam-se 
os procedimentos a que têm sido adoptados nos diversos trabalhos realizados ao longo dos últimos 
anos: 
1. Recolha e análise histórica 
2. Danos observados 
3. Caracterização geométrica da construção existente 
4. Caracterização mecânica 
5. Identificação e estabelecimento de modelos estruturais adequados 
6. Calibração do modelo numérico 
7. Análise e interpretação dos resultados 
8. Avaliação da Segurança 
9. Técnicas de reforço a aplicar 
 
Os aspectos mencionados, não sendo exaustivos da prática de inspecção e diagnóstico, configuram 
um conjunto de etapas importantes a ter em conta e que, em larga medida, constituem a 
metodologia adoptada nos diversos casos práticos que têm sido tratados ao longo dos últimos anos. 
De realçar que um aspecto fundamental a ter em conta neste tipo de trabalhos é o que se refere à 
monitorização das construções, que deverá ser sempre implementada, se possível logo no início do 
estudo, para que os resultados dessa monitorização possam ajudar na decisão a tomar e possam no 
futuro aquilatar a qualidade da intervenção realizada. 
A execução da obra deverá ser sempre realizada por pessoal qualificado. Este tipo de intervenção 
exige empresas vocacionadas para este tipo de trabalhos, que estejam habituados a usar tecnologias 
apropriadas e que possam interactuar com a equipa projectista, já que no decorrer da obra surgem 
normalmente situações que obrigam a medidas especiais ou a alterações importantes que devem ser 
explicadas e apreendidas de uma forma célere e eficiente pelas pessoas responsáveis pela obra. 
Neste trabalho iremos procurar apresentar alguns casos práticos de intervenções em construções, 
procurando identificar as causas que estiverem no aparecimento das patologias nas construções e o 
modo como foram resolvidos. Serão também apresentados alguns casos em que se mostra a 
utilização das novas tecnologias e técnicas para o cabal conhecimento do comportamento estrutural 
das construções, procurando assim melhorar o âmbito da intervenção estrutural. 
 
3. PATOLOGIAS, CAUSAS E REFORÇO 
 
A identificação de todas as patologias (estruturais em particular) e a elaboração de um registo 
fotográfico detalhado e adequadamente localizado nas peças desenhadas da construção é um dos 
aspectos essenciais no desenvolvimento deste tipo de trabalhos. Em particular, o levantamento das 
fendas observáveis na estrutura, a sua distribuição e abertura são elementos importantes para uma 
avaliação qualitativa primária do equilíbrio e da segurança estrutural, bem assim como o 
reconhecimentode possíveis causas de instabilidade [4]. Especial atenção deve ser devotada à 
eventual presença de água no interior das construções, frequentemente resultante de problemas de 
infiltrações ou de deficiente drenagem das águas pluviais e que estão na origem de muitas avarias 
estruturais. Em regra, uma inspecção visual pode já fornecer informações preciosas sobre a origem 
da patologia e sobre as medidas a adoptar na fase de reforço. No caso da ocorrência de uma 
catástrofe natural, por exemplo um sismo, situação mais ou menos frequente nos Açores, a causa 
das patologias é facilmente detectada, embora a sua resolução possa ser mais complexa. 
Na figura 1 apresentam-se aspectos da destruição causada pelo sismo de 9 de Julho de 1998 na Ilha 
do Faial, numa Igreja figura 1 a), no Farol da Ribeirinha, figura 2 b) e numa moradia figura 2c), 
(para mais informação ver [5] e [6]). 
 
 
 
(a) Igreja (b) Farol da Ribeirinha (c) Moradia 
Figura 1 – Danos Observados na Ilha do Faial 
 
As técnicas de reforço usadas nos Açores na sequência do sismo foram várias e podem-se sintetizar 
no seguinte: técnicas de intervenção ao nível global da construção e técnicas de intervenção ao nível 
do elemento estrutural, (para mais informação ver [7] e [8]. 
No caso das técnicas de intervenção ao nível global estas deverão consistir nos seguintes aspectos 
básicos: 
• assegurar a continuidade dos diversos elementos estruturais (nestes casos paredes, pisos e 
coberturas); 
• garantir as conexões (ligações) entre esses elementos. 
Na figura 2 apresenta-se exemplos de intervenções que podem ser enquadradas no âmbito do 
reforço global. 
Figura 2 – Solução de tirantes para ligar paredes e cantoneira usada em toda a 
envolvente da construção para assegurar a ligação entre todas as paredes e entre as 
paredes e as vigas dos pisos ou da cobertura. 
 
No caso da técnicas de intervenção ao nível do elemento estrutural este objectivo poderá passar por 
aumentar a rigidez e/ou resistência ou melhorar o seu comportamento estrutural de modo a 
proporcionar-lhe melhores capacidades dissipativas envolvendo o aumento da ductilidade. Na 
figura 3 apresenta-se exemplos de intervenções que podem ser enquadradas no âmbito do reforço do 
elemento estrutural. 
 
 
a) 
 
b) 
Figura 3 – Reforço de paredes de alvenaria com malha de aço inox. Aplicação de reboco 
sobre a malha de aço: a) em laboratório e b) em obra 
 
Noutras situações esta identificação das causas é mais complicada e obriga a uma análise cuidada 
da patologia estrutural verificada procurando-se determinar a sua origem de uma forma cuidada e 
prudente. 
Apresenta-se nas figuras seguintes algumas situações práticas verificadas ao longo dos anos, em que 
se procurará identificar a causa ou causas das patologias encontradas e em alguns casos apresenta-se 
de uma forma resumida a solução preconizada para a sua resolução. 
 
3.1 MURALHA DE CHAVES 
 
Neste caso a patologia encontrada foi o desmoronamento de um troço de muralha, figura 4 a), sendo 
uma situação bastante delicada, uma vez que em 2001 esse mesmo troço tinha já desmoronado, 
tendo sido construído de novo. A causa ou causas nestes casos é sempre de difícil identificação, já 
que estamos a falar de construções centenárias, com obras ao longo dos tempos, a maior parte das 
vezes não referenciadas. Aquando do segundo desmoronamento foi pedido um parecer ao LNEC 
que identificava alguns problemas de concepção da reconstrução e alertava para a existência de um 
problema na base da muralha. Para se compreender a situação foi decidido fazer uma verificação às 
condições de fundação da muralha, por análise da prospecção geotécnica e proceder a ensaios aos 
solos que deveriam compor o aterro do tardoz. A prospecção geotécnica confirmou as suspeitas da 
presença de solos de constituição areno-siltosa que justificavam as patologias verificadas. Com base 
nos resultados dos ensaios foi realizado um projecto que permitiu a execução da obra, com os 
materiais tradicionais e com recurso a técnicas tradicionais, figura 4 b) [9]. 
 
Figura 4 – Muralha de Chaves: a) Desmoronamento e b) Obra quase concluída 
 
3.2 MURALHA DE VALENÇA 
 
Neste caso a patologia encontrada foi o desmoronamento da parte superior de um troço de muralha, 
figura 5 a). A causa destes colapsos está associada à impermeabilização dos terrenos no interior das 
muralhas, dando origem a que as águas das chuvas sejam conduzidas de encontro às paredes das 
muralhas resultando daí o seu progressivo desmoronamento. A solução encontrada passou pela 
execução de uma caixa de visita que permitisse a condução das águas pluviais da cidade até ao rio e 
pelo aproveitamento dessa caixa como uma elemento estrutural (neste caso um pilar) que servisse 
de apoio à muralha. Neste trabalho foi essencial compreender o modo como as muralhas eram 
construídas e por outro lado os meios existentes no local na altura da execução do mesmo, [10]. Na 
figura 5 b) apresenta-se uma imagem da obra concluída. 
 
a) 
 
b) 
Figura 5 – Muralha de Valença: a) Derrube e b) Obra concluída 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3 ARCOS DO CORO ALTO (IGREJAS DO PÓPULO EM BRAGA E DE PONTE DA 
BARCA) 
 
3.3.1. Arcos do coro alto da Igreja do Pópulo 
 
Este caso de obra situa-se em duas fases temporalmente distintas e debruça-se sobre o processo de 
estabilização da estrutura de alvenaria e cantaria de pedra que sustenta o coro alto da Igreja do 
Pópulo em Braga. A primeira fase reporta-se à intervenção nos seus dois arcos laterais que se 
apresentavam já temporariamente escorados a fim de atalhar um processo de excesso de 
deformação em curso. A segunda fase, ocorreu cerca de quatro anos após a anterior, e correspondeu 
à avaliação da capacidade de carga da abóboda e arco principal da mesma estrutura do coro, que 
exibia também deformações acentuadas e preocupantes. 
Em ambos os casos o diagnóstico foi claro, as patologias verificadas tinham a ver com 
assentamentos dos terrenos de fundação resultantes da execução de um parque subterrâneo (para 
estacionamento de automóveis) executado nas imediações da Igreja. 
Os casos dos arcos secundários e do arco central, são dois exemplos de abordagens distintas. O 
primeiro tratou-se de uma intervenção para desvio de cargas, através da inserção de uma nova 
estrutura metálica. Para o segundo, existiu uma primeira abordagem no sentido de também inserir 
uma estrutura auxiliar para alívio da abóboda e do arco central, mas acabou por se proceder a uma 
avaliação experimental da capacidade de carga a fim de sustentar a decisão de não intervenção 
global, apenas correcções minimalistas. Na figura 6 apresentam-se imagens dos referidos arcos 
antes da intervenção, salientando-se na figura 6 a) a planta estrutural do coro alto; na figura 6 b) 
uma vista geral do coro alto e na figura 6 c) uma imagem de um dos arcos secundários antes da 
intervenção, 
 
 
a) b) c) 
Figura 6 – Coro alto da Igreja do Pópulo em Braga. a) Planta estrutural, b) arco principal Ap1 e c) 
arco secundário As1. 
 
Na figura 7 apresentam-se imagens da intervenção em obra, na abóbada, figura 7 a) e uma imagem 
do arco secundário depois da intervenção, figura 7 b). Deve-se salientar que não se chegou a intervir 
na abóbada que dá apoio ao coro alto, já que após a realização de um ensaio de carga, figura 8, 
chegou-se à conclusão de que este não apresentava perigo de instabilidade pelo que se procedeu ao 
reforço minimalista referido na figura 7 a), [11]. 
 
 
Figura 7 – a) Chapas de aço 
chumbadas nas nervuras 
b) – Arco secundário As1 após a 
intervenção 
 
 
0
5000
10000
15000
20000
0.000 2.000 4.000
Deslocamento (mm)
C
ar
ga
 (k
g) Comparador
6
Comparador
13
 
a) b) 
Figura 8 –Ensaio de carga no arco principal do Pópulo.a) Posicionamento dos reservatórios e b) 
gráfico carga-deslocamento registado 
 
3.3.2 Arcos do coro alto das Igreja de Ponte da Barca 
 
A causa apontada para as patologias no arco do coro alto da Igreja de Ponte da Barca, abatimento da 
parte central do arco, ilustrado na figura 9 a), foi resultante do excesso de carga, provavelmente 
originada pela operação de retirada do órgão para reparação. 
 
a) b) 
Figura 9 – a) Arco do coro alto visto da nave da Igreja. b) Nova viga já instalada 
Assim sendo, a intervenção proposta e efectuada consistiu na reposição do arco na sua forma 
inicial, seguida da substituição da viga de madeira por uma viga metálica que desempenhasse a 
mesma função da anterior, dar apoio às pedras do arco e do outro lado suportar os barrotes do 
pavimento, figura 9 b), [12]. 
 
3.4 REFORÇO DE PRÉDIO EM GAIA 
 
A patologia verificada neste edifício, com cerca de 8 anos de vida útil, foi o colapso de um pilar ao 
nível do rés do chão, que levou à desocupação desse edifício até que as obras de reforço estrutural 
fossem realizadas. 
A causa que deu origem ao colapso do pilar foi um dimensionamento inadequado da estrutura, 
materiais não conformes e alterações efectuadas em obra ao projecto. Na figura 10 a) apresenta-se 
uma imagem do pilar colapsado e na figura 10 b) um dos pilares a ser reforçado, [13]. 
 
 
Figura 10 - a) Pilar colapsado b) Pilar reforçado 
 
 
3.5 REFORÇO DE PRÉDIO 
 
A situação que se irá referir prende-se com um edifício de cave, rés do chão, 5 andares e um 
recuado, que se encontrava na fase de trolha, com a execução dos tectos em gesso nos dois andares 
superiores e com a maioria das paredes já estanhadas, quando o carpinteiro que tinha entrado em 
obra, nas suas deambulações pelo edifício, batendo com o martelo nos pilares achou que os mesmos 
tinham um som esquisito para além de apresentarem mossas com alguma facilidade. Resolveu 
introduzir um prego num pilar, tendo verificado que o mesmo entrava com muita facilidade, pelo 
que alertou o dono da obra para o que se estava a passar, tendo-se a partir daí desenvolvido um 
projecto de reforço do edifício. Apresenta-se na figura 11 duas imagens da obra antes da 
intervenção. 
Em face da observação da qualidade do betão foi decidido extrair carotes de alguns elementos de 
obra, para avaliar o tipo de betão existente. Os ensaios dessas carotes permitiram concluir que 
estávamos na presença de um betão (?) de péssima qualidade (B4) pelo que era imperioso reforçar-
se o edifício. Na figura 12 apresentam-se algumas imagens do reforço efectuado, [14]. 
 
 
 
 
Figura 11: a) Edifício b) Pilar com problemas 
 
Figura 12: a) Pilar Reforçado b) Pilar reforçado 
 
 
3.6 REFORÇO DE EDIFÍCIO – INCÊNDIO 
 
Este trabalho teve como objectivo a avaliação da segurança estrutural de um edifício na sequência de 
um incêndio, iniciado num piso intermédio, que se propagou a todo o edifício. 
O incêndio, de grandes proporções, afectou de forma mais gravosa a estrutura da cave e do rés do chão 
e de um piso intermédio, originando patologias acentuadas em pilares, vigas e lajes da cave e em 
pilares, paredes e cobertura do rés do chão. 
Na sequência do incêndio alguns pilares ficaram seriamente danificados bem como algumas vigas e 
lajes, figura 13,14 e 15. 
 
 
Figura 13 - Vista da 
cave do início da rampa 
de acesso à mesma. 
Figura 14 - Vista geral da 
cave. 
Figura 15 - pilar 
danificado 
 
Nas figuras 16 a 21 apresentam-se algumas imagens das soluções de reforço usadas, [14]. 
 
 
Figura 16 - Reforço de 
pilar 
Figura 17 - Reforço de 
pilar 
Figura 18 - Cantoneira 
para reforço da viga 
 
Figura 19 - Reforço de 
viga 
Figura 20 - Reforço de 
pilar 
Figura 21 - Regeneração 
do betão 
 
3.7 REABILITAÇÃO DE ESTÁTUAS 
 
Este trabalho pretendia avaliar as patologias existentes numas esculturas ornamentais que encimam um 
edifício sito no Porto e posteriormente estabelecer um projecto de reforço para garantir a sua segurança 
estrutural. Este edifício construído nos anos 20, da autoria do Arq. Marques da Silva foi dos primeiros 
edifícios construídos em betão armado na Cidade do Porto, figura 22. 
A encimar um vão das fachadas existem dois arcos com tímpano sobre a varanda do andar recuado, 
conforme se pode observar na figura 23, e sobre estes arcos existem duas esculturas representando uma 
figura masculina e uma figura feminina e que se destacam cerca de 0,80m para fora do plano da 
fachada. As duas imagens e os elementos decorativos que fazem parte do conjunto escultórico em cada 
arco, desenvolvem-se ao longo de cerca de 3,90m. 
 
 
Figura 22 – Vista parcial do edifício Figura 23 – Pormenor do arco na fachada 
Nas figuras 24 e 25 apresenta-se um exemplo do tipo de fissuração encontrado e considerado mais 
gravoso. 
 
 
 
Figura 24 – Fissura pronunciada no 
elemento masculino 
Figura 25 – Pormenor da fissura 
 
 
Foi também possível concluir que a fissuração nas estátuas estavam associadas a obras realizadas há 
cerca de 5 anos, em que na pintura do edifício usaram tintas plásticas que impermeabilizaram as 
estátuas impedindo o material de respirar e originando um processo de degradação acelerada que deu 
origem às patologias entretanto detectadas. 
Nas figuras 26, 27 e 28 apresentam-se algumas imagens das soluções de reforço usadas, [15]. 
 
 
Figura 26 – Limpeza e 
escoramento do 
membro 
Figura 27 - 
Confinamento contínuo 
com uma camada de 
tecido 
Figura 28 - Acabamento 
final e pintura. 
 
4. EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS E DAS PRÁTICAS NO REFORÇO 
 
A evolução da tecnologia permite hoje a utilização de meios computacionais cada vez mais potentes 
e disponíveis, o que permite modelações cada vez mais completas das construções permitindo 
reproduzir, em pormenor, os diversos elementos estruturais. Esta evolução também se fez sentir no 
domínio da experimentação, estando hoje em dia disponíveis uma série de equipamentos 
devidamente testados e calibrados prontos a serem usados quer no domínio da inspecção quer no 
campo dos ensaios experimentais em laboratório e in situ. 
Esta evolução permite que nos diversos domínios sejam testadas e verificadas as hipóteses 
admitidas para as causas que originaram determinadas patologias. Por outro lado permite testar as 
diversas soluções de reforço que podem vir a serem usadas para resolver, de forma adequada, essas 
causas. 
 
 
4.1 MEIOS COMPUTACIONAIS 
 
4.1.1. Ponte da Lagoncinha 
Como exemplo de aplicação da evolução dos meios computacionais na percepção das causas que 
deram origem a determinada patologia, apresenta-se o caso de um estudo desenvolvido na Ponte da 
Lagoncinha. Esta ponte, figura 29, por muitos conhecida como ponte romana, constitui, 
possivelmente, uma reconstrução medieval de uma ponte originalmente construída pelos romanos, 
pois por aqui devia passar uma das mais importantes vias militares do Império Romano, do Porto 
para Santarém (Scalabis, Praesidium Julium), e que fazia parte do Itinerário de Antonino Pio 
juntamente com outras quatro ou cinco vias militares romanas que partiam de Braga. 
 
Figura 29 - Vista de montante da zona sul da ponte da Lagoncinha. 
A ponte de Lagoncinha cruza o rio Ave na freguesia de Lousado no concelho de Vila Nova de 
Famalicão sendo o seu acesso possível nos dias de hoje a partir da EM 508. No lado Norte da ponte 
existe a Capela de S. Lourenço, pequena edificação construída no século XVIII, e no lado sul 
encontram-se umas alminhas. 
O resultado da inspecção visual sistemática dos elementos estruturais da ponte da Lagoncinha e a 
pesquisa sobre a evolução da estrutura ao longo do tempo permitiu proceder a uma avaliação 
preliminar sobre o estado actual deste monumento histórico e destacar a existência de uma série de 
anomalias generalizadas, essencialmenterelacionadas com: deficiente manutenção, evidenciada 
pela presença de poluição biológica e humidade no interior da estrutura por deficiente drenagem da 
água das chuvas; perda de argamassa nas juntas e degradação do material granítico. 
Adicionalmente foram registadas duas situações de anomalias localizadas, uma delas relativa à 
fendilhação visível no intradorso dos arcos (ver figura 30) provavelmente originado por excessivas 
tensões de compressão que induzem um efeito de extensão transversal das juntas e arrastam a 
fendilhação dos blocos e das juntas verticais e a outra evidenciada pelo abatimento (por 
descompressão) do primeiro arco do lado norte (ver figura 31) possivelmente devido a erosão da 
fundação provocada por alterações do escoamento do rio nessa zona. 
 
Figura 30 - Padrão de fendilhação 
registado no intradorso de um arco da 
ponte Figura 31 - Vista de jusante do arco 
Estas duas anomalias, em particular, a referida na figura 31 determinaram a realização dos estudos 
mais detalhados que constituíram um dos objectivos deste trabalho que foi incluído no âmbito de 
uma tese de mestrado em estruturas, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, 
dedicada ao estudo do comportamento da ponte da Lagoncinha sob a acção do tráfego rodoviário, 
[16]. 
Na fase seguinte deste estudo procedeu-se à análise numérica da ponte através da modelação 
tridimensional da sua estrutura recorrendo ao programa geral de cálculo estrutural estático e 
dinâmico CASTEM 2000 [17], baseado no método dos elementos finitos. A estratégia de 
modelação envolveu a discretização dos blocos de pedra dos arcos em elementos finitos 
volumétricos, devidamente individualizados entre si de modo a ser possível considerar o 
comportamento das juntas existentes. 
Utilizando todos os resultados obtidos por meio de ensaios in situ e em laboratório e com base nas 
informações obtidas na inspecção visual, foi então efectuada a calibração do modelo numérico 
estrutural através da análise e comparação de frequências naturais medidas e calculadas. 
Um longo e vasto processo de tentativas foi então encadeado com o intuito de calibrar os valores a 
adoptar para os parâmetros físicos e mecânicos dos materiais, tendo por base os resultados dos 
ensaios dinâmicos de vibração ambiental mediante a comparação dos valores das frequências 
naturais obtidas por via experimental e numérica. 
Nas análises realizadas foi considerada a actuação das acções do tráfego sobre o tabuleiro da ponte 
e de assentamentos no encontro do lado norte. Na formulação das acções do tráfego no caso da 
ponte da Lagoncinha baseou-se na aplicação de cargas rolantes sem alteração da massa global e 
admitiu-se ser constante a velocidade dos veículos. Admitiu-se a acção do veículo tipo preconizado 
no RSA [18] para pontes de classe II e, adicionalmente foi considerada a acção de uma sobrecarga 
uniformemente distribuída sobre o tabuleiro da ponte, de acordo com o prescrito no RSA para 
aquela classe de pontes. 
Face a estas solicitações, foram calculadas as deformações e tensões normais e tangenciais nas 
juntas, avaliadas as tensões principais nos blocos de pedra e estimadas as deformações globais da 
ponte. 
Por fim, foram discutidos e comparados os parâmetros da resposta da estrutura para as várias fases 
da análise, começando pelos resultados do peso próprio e seguindo-se a resposta linear e (depois) 
não-linear para as acções do tráfego e de assentamentos. 
Nas figuras 32 e 33 apresentam-se os resultados da resposta linear à acção do peso próprio, 
correspondendo respectivamente à deformada e às tensões principais devidas ao peso próprio. Na 
figura 34 apresentam-se as tensões nas juntas entre os blocos dos arcos para a mesma solicitação. 
 
 
Figura 32 - Deformada devida ao peso próprio ( mm24.4d máxz = ). 
 
 
a) b) 
Figura 33 - Tensões principais devidas ao peso próprio. a) Tracções ( MPa61.0máx1 =
+σ ). 
b) Compressões ( MPa45.1máx3 −=
−σ ). 
 
 
a) b) 
Figura 34 - Tensões nas juntas entre os blocos dos arcos devidas ao peso próprio. a) Tensões 
normais ( MPa093.0t máxn =
+
, MPa980.0t máxn −=
−
). b) Tensões tangenciais ( MPa025.0t máxs = ). 
 
Dos resultados da análise linear, para a acção do peso próprio, constatou-se que os valores máximos 
da tensão de compressão (1.45 MPa) e da tensão de tracção (0.61 MPa) obtidos nos blocos dos 
arcos, são compatíveis, respectivamente, com as resistências à compressão e à tracção da pedra 
determinadas nos ensaios laboratoriais. 
Incluindo os efeitos da acção do tráfego rodoviário (cargas rolantes e sobrecarga uniformemente 
distribuída) e comparando estes resultados com os devidos ao peso próprio, constatou-se que o 
acréscimo das tensões nos blocos não são significativos, verificando-se que as tensões máximas de 
tracção e compressão continuam a ser compatíveis com a resistência da pedra. No que se refere aos 
elementos de junta entre os blocos dos arcos, os acréscimos registados nas tensões de tracção são 
mais expressivos, contudo não apontam para valores elevados da abertura das juntas. 
Tendo-se detectado outra anomalia referente à deformação acentuada na parte norte do último arco, 
a subestrutura associada a este arco foi calculada considerando a actuação de um assentamento 
diferencial em conjunto com as restantes acções anteriormente consideradas. 
Dos resultados obtidos verificou-se um agravamento das tensões de tracção e de compressão nos 
blocos cuja distribuição evidencia os efeitos do assentamento de apoio e está de acordo com a 
deformada observada no arco. Constata-se que nos blocos da zona norte surgem menores tensões de 
compressão, em consonância com a descompressão motivada pelo assentamento diferencial. 
No que se refere à abertura das juntas para um assentamento admitido de 25 mm o efeito obtido no 
cálculo permanece inferior ao detectado no local. 
Por fim, como se pode observar através da comparação das configurações deformadas do arco das 
figuras 35 a) e b), obtidas respectivamente sem e com o assentamento diferencial, com a deformada 
observada no local na figura 35 c), verificou-se melhor concordância entre esta e a deformada em 
que se considera o assentamento. 
 
 
a) b) c) 
Figura 35 - Comparação entre a deformada observada no local e a calculada. a) Análise sem 
assentamento diferencial. b) Análise com assentamento diferencial. c) Deformada do arco 
observada no local. 
 
4.1.2. Edifício de rés do chão e cinco andares 
Um outro caso diz respeito à compreensão da causa que originou o colapso de um pilar interior de 
um pilar de um edifício, tendo-se procedido à sua modelação, utilizando um programa comercial 
SAP 2000 [19], figura 36. 
 
Figura 36 – Modelação estrutural do edifício a) Vista da fachada principal b) Vista da fachada 
posterior 
 
Nesta modelação foram usadas as características geométricas constantes do projecto e alguma 
recolhida em obra e as características mecânicas dos diversos elementos estruturais foram as 
constantes na literatura e ajustadas aos valores encontrados nos diversos ensaios realizados a 
material semelhante (nomeadamente a alvenaria de granito e o tijolo de enchimento). O modelo 
tridimensional desenvolvido englobou todos os elementos estruturais resistentes, nomeadamente 
paredes resistentes (em alvenaria de granito), paredes da caixa de escadas e paredes da caixa de 
elevadores, pilares, vigas e lajes aligeiradas de betão armado, que foram modeladas com uma laje 
maciça equivalente de betão armado, (Betão C30/35 – função de ensaios realizados no local, com o 
esclerómetro). As ligações ao exterior foram modeladas com apoios duplos. 
Este primeiro modelo do edifício (modelo este que é o que normalmente é desenvolvido no 
dimensionamento deste tipo de edifícios) conduziu a valores para as duas primeiras frequências de 
1,62 Hz e 3,82 Hz (transversale longitudinal, respectivamente) e ensaios efectuados no local 
revelaram que as frequências próprias do edifício deveriam ser de 2,56 Hz e 3,91 Hz. 
Este desfasamento levou ao melhoramento do modelo tendo-se verificado a seguinte evolução nos 
valores das frequências, Quadro I. 
Quadro I – Variação da frequência em função do modelo desenvolvido 
Frequência Transv. Long. Rot. 
Ligações - encastramento 1,67 3,95 
Introdução das escadas 1,8 3,98 4,35 
Paredes divisórias dos quartos (transversal) 1,96 3,96 4,33 
Parede divisória da despensa (transversal) 2,04 3,94 4,32 
Parede divisória da sala (transversal) 2,17 3,92 4,33 
Fecho das paredes da caixa de elevador 
(introdução das zonas superiores da porta do 
elevador) 
2,18 3,91 4,34 
Dois bocados de parede da fachada, (1,50m de 
cada lado) que ligavam às fachadas laterais 
2,20 3,94 4,49 
Introdução da parede da cozinha e da parede 
interior que divide a parede da sala 
2,21 3,94 4,59 
Mudança do módulo de elasticidade da laje de 
30 para 35 GPa 
2,25 3,95 4,6 
Refinamento da malha, divisão por 2 2,22 3,94 4,57 
Mudança da classe do betão – B25 2,23 3,91 4,57 
Mudança do módulo de elasticidade da 
alvenaria de enchimento – de 1,0 GPa para 3,0 
GPa 
2,63 4,44 5,32 
Mudança do módulo de elasticidade da 
alvenaria de enchimento – de 3,0 GPa para 
1,50 GPa 
2,38 4,1 4,84 
Conforme se pode verificar, da leitura do Quadro I, uma das constatações que se pode tirar deste 
estudo é a importância que a introdução das paredes divisórias têm na variação das frequências 
próprias, neste caso em particular, a variação da frequência transversal pela introdução de alguns 
troços de parede, divisórias em tijolo com 0,10 m de espessura, nessa direcção. 
A importância desta calibração é fundamental para se tentar compreender o colapso do pilar, já que 
pela inspecção efectuada, parece estar associado ao assentamento da empena, realizada em 
alvenaria de granito do lado poente. A introdução de um assentamento de 8 cm nessa fachada 
conduz a um agravamento do esforço normal no pilar central que excede a sua capacidade resistente 
e isso poderá explicar o colapso verificado. 
 
4.2 MEIOS EXPERIMENTAIS 
 
4.2.1. Ensaio de um arco num modelo construído à escala 1:2 
 
Como exemplo de aplicação da evolução dos meios experimentais na procura de soluções de 
reforço que resolvam de uma forma eficiente as causas que deram origem a determinada patologia, 
apresenta-se o caso de um estudo desenvolvido no LESE (Laboratório de Engenharia Sísmica e 
Estrutural) da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, que procurava perceber o 
comportamento estrutural deste tipo de arcos, figura 37 a) e testar uma técnica de reforço inovadora. 
A inspecção realizada permitiu concluir que devido a movimentos no subsolo circundante, a Igreja 
dos Terceiros sofreu um conjunto de avarias estruturais, em que a mais preocupante era sem dúvida 
o estado de avançada deformação de um dos arcos do coro alto (figura 37 a) que, por sensata 
precaução já se encontrava escorado com uma estrutura metálica provisória. As patologias 
verificadas de acentuada deformação vertical e expressiva abertura de juntas, e a necessidade de 
remover o dito escoramento determinou a realização de um estudo aprofundado daquele arco. 
 
 
a) b) 
Figura 37 – Arco do coro alto da Igreja dos Terceiros. a) Vista interior do arco com acentuada 
deformação vertical. b) Arco modelo em laboratório à escala 1:2 em fase de ensaio 
 
O carácter particular deste tipo de arco que apresenta mais características de viga do que de um arco 
tradicional, e o facto de se constatar que existem arcos similares em muitas igrejas do nosso país (na 
região norte, em especial), motivou o interesse de se realizar uma análise experimental sobre um 
modelo (figura 37 b) à escala 1:2 do arco real, com o intuito de se estudar o comportamento deste 
tipo de estrutura e de estabelecer formas possíveis e exequíveis de proceder ao seu reforço. O 
desenvolvimento e alguns resultados desse estudo experimental, assim como da vertente numérica 
que o acompanhou, encontram-se descritos noutra publicação [20], pelo que neste artigo se procura 
apenas dar mais ênfase à solução efectivamente implementada em obra que resultou de idêntica 
aplicação no modelo experimental em laboratório. Salienta-se porém que, por razões diversas, não 
foi possível construir o modelo completo abrangendo toda a altura de pedra existente no arco, 
tendo-se então considerado apenas a primeira camada (inferior) de pedra para efeito de execução do 
modelo e o restante como carga sem participação na resistência global. Este aspecto era de facto 
questionável, mas foi tido em conta na solução final implementada em obra. 
O objectivo fundamental da intervenção passou por procurar repor um adequado nível de 
compressão longitudinal no arco, não para promover a recuperação da deformação verificada, mas 
para evitar a sua progressão e proporcionar resistência suficiente para as cargas actuantes. 
A solução preconizada foi então a de aplicar ao arco uma componente de pré-esforço à custa de 
varões longitudinalmente introduzidos no arco/viga em furos previamente abertos. A viabilidade 
tecnológica desta opção foi previamente confirmada no modelo experimental em laboratório onde 
foram executados dois furos longitudinais de cerca de 4.5m a 1/3 de altura da secção central do arco 
modelo conforme se ilustra na figura 38 b). Subsequentemente o arco foi sujeito a diversos ensaios 
de carga vertical crescente para diferentes níveis de pré-esforço longitudinal. 
 
a) b) 
Figura 38 – Furação para introdução de pré-esforço. a) No arco real. b) No arco modelo em 
laboratório. 
 
No arco real da igreja idêntica furação (figura 38 a) foi realizada ao longo de cerca de 12m, 
abrangendo também a espessura das paredes de apoio onde os varões foram amarrados. A furação 
foi precedida de uma ligeira correcção altimétrica do perfil longitudinal do arco com recurso a 
macacos planos fazendo reacção no pórtico de escoramento que existia. Por questão de 
reversibilidade da intervenção foi à partida preconizado que os varões não ficariam aderentes à 
pedra, tendo sido os furos previamente revestidos com tubo PVC. 
A eficácia da solução em termos de resistência foi também aferida no arco modelo, tendo inspirado 
confiança para a sua aplicação em obra. No entanto, subsistiram algumas reservas quanto à 
eficiência real in-situ pelas razões seguintes: i) a abertura de juntas transversais realmente existente, 
conjugada com a grande rigidez das paredes laterais onde seria aplicado o pré-esforço, poderia 
comprometer a real mobilização da compressão desejada no arco; ii) a existência de juntas 
horizontais muito abertas no contacto entre sucessivas camadas horizontais do arco, poderia impedir 
a mobilização dessas camadas de pedra como elementos resistentes às cargas verticais. 
Por essa razão, e recorrendo sempre à monitorização da força instalada nos varões através de células 
de carga e dos deslocamentos verticais do arco, a intervenção foi projectada em duas fases: i) na 1ª 
fase seria apenas aplicado o pré-esforço (cerca de 80kN em cada varão) e descarregados os macacos 
planos, observando-se se a situação de deslocamentos verticais no arco e de força nos tirantes se 
manteria estável; ii) caso a operação anterior não se mostrasse estável, os tirantes seriam 
descarregados e proceder-se-ia a uma intervenção de solidarização das diversas camadas do arco 
através de conectores verticais instalados a partir da face superior do arco, em conjunto com o 
preenchimento das juntas recorrendo a injecção de argamassa; o arco assim monolitizado, mais apto 
a resistir a esforço rasante entre as diversas camadas de pedra, seria de novo comprimido com a 
mesma força nos tirantes e a resposta devidamente monitorizada para avaliar a suaestabilidade. 
A intervenção realizada de facto confirmou as reservas apontadas e envolveu as duas fases acima 
referidas. Na figura 39 a) ilustra-se a fase de introdução de um dos varões de aço inox de 27mm de 
diâmetro pelo lado da igreja confinante com a via pública, tendo sido esta a extremidade activa por 
onde foi feito o esticamento ilustrado na figura 39 b). Na outra extremidade, localizada na face 
externa da parede oposta e confinante com um pátio privado da igreja, ficaram localizadas as 
células de carga dos varões instaladas sobre um dispositivo metálico especificamente desenhado 
para o efeito conforme mostra a figura 39 c). 
 
 
a) b) c) 
Figura 39 – Intervenção no arco real. a) Introdução de varões; b) esticamento dos varões; c) células 
de carga para monitorização de força nos tirantes. 
 
A operação de monolitização do arco tal como acima descrito encontra-se sumariamente ilustrada 
na figura 40. Após prévia furação de vertical do arco (figura 40 a)) pela sua face superior e até cerca 
de 15cm da sua face inferior (aproximadamente meia-altura da camada mais inferior do arco), 
garantindo pelo menos um furo por cada pedra, foram instalados conectores de 25mm de diâmetro 
(aço de construção, A500, metalizado e roscado na extremidade superior) devidamente preparados 
(figura 40 b) para serem injectados com resina epoxídica através de tubos previamente colocados 
(figura 40 c). Esta injecção foi realizada em duas fases, de modo a primeiro ancorar cada varão 
apenas pela sua extremidade inferior na primeira camada do arco. Seguidamente procedeu-se à 
colocação e colagem de uma chapa de aço ao longo da face superior de todo o arco (figura 40 d), 
contra a qual foram então apertados os conectores, garantindo assim um aperto vertical das várias 
camadas do arco. Após esta operação procedeu-se à segunda fase de injecção e selagem final dos 
conectores, tendo então ficado o arco transformado numa viga de pedra de várias camadas, dotada 
de resistência aos esforços rasante, transverso e momentos flectores através dos conectores 
verticais, da selagem das juntas, da chapa de aço superior e do compressão longitudinal inferior 
introduzida pelos varões. Esta opção permitiu assim que a secção do arco funcionasse como um 
todo em toda a sua altura, conduzindo a uma adequada estabilização da estrutura após retirada do 
escoramento, confirmada por uma reduzida flecha final a meio-vão de cerca de 1,5mm 
(correspondente a 1/6000 do vão total ou 1/3300 do vão livre entre apoios, i.e. com secção de altura 
constante). Na figura 41 apresenta-se a imagem final do arco após o reforço, já completamente 
liberto do inestético escoramento provisório. 
 
a) b) c) d) 
Figura 40 – Intervenção no arco real. a) Introdução de varões; b) aplicação de pré-esforço; c) 
células de carga para monitorização de força nos tirantes. 
 
 
 
Figura 41 – Intervenção no arco. Obra acabada. 
 
4.2.1. Ensaios em casas açorianas 
O sismo ocorrido a 9 de Julho de 1998 no Grupo Central dos Açores afectou fortemente as ilhas do 
Faial, Pico e S.Jorge. Tendo atingido a magnitude de 6 na escala de Richter, com o epicentro 
localizado a cerca de 15 quilómetros a Nordeste da Ilha do Faial, danificou cerca de 5000 edifícios 
dos quais 2100 ficaram destruídos, de um total de 12624 edifícios [21]. Esta circunstância levou a 
que, por diversas razões, várias dezenas de construções tradicionais ficassem abandonadas e que, no 
processo de reconstrução se tenha assistido à introdução de outros processos construtivos menos 
correntes naquelas ilhas, dos quais se destaca a alvenaria confinada de blocos de betão. 
Ficou assim disponível um vasto conjunto de construções danificadas pelo sismo que constituíram 
potenciais protótipos para ensaios experimentais in-situ pela aplicação de forças que simulassem a 
acção dos sismos sobre essas construções. A anuência dos proprietários de três dessas construções 
em duas freguesias rurais da ilha do Faial, proporcionou a realização de vários desses tipos de 
ensaios em campanhas experimentais que se iniciaram em 2007, procurando assim contornar a 
dificuldade de executar modelos físicos em laboratório que reproduzam de modo fidedigno a 
realidade. 
Aproveitando o mesmo sistema de ensaios, têm sido realizados testes também sobre painéis de 
alvenaria confinada de blocos de betão, a fim de avaliar as suas reais capacidades sismo-resistentes 
enquanto técnica construtiva em franca difusão naquelas ilhas. 
A informação colhida nestes ensaios é essencial, não só para uma melhor percepção do 
comportamento do tipo de estruturas envolvidas, mas também para permitir calibrar modelos 
analíticos desenvolvidos para previsão da sua resposta sísmica. 
Conforme já foi referido foram realizados ensaios em três casas abandonadas após o sismo, tendo-
se realizado duas campanhas, uma em Maio de 2007 e outra em Maio de 2008, estando prevista 
uma terceira para Julho de 2008. 
Nestes ensaios procurou-se ensaiar as paredes no seu estado natural, depois procedeu-se ao reforço 
de vários troços de parede usando diversas técnicas, (ver [22] e [23]), que foram novamente 
ensaiadas. Estes ensaios vão permitir comprovar a eficiência dessa técnicas de reforço e permitir 
calibrar modelos de reforço a usar no dimensionamento deste tipo de estruturas. 
Descrevem-se sumariamente alguns dos ensaios realizados. 
Uma das casas ensaiada, figura 42 a), situa-se na freguesia de Salão e é estruturalmente constituída 
por alvenaria de pedra argamassadas de duas folhas no corpo principal e alvenaria de blocos num 
pequeno anexo. Trata-se de uma casa térrea possuíndo uma parede cega de tardoz e outra parede de 
fachada com algumas aberturas, com uma altura média de 2.45 m até ao nível da antiga cobertura, 
(ver figura 44). 
A segunda construção identificada para ser ensaiada encontra-se na Canada do Sousa, figura 42 b), 
situada próximo da entrada nascente da povoação dos Cedros. É uma construção típica da zona, 
realizada com pedra bem aparelhada e materializando paredes de alvenaria de duas folhas. 
Apresenta cunhais de “cantaria bem imbricada” com “camas” formando fiadas horizontais onde 
alternam pedras de grandes dimensões segundo o alinhamento da parede com outras pedras 
(ligadores ou juntouros) que ligam as duas folhas das paredes. Trata-se de uma casa de dois pisos 
com altura total de 5.0 metros, rés-do-chão amplo (usualmente destinado a estábulos ou armazém 
agrícola) e primeiro andar de habitação com escadas de acesso pelo exterior. A parte inferior 
apresenta duas portas e uma grande abertura que quebra a simetria da fachada a esse nível (ver 
figura 46), certamente para dar acesso a algum veículo de maior largura; na parte superior a fachada 
apresenta três janelas em disposição simétrica. Lateralmente, a casa tem empenas praticamente 
“cegas” com forma triangular na parte da cobertura, pelo que esta é realizada por duas águas 
correndo no sentido das fachadas principal e de tardoz. A moradia encontra-se parcialmente 
enterrada uma vez que o terreno se eleva na parte posterior, contribuindo como factor muito 
importante para uma maior resistência desta parede comparativamente à da fachada principal. 
Realizada em traquito vulcânico da região, trata-se de um tipo construtivo de pedra sobre pedra 
(junta seca) sem qualquer ligante que funciona por acção gravítica e não apresenta qualquer tipo de 
revestimento nem por fora nem por dentro. Tendo por base a prática construtiva tradicional daquela 
região rural, a estrutura do pavimento seria provavelmente constituída por barrotes de madeira com 
pranchas de soalho. A cobertura (embora já não presente) devia ser constituída por barrotes de 
madeira apoiados em paredes-mestras dando apoio a telhas tipo canudo (provavelmente originárias 
da ilha da Graciosa, como é habitual na região). Apenas foi possível visualizar indícios de 
argamassa de assentamento dastelhas na ligação destas às paredes. 
Nas plantas estruturais das casas ilustradas na figura 42, inclui-se também a implantação do sistema 
de ensaio de forma a permitir ver mais precisamente os nembos ensaiados durante a campanha de 
ensaios realizada. Na figura 41 a), em particular, a indicação de local 1 refere-se ao 1º ensaio 
(apenas sobre alvenaria tradicional) enquanto que o local 2 corresponde ao 2º ensaio (que envolveu 
alvenaria tradicional e de blocos de betão). 
 
1.18
1.18
0.65
1.18
0.151.36
3.43
2.93
1.04
2.01
0.65 0.85 1.93
2.01
0.66
0.94
11.82
0.36
1.11
1.71
1.03
2.01
1.35
3.22
0.82 0.15
0.15
1.45
1.00
0.62
1.41
1.04 0.95 1.09
LOCAL 1
LOCAL 2
1.21
0.99
1.68
 
a) Casa do Salão 
7.78
1.20 1.17 1.20
Planta do 1º piso
2.74
1.00
2.74
0.65
6.48
2.16 1.00 2.17 0.97 2.13 1.00 2.16
A
C
TU
A
D
O
R
ES
 
b) Casa da Canada do Sousa 
Figura 42 - Planta estrutural das casas ensaiadas e posicionamento do sistema de ensaio 
A metodologia e sistema de ensaio a seleccionar teriam que satisfazer simultaneamente vários 
requisitos devido a três factores principais: alvenaria a ensaiar com diferentes características 
(regular de blocos versus tradicional de pedra); diferentes locais de ensaio; dois tipos de ensaio 
distintos (no plano e fora do plano). Uma descrição detalhada do sistema adoptado pode ser 
encontrada em [24] e [25], retendo-se aqui apenas os aspectos mais relevantes. 
Tal como descrito nas referências apresentadas, o sistema de ensaio baseou-se na utilização do par 
acção-reacção recorrendo às paredes de cada fachada paralelas entre si, conforme é possível 
depreender da observação das figuras 43, 44, 45 e 46. Nestas figuras é visível a posição dos 
actuadores nos diversos locais de ensaio e permite ter a percepção dos meios auxiliares de acesso 
que foi necessário instalar para colocar os actuadores e toda a instrumentação nas posições 
desejadas. 
 
Figura 43 - Casa do Salão – Ensaios 3 e 4 
 
Figura 44 - Foto in-situ (Ensaio 3) 
 
Figura 45 - Casa na Canada do Sousa – 
Ensaio 5 
 
Figura 46 - Foto in-situ (Ensaio 5) 
 
Conforme facilmente se depreende, este sistema de actuação permite de uma forma simples ensaiar 
simultaneamente duas paredes em vez de apenas uma, aumentando assim o volume de resultados 
disponíveis para uma melhor caracterização dos diversos casos de estudo. Por outro lado, 
inviabiliza o ensaio até ao colapso de uma das paredes, já que apenas a mais fraca pode ser levada 
até à rotura. Trata-se no entanto de uma boa solução de compromisso que evita a necessidade de 
envolver outros meios de reacção horizontal in-situ porventura demasiado pesados e caros. 
Conforme se depreende das fotografias incluídas nas figuras 44 e 46, o sistema de actuação 
envolveu a utilização de dois actuadores com curso máximo de +/-100mm e força máxima de 100 
kN em tracção-compressão, acoplados entre si pela parte posterior e portanto actuando em sentidos 
opostos. A vantagem desta montagem reside no facto de permitir uma duplicação do curso 
disponível em cada actuador, ficando assim com um total de deslocamento de +/-200mm. 
O accionamento dos actuadores foi feito com recurso a uma central hidraúlica de pressão, equipada 
com uma válvula eléctrica direccional que permite controlar o sentido do movimento e uma válvula 
proporcional de pressão que possibilita o comando eléctrico da força aplicada. O controlo é feito 
remotamente através de uma placa de aquisição NI-USB-6211 da National Instruments e um 
computador portátil onde corre o programa de controlo e registo de dados. 
Devido ao facto de ser necessário uma rápida instalação do sistema de monitorização e em face da 
grande quantidade de informação que poderia resultar do sistema de ensaio descrito anteriormente 
(onde estariam a ser testadas duas paredes e a respectiva envolvente), foi feita uma adequada 
selecção do sistema e dos pontos de monitorização. 
Assim, ao longo dos vários ensaios, optou-se por monitorizar os deslocamentos de um conjunto de 
pontos dispostos segundo uma configuração em T em cada parede, onde pelo menos três pontos 
estariam colocados na horizontal, acrescidos de (no mínimo) outros dois na vertical do eixo do 
nembo a ensaiar. Para a casa de um só piso, esta opção perfez um total de dez transdutores de 
deslocamentos. A acrescentar a estes, foi incluído ainda outro transdutor de deslocamentos acoplado 
ao sistema de actuação (conforme se descreve mais adiante) de forma a controlar o seu movimento. 
Adicionalmente, foram utilizados mais quatro transdutores com o objectivo de monitorizar outros 
pontos específicos nas diferentes estruturas ensaiadas. 
Na figura 47 a) é possível observar os pontos monitorizados para a casa da Canada do Sousa, que 
envolveu mais pontos por ter dois pisos, possibilitando assim a obtenção de ainda mais informação. 
Os medição dos deslocamentos foi feita com recurso a transdutores de posição de fio (figura 47 b)), 
conhecidos como Draw Wire Position Transducer (DWPT) da marca Waycon, e foram 
seleccionados devido à sua grande amplitude de deslocamentos (máxima de ±312.5 mm com os 
transdutores de maior curso) e à facilidade de ligação aos pontos a medir assim como aos 
referenciais fixos. 
 
0.14 1.77 1.58 1.66 1.47
1 11
9
7
5
3
2
13 15
0.42
0.31
0.72
0.72
0.83
1.00
1.00
ACTUADOR
 
 
Figura 47 - Sistema de monitorização: a) pontos monitorizados na casa da Canada do Sousa; b) DWPTs 
 
A leitura da força aplicada às paredes foi realizada através de uma célula de carga da marca AEP 
Transducers de 200kN de capacidade em tracção-compressão. A maior capacidade da célula em 
relação à dos actuadores deve-se ao facto de no sentido do avanço dos eixos, este actuadores de 
duplo efeito possuirem maior capacidade do que no recuo. Dado que o sistema funciona por acção-
reacção entre paredes opostas, a força aplicada numa parede será equilibrada pela outra, pelo que 
bastou incorporar uma célula de carga próximo do sistema de actuação. 
Como se compreende o número de resultados obtidos é enorme. Neste trabalho irão ser referidos 
apenas os resultados obtidos num ensaio da casa da Canada do Sousa, apresentando-se sob a forma 
do diagrama Força versus Deslocamento do topo, figura 48. De referir que os deslocamentos se 
consideraram positivos no sentido do movimento para o exterior da parede de fachada (referencial 
global) e a força positiva no mesmo sentido, isto é, para forças de compressão na célula de carga. 
No referido diagrama está incluída a resposta da parede de fachada a traço contínuo e a da parede de 
tardoz a traço interrompido. 
A força máxima atingida foi de aproximadamente 10kN para um nível de deslocamento de 60 mm 
(t/10, onde t é a espessura da parede). 
 
Displacement [kN]
-100 -75 -50 -25 0 25 50 75 100
Fo
rc
e 
[k
N
]
-10.0
-7.5
-5.0
-2.5
0.0
2.5
5.0
7.5
10.0
Front Wall
Rear Wall
 
Figura 48 - Alvenaria de pedra – Casa do Salão (Ensaio 3): Força vs. Deslocamento topo 
 
5. CONCLUSÕES 
Os principais procedimentos a adoptar para identificar as causas que dão origem às patologias 
verificadas nas construções existentes foram apresentados e discutidos, tendo como base alguns 
casos práticos, que abrangem diversos tipos de construções. 
Nas intervenções de reforço estrutural, após o diagnóstico de graves patologias estruturais e da 
elaboração do respectivo relatório, torna-se fundamental uma actuação rápida tendo em vista a sua 
preservação 
Um bom diagnóstico é fundamental em todas as intervenções. Determinar a causa que originou a 
patologia é uma condição indispensável para que a patologia não reapareça. 
As novas tecnologias permitem testar, comparar e estudar bem as diversas hipóteses possíveispara 
as causas que deram origem às patologias. 
As soluções finais devem procurar repor as condições estruturais iniciais através da inclusão de 
soluções ligeiras e, se possível, permitir ajustes ao longo do tempo. 
Como conclusão, os exemplos apresentados realçam as particularidades das intervenções estruturais 
em construções que, embora planeadas e dimensionadas, muitas vezes, de acordo com os 
regulamentos em vigor e do conhecimento possível da estrutura, sofrem adaptações ou mesmo 
alterações importantes durante o seu período de vida útil que condicionam o seu comportamento e 
por isso têm que ser intervencionadas. 
 
AGRADECIMENTOS 
Um trabalho desta natureza, só é possível devido à excelente colaboração dos colegas do Núcleo de 
Conservação e Reabilitação de Edifícios e Património (NCREP) da Faculdade de Engenharia da 
Universidade do Porto e do Laboratório de Engenharia Sísmica e Estrutural (LESE) e a todos os 
colaboradores e amigos que ao longo dos últimos anos proporcionaram oportunidades de realizar 
trabalhos de reabilitação e reforço. 
 
REFERÊNCIAS 
[1] ICOMOS – Recomendações para a Análise, Conservação e Restauro Estrutural do Património 
Arquitectónico, Lisboa, Junho, 2002. 
[2] João Guedes; Aníbal Costa; António Arêde; Esmeralda Paupério – Reabilitação e Reforço de 
Estruturas Património Nacional. Experiência da FEUP. Seminário Euro-Mediterrânico, 
Forum UNESCO, Universidade Lusíada, Lisboa, Junho, 2002. 
[3] Aníbal Costa; Esmeralda Paupério; Pedro Cid - Relatório de Inspecção. Muralhas de 
Barcelos. Departamento de Engenharia Civil. Secção de Estruturas. FEUP, Porto, Maio 2002. 
[4] António Arêde; Aníbal Costa – Inspecção e Diagnóstico Estrutural de Construções 
Históricas. Algumas contribuições da FEUP. Seminário sobre A Intervenção no Património. 
Práticas de Conservação e Reabilitação, FEUP-DGEMN, FEUP, Porto, 2002. 
[5] Aníbal Costa, Carlos Sousa Oliveira, Filipe Neves - Caracterização do parque habitacional 
das ilhas do Faial e Pico. Elementos de estudo sobre o comportamento relativo à crise 
sísmica de 9 de Julho de 1998 nos Açores. “Sismo 1998 - Açores. Uma década depois”. Livro 
editado por: C. Sousa Oliveira, Aníbal Costa, João C. Nunes. ISBN 978-989-20-1223-0. 
Capítulo 34, pp. 385-396, Julho, 2008. 
[6] Filipe Neves, Aníbal Costa, Carlos Sousa Oliveira - Vulnerabilidade sísmica do parque 
habitacional das ilhas do Faial e Pico. “ Sismo 1998 – Açores. Uma década depois”. Livro 
editado por: C. Sousa Oliveira, Aníbal Costa, João C. Nunes. ISBN 978-989-20-1223-0. 
Capítulo 39, pp. 481-500, Julho, 2008. 
[7] Aníbal Costa; António Arêde - Strengthening of Structures Damaged by the Azores 
Earthquake of 1998. Construction and Building Materials, 2005. 
[8] Aníbal Costa - Strengthening and Repairing Earthquake Damaged Structures. Chapter 19 of 
Book – “Assessing and Managing Earthquake Risk”. pp. 403 -426. Edited by C.S. Oliveira, A. 
Roca and X. Goula. Springer, 2005. 
[9] Aníbal Costa; João Guedes; Esmeralda Paupério – Muralha de Chaves. FEUP, DECivil-
Estruturas, Agosto, 2004. 
[10] Aníbal Costa "Muralhas de Valença. Uma Solução de Reforço".. Revista ENGENHARIA E 
VIDA, Nº 3, pp. 38 - 42, Junho 2004. 
[11] João Guedes; Aníbal Costa; Esmeralda Paupério - Análise e Reforço da Estrutura do Coro-
Alto da Igreja do Pópulo, Braga. Um Ensaio de Carga. PATORREB 2006. Actas do 2º 
Encontro sobre Patologia e Reabilitação de Edifícios, pp. 195-204, FEUP, Porto, 20-21 de 
Março 2006. 
[12] Aníbal Costa, António Arêde, Domingos Silva Matos, Cristina Costa, Esmeralda Paupério - 
Intervenção nos Arcos do coro alto das Igrejas do Pópulo e da Igreja Matriz de Ponte da 
Barca. “Monumentos”. Revista Semestral de Edifícios e Monumentos, nº 17. Publicação da 
Direcção Geral dos Edifícios e Monumentos Nacionais. Ministério do Equipamento Social. 
Lisboa, Setembro 2002. 
[13] Aníbal Costa - Técnicas de Reabilitação Aplicadas a Diferentes Construções. Actas do 2º 
Colóquio- CONSTRUÇÃO CIVIL, Reflexão pela Qualidade – Novos Desafios.20-21 Maio, 
Instituto Politécnico de Tomar, Tomar, 2004. 
[14] Aníbal Costa - As Patologias e as Reabilitações Estruturais. PATORREB 2006. Actas do 2º 
Encontro sobre Patologia e Reabilitação de Edifícios, pp. 57-81, FEUP, Porto, 20-21 de Março 
2006. 
[15] Aníbal Costa; João Guedes; António Arêde; Esmeralda Paupério. Relatório sobre as 
patologias observadas nos elementos escultóricos decorativos do Edifício Palladium no Porto. 
Requerente: Carlos Guedes, Engenharia, Lda. Relatório Técnico. Serviço de Estruturas do 
Instituto da Construção, Junho, FEUP, Porto, 2003. 
[16] Costa, C. - Análise do Comportamento da Ponte da Lagoncinha sob a Acção do Tráfego 
Rodoviário – Tese de Mestrado em Estruturas de Engenharia Civil”, FEUP, 2002. 
[17] CEA - CASTEM 2000. Guide d’utilisation, CEA, France, 1990. 
[18] Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes. Dec. Lei nº 235/83 
de 31 de Maio. Imprensa Nacional – Casa da Moeda, E.P., Lisboa, 1985. 
[19] CSI, Computers and Structures Inc. (2007) SAP2000 - Integrated finite element analysis and 
design of structures basic analysis reference manual. v11, 
http://www.csiberkeley.com/products_SAP.html. 
[20] Aníbal Costa, António Arêde; Cristina Costa - Projecto de Reabilitação e Reforço. Arco do 
Coro Alto da Igreja dos Terceiros em Braga. FEUP, DECivil-Estruturas, Julho 2005. 
[21] [INE - Censos 2001 (2002). Lisboa. 
[22] Aníbal Costa, António Arêde, Alexandre A. Costa. - Técnicas de reforço sísmico. “Sismo 
1998 - Açores. Uma década depois”. Livro editado por C. Sousa Oliveira, Aníbal Costa, João 
C. Nunes. ISBN 978-989-20-1223-0. Capítulo 37, pp. 445-462, Julho, 2008. 
[23] Aníbal Costa, Carlos Sousa Oliveira, Filipe Neves - Técnicas de reforço estrutural mais 
frequentes na reconstrução da ilha do Faial. “Sismo 1998 - Açores. Uma década depois”. 
Livro editado por C. Sousa Oliveira, Aníbal Costa, João C. Nunes. ISBN 978-989-20-1223-0. 
Capítulo 35, pp. 531-557, Julho, 2008. 
[24] Alexandre A. Costa; Aníbal Costa; António Arêde; C. Sousa Oliveira; Filipe Neves – 
Metodologia da preparação de ensaios a realizar na ilha do faial, açores. Actas do Sísmica 
2007, 7º Encontro Sobre Sismologia e Engenharia Sísmica, FEUP, Porto, 2007. 
[25] Alexandre A. Costa, António Arêde, Aníbal Costa, Carlos Sousa Oliveira - Estudo 
experimental in situ de paredes em alvenaria do Faial, Açores. Sismo 1998 - Açores. Uma 
década depois. Livro editado por C. Sousa Oliveira, Aníbal Costa, João C. Nunes. ISBN 978-
989-20-1223-0. Capítulo 35, pp. 397-418, Julho, 2008.