Exame de Reabilitação e Reforço de Estruturas

Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Docentes: Prof. Eduardo Júlio e Prof. António Costa

XX de XXXXX de 2014

2.º Semestre

Observações: Duração: 3.0h. Consulta de regulamentos e tabelas autorizada. Desligue o telemóvel.

Secção A (10.0 val.)

(2.5 val.) 1. A imagem da Fig. 1 é relativa a um pórtico de betão armado num estaleiro naval. a) Indique como procederia se lhe tivesse sido adjudicado o trabalho de caracterização do estado

de conservação desta estrutura, referindo os ensaios in situ que utilizaria. b) Qual a principal causa da anomalia patente na Figura 1? Descreva o mecanismo de

degradação correspondente, desde a construção da estrutura até ao momento registado na imagem.

Fig. 1 – Pórtico em betão armado num estaleiro naval.

(2.5 val.) 2. As imagens da Fig. 2 são relativas ao ensaio de carga realizado numa ponte após a sua

construção. a) Explique qual o principal objectivo da realização de ensaios de carga. Por que motivo se

poderá justificar a realização de um ensaio de carga numa estrutura logo após a sua construção?

Fig. 2 – Ensaio de carga numa estrutura em construção.

(2.5 val.) 3. Na Figura 3a) é apresentada uma foto da fachada de uma igreja, a qual apresenta anomalias

várias, registadas na Fig. 3b), sendo a mais relevante a fendilhação (assinalada a vermelho). Na Fig. 3c) apresenta-se o modelo de elementos finitos desta parte da estrutura.

a) Explique qual o principal objectivo da construção de modelos numéricos. b) Explique que tipo de situações pode justificar a realização de uma análise não linear e refira se

é o caso da situação apresentada.

Fig. 3a) – Fachada de uma igreja. Fig. 3b) – Levantamento das

anomalias. Fig. 3c) – Modelo de elementos

finitos.

(2.5 val.) 4. Na Figura 4 apresentam-se imagens relativas a um aspecto da intervenção de requalificação do Laboratório 'Chimico', em Coimbra, como espaço museológico.

a) Indique os princípios mais relevantes enunciados nas recomendações do ICOMOS, a ter em conta no caso de estruturas classificadas como património.

Fig. 4a) – Laboratório 'Chimico', Coimbra (antes da intervenção).

Fig. 4b) – Remoção das asnas originais. Fig. 4c) – Espaço museológico (após intervenção)

sendo visíveis as novas asnas.

Secção B (10.0 val.)

5. Considere a estrutura, representada na Figura 5.

a) Dimensione as armaduras longitudinais, para os esforços elásticos (ver Fig. 5), de forma a garantir a sua segurança para ELU de flexão. Não efectue interrupção de armaduras.

b) Considere que houve um erro na quantificação das acções, sendo os valores correctos: PP+RCP = 2.5 kN/m2 e Sobrecarga = 4.0 kN/m2. Avalie a necessidade de reforço à flexão da estrutura.

c) Indique as vantagens e inconvenientes de proceder ao reforço da através de (i) uma nova camada de betão, (ii) colagem de chapas de aço, (iii) colagem de laminados de CFRP, e (iv) pré-esforço exterior.

d) Adopte uma técnica adequada (uma das quatro anteriormente referidas ou outra) e efectue o dimensionamento e a pormenorização do reforço à flexão da estrutura.

e) Indique os passos relevantes a ter em conta na execução e no controlo de qualidade do reforço da laje para a técnica adoptada.

f) Esboce um plano de manutenção da operação de reforço preconizada.

(estrutura semelhante à dos exames de EB I e EB II)

Figura 5 – Esquema estrutural.