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Risco Sísmico Risco de Tsunami

Risco Sísmico

Estimativa de cenários de danos para a cidade de Lisboa

Autores:

P. Teves Costa1,2, E. Barreira1,3 & R Omira2

1 DEGGE - Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

2 Instituto Dom Luiz (ptcosta@fc.ul.pt)

3 Escola Superior de Tecnologia do Barreiro, Instituto Politécnico de Setúbal (edgar.barreira@gmail.com)

 

1. Introdução

A cidade de Lisboa tem sido afectada por vários sismos históricos e instrumentais (os mais importantes pela devastação, foram os dos anos 1531 e 1775) pelo que o estudo do risco sísmico através da avaliação do comportamento sísmico do seu edificado se reveste de particular importância. O edificado da cidade de Lisboa foi sofrendo naturais alterações ao longo dos anos e, de acordo com os regulamentos publicados, os edifícios foram sendo construídos com maior resistência aos sismos para prevenir danos relevantes na ocorrência de um evento futuro. Em 1958 foi publicado o Regulamento de Segurança das Construções contra os Sismos (RCCS) e, em 1983 publicou-se o Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes (RSA) que ainda se encontra em vigor. Actualmente está a implementar-se progressivamente o Eurocódigo 8 (EC8, 2010), que irá substituir o RSA no futuro.

Genericamente são identificadas na cidade de Lisboa seis fases construtivas (Appleton, 2001): pré-pombalina, pombalina, "gaioleira", mista e betão armado (fase I e II). Desta forma a cidade tem uma distribuição muito heterogénea de diferentes tipologias construtivas (adobe, taipas, alvenaria, betão) e de técnicas de construção, que apresentam diferentes vulnerabilidades sísmicas.

O trabalho realizado envolveu diferentes abordagens para a resolução desta heterogeneidade, passando pelas seguintes fases: a) identificação e caracterização de cada classe tipológica ; b) determinação do índice de vulnerabilidade (que condiciona o grau de dano no edificado dependente da intensidade sísmica); c) estabelecimento de curvas de vulnerabilidade e fragilidade para cada classe tipológica ; d) elaboração de cartas de danos para dois cenários sísmicos diferentes.

2. Informação disponível e sua utilização

Para a inicialização deste projecto foram cedidas duas bases de dados com diferentes tipos de informação. A Base de Dados da Câmara Municipal de Lisboa (BDCML) tinha informação das características do parque habitacional da cidade de Lisboa, por edifício, actualizada ao ano de 2009, onde foram extraídas as seguintes informações: número de pisos de cada edifício, localização e tipo de utilização. A Base de Dados do Censos 2001 (BDINE), possuía informações por subsecção estatística (número total de edifícios por atributos, como idade, pisos e tipologia), sem localização específica de cada edifício. Qualquer uma destas bases de dados não possuía todos os dados necessários à execução deste estudo, pelo que foi necessário realizar a junção da informação, com critérios adequadamente definidos, e adaptar a informação disponibilizada para se poder retirar os parâmetros necessários. A integração das duas bases de dados teve como objectivo a criação de uma BD de trabalho, georreferenciada, que depois servisse os produtos finais propostos para este estudo, nomeadamente a simulação dos danos no parque habitacional da cidade de Lisboa, em função da intensidade macrosísmica EMS98 (Grünthal, 1998)(figura 1).

 

Esquematização do tratamento das Bases de Dados

Figura 1 – Esquematização do tratamento das Bases de Dados.

 

3. Classes tipológicas e sua caracterização

Para aplicação da metodologia do RISK-UE é necessário inserir o edificado em diferentes classes tipológicas e caracterizá-las convenientemente (figura 2).

 

Distribuição das diversas classes tipológicas, constituídas pelo par idade-tipo de construção

Figura 2– Distribuição das diversas classes tipológicas, constituídas pelo par idade-tipo de construção.

 

Para tal interligaram-se os dados tipológicos e de idade (e.g. Betão após 1996). Posteriormente caracterizaram-se estas classes através de visitas a subsecções estatísticas onde cada uma das classes era predominante, para verificar todos os factores de agravamento/desagravamento que poderiam influenciar a sua vulnerabilidade sísmica. No total foram levantados 2500 edifícios em toda a cidade de Lisboa. Foi ainda analisada a vulnerabilidade do edificado numa classificação simplificada, de acordo com a EMS-98 (figura 3).

 

Classificação da vulnerabilidade segundo uma escala simplificada baseada na EMS98 (a roxo estão os espaços abertos ou com edifícios não habitacionais)

Figura 3– Classificação da vulnerabilidade segundo uma escala simplificada baseada na EMS98 (a roxo estão os espaços abertos ou com edifícios não habitacionais).

 

4. Curvas de vulnerabilidade e fragilidade

As curvas de vulnerabilidade e de fragilidade (Figura 4a e 4b) foram calculadas através da utilização da metodologia do RISK-UE.

 

Curvas de vulnerabilidade para as diferentes classes tipológicas do edificado. Alvenarias
Curvas de vulnerabilidade para as diferentes classes tipológicas do edificado. Betão

Figura 4a– Curvas de vulnerabilidade para as diferentes classes tipológicas do edificado. Alvenarias (em cima) e Betão (em baixo).

 

 

Curvas de fragilidade para cada classe tipológica do edificado. Edifícios de Alvenaria, anteriores a 1919
Curvas de fragilidade para cada classe tipológica do edificado. Edifícios de Betão, após 1996

Figura 4b– Curvas de fragilidade para cada classe tipológica do edificado. Edifícios de Alvenaria, anteriores a 1919 (em cima) e edifícios de Betão, após 1996 (em baixo).

 

Para tipologias construídas com o mesmo tipo de material, as diversas curvas de vulnerabilidade evidenciam as diferenças na qualidade de construção e do próprio material de construção, para as diferentes épocas identificadas. As curvas de fragilidade associadas a uma dada tipologia (já com a época construtiva associada) mostram a probabilidade dos edifícios pertencentes a essa classe tipológica sofrerem determinados graus de dano, em função da intensidade sísmica.

5. Resultados Finais

Seleccionaram-se dois cenários sísmicos, possíveis de ocorrerem na cidade de Lisboa, correspondentes a um sismo próximo e a um sismo afastado. Os cenários foram traçados em função da distribuição de intensidades macrossísmicas, tendo-se tomado em consideração a geologia superficial e a topografia da cidade. Foram criados mapas com o número, ou a percentagem, de edifícios afectados por cada grau de danos para cada cenário sísmico. Os resultados podem ser apresentados em duas unidades diferentes: a freguesia ou a subsecção estatística. Para a freguesia calcularam-se o número de edifícios afectados e para a subsecção estatística calcularam-se as percentagem dos edifícios afectados. Nas figuras 5 e 6 apresentam-se os cenários para o sismo próximo e para o sismo afastado, respectivamente, em termos de distribuição de edifícios que sofrem danos de grau 4.

 

Cenário de danos para a fonte próxima, intensidade macrossísmica de VIII (EMS98). A representação é relativa ao grau de danos 4 para diferentes unidades: subsecção estatística. Cenário de danos para a fonte próxima, intensidade macrossísmica de VIII (EMS98). A representação é relativa ao grau de danos 4 para diferentes unidades: freguesia.

Figura 5– Cenário de danos para a fonte próxima, intensidade macrossísmica de VIII (EMS98). A representação é relativa ao grau de danos 4 para diferentes unidades: subsecção estatística (esq.) e freguesia (dir.).

 

 

Cenário de danos para a fonte afastada, intensidade macrossísmica de IX (EMS98). A representação é relativa ao grau de danos 4 para diferentes unidades: subsecção estatística (esq.). Cenário de danos para a fonte afastada, intensidade macrossísmica de IX (EMS98). A representação é relativa ao grau de danos 4 para diferentes unidades: freguesia (dir.).

Figura 6– Cenário de danos para a fonte afastada, intensidade macrossísmica de IX (EMS98). A representação é relativa ao grau de danos 4 para diferentes unidades: subsecção estatística (esq.) e freguesia (dir.).

 

Nota – A escala EMS98 considera 5 graus de danos que vão desde danos ligeiros não estruturais (grau 1) até à situação de colapso total ou quase total (grau 5). O grau 4 corresponde a danos muito pesados (danos estruturais pesados e danos não estruturais muito pesados).

6. Referências

Appleton J. (2001). O Megasismo de Lisboa no século XXI ou Vulnerabilidade sísmica do Parque Edificado de Lisboa. In: Redução da Vulnerabilidade Sísmica do Edificado, Eds. SPES e GECoRPA, Lisboa, p. 95-104.

EC8 (2010). NP EN 1998-1 Eurocódigo 8: Projectos de estruturas para resistência aos sismos - Parte 1: Regras gerais, acções sísmicas e regras para edifícios. Instituto Português da Qualidade.

Grünthal G. (Ed.) (1998). European Macroseismic Scale 1998. Cahiers Centre Europ Géodyn Séismol 15. Luxembourg, 99p.

RISK-UE. www.risk-ue.net