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Contributos para a
conservação:
Avanços recentes
no conhecimento e
algumas reflexões
Paulo B. Lourenço,
www.civil.uminho.pt/masonry
Introdução
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
3 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Património Cultural
Recurso cultural que envolve valor técnico, artístico ou espiritual
Símbolo cultural que fornece identidade às culturas, região do
mundo ou local
Documento do conhecimento, práticas, cultura, tecnologia ou
histórias antigas
Documento vivo dos desenvolvimentos técnicos ou culturais, e sobre
o qual podemos ainda aprender e melhorar
Recurso económico como uma atração cultural / turística, com
enorme capacidade para gerar uma economia secundária
Contributo para a diversidade cultural e riqueza cultural global
Contributo para o desenvolvimento humano
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
4 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Proteção do Património Cultural e Desenvolvimento
Humano (Carta de Nara)
A diversidade de culturas e património no mundo é uma fonte
insubstituível de riqueza espiritual e cultural para toda a humanidade
A diversidade do património cultural existe no tempo e espaço, e
exige respeito de outras culturas e crenças
Todas as culturas e sociedades estão enraizadas em formas
particulares e meios de expressão tangíveis e intangíveis , que
constituem o seu património
Princípio fundamental da UNESCO: o património cultural de cada um
é o património cultural de todos
A responsabilidade do património cultural e da sua gestão pertence,
em primeiro lugar, à comunidade cultural que o gerou e, desta forma,
aquela que toma conta dele
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
5 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Património Construído com Valor Cultural
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
6 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
As Construções Não São Eternas
Pavia, 1989 Sé do Porto
T1 T2
T3
Torre de Pisa
O valor da manutenção é
cerca de 1 a 2% do custo
de substituição (5 a 20
euros/m2). Para operação
é necessário outro tanto
Sismo de l’Áquila
Avanços recentes
no conhecimento
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
8 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Metodologia
AQUISIÇÃO DE
DADOS
Investigação do passado (documentos)
Levantamento da edifício = documento
Investigação em campo e ensaios laboratoriais
Monitorização
MODELAÇÃO
Modelo adotado
Características do construído
Dados
DIAGNÓSTICO
Análise do Passado
Análise Qualitativa
Análise Quantitativa
Análise Experimental
Relatório
Explicativo
CONSERVAÇÃO /
REABILITAÇÃO
Documentos
de Execução
Evidências
Hipóteses
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
9 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Atividade de Investigação, Desenvolvimento e Inovação
Ensaios Ensaios Não-Destrutivos
Modelação Reparação e Reforço
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
10 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Teses de Doutoramento Concluídas Recentemente (2009+)
Engenharia sísmica
Reparação e reforço
Materiais e tecnologias
de construção inovadores
Ensaios não-destrutivos e
monitorização
Análise do ciclo de vida, durabilidade e
segurança
Safety assessment of ancient timber structures, Ricardo
Brites (2011)
Numerical analysis of FRP strengthened masonry
structures, Claudio Maruccio (2011), Co-tutelle with Univ.
Rome, La Sapienza
Assessment of the mechanical microstructure of
masonry clay brick by nanoindentation, Konrad J.
Krakowiak (2011)
Numerical and experimental research applied to a boxed
building in the metropolitan area of Recife, Jenner
Carvalho, Fed. Univ. Santa Catarina, Brazil (2010)
Dynamic structural identification using Wireless Sensor
Networks, Rafael Aguilar (2010)
Integrated methodology for the seismic assessment and
vulnerability mitigation of historical masonry structures.
Church of Jerónimos as case study, João Roque (2010)
Development of a design method for reinforced masonry subjected to in-plane loading based on
experimental and numerical analysis, Vladimir Haach (2009)
Experimental and numerical study of non-structural masonry walls with bed joint reinforcement
subjected to in-plane flexure, Edna Oliveira, Fed. Univ. of Minas Gerais, Brazil (2009)
Assessment of the seismic vulnerability of masonry buildings, Paulo Candeias (2009)
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
11 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Avaliação da segurança de estruturas existentes de madeira
Deterioração biológica
Levantamento geométrico detalhado Mesoprovetes e correlações
Aplicação
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
12 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Avaliação da microestrutura do tijolo através da nanoindentação
Paradigma da ciência dos materiais
Fases identificadas e ensaios mecânicos
Better masonry
Modelo hierárquico do tijolo
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
13 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Segurança dos edifícios-caixão na área metropolitana do Recife, Brasil
Ensaios no local
13 colapsos (1 em 500, 40 anos): 250.000
pessoas em risco
Inspeção
Simulação
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
14 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Identificação dinâmica de estruturas com redes de sensores sem fios
Resultados do novo protótipo
Redes de sensores sem fios Compração entre sensores
Deteção automática de dano
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
15 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Aplicação de uma metodologia integrada para avaliação sísmica e
mitigação da vulnerabilidade: Aplicação ao Mosteiro dos Jerónimos
Simulação
Micro-zonamento Inspeção e ensaios
Reforço?
Mosteiro
A exportação da
formação pós-
graduada e dos
serviços
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17 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Contexto
A Europa como líder do conhecimento na área da conservação
O século da internacionalização da cultura e as primeiras cartas de
conservação: e.g. Carta de Atenas (1931), a Carta de Veneza (1964)
e a Carta Europeia do Património Arquitectónico (1975)
Conservação como uma exigência da sociedade que reconhece a
cultura como parte da sua identidade e como um contributo
essencial para a economia
A União Europeia como o primeiro destino mundial de turismo, com
40% do total mundial e sete países europeus nos dez países com
maior atração no mundo
O património construído, nomeadamente monumentos e centros
históricos, são atractores principais para o turismo, e 300 dos 800
sítios Património Mundial estão localizados na UE
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
18 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Mestrado Europeu em Análise Estrutural de
Monumentos e Construções Históricas (SAHC)
Enfoque na conservação da construção e no património cultural
Dirige-se a estudantes com formação de cinco anos em Engª Civil
Programa intensivo, em tempo integral e com duração de um ano
Seis unidades curriculares correntes
• História da Construção e da Conservação
• Técnicas de Análise Estrutural
• Inspeção e Diagnóstico
• Técnicas de Reparação e Reforço
• Restauro e Conservação dos Materiais
Projeto Integrado (acompanha a parte curricular, sete meses)
Dissertação para desenvolver competências científicas e/ou
profissionais adicionais na área da conservação
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
19 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Mestrado Europeu em Análise Estrutural de
Monumentos e Construções Históricas (SAHC)
30 alunos por ano, 6% de alunos portugueses (5ª edição)
Contingente máximo de Itália e Grécia, seguidos dos EUA e China
45 países
0.5 M€/ano
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20 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Doutoramento e pós-doutoramento em conservação
55% de alunos estrangeiros
Condições excelentes de acolhimento
12 países
Emprego qualificado
Estratégia nacional?
Empresas?
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21 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Serviços especializados / transferência de tecnologia
Catedral
Cantuária,
Reino
Unido
Qutb Minar, Nova
Deli, Índia
Safi e Mazagão,
Marrocos
Defesa Pontifícia,
Itália
Famagusta
Chipre
3.21
14.30
1.4
5
3.61
2.1
4
2.83
4.68
3.89
1.9
6
1.7
4
7.82
5.98
2.75
0.55
8.97
3.0
8
0.81
4.41
3.8
5
3.41
3.35
2.6
8
1.33
14.29
1.32
8.1
4
2.58
6.62
3.1
3
3.3
7
3.5
5
3.5
0
F1
2.2
3
0.3
5
6.83
2.86
1.28
1.24
1.41
2.77
1.1
9
1.1
9
2.5
81.4
5
1.4
4
2.84
1.37
1.42
2.76
6.2
5
1.4
6
8.39
3.3
4
3.3
4
3.3
4
3.5
4
3.5
4
3.4
5
3.5
5
1.2
5
3.4
5
3.3
4
2.01
2.01
0.54
2.43
1.44
0.44
T
T
*
Deterioração das
pedras do arco
Fendas na separação dos
panos de alvenaria
Fendas na chave das
abóbadas
Mashad, Irão
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
22 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Famagusta, Chipre
Situação política complexa
Deterioração avançada e abandono, com inclusão na publicação dos
100 Most Endangered Sites (WMF, 2008)
A cidade antiga tem inúmeras igrejas e uma muralha impressionante
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
23 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Sismicidade local
Zona tectónica complexa, na interseção entre 3 placas: Africana,
Euroásia e Arábica
Zona Alpina-Himalaias é a 2ª zona mais ativa do mundo, com 15%
da atividade mundial
Sismos fortes entre 1896 and 2000
Chipre com 16 grandes sismos
nos últimos 2000 anos
(intensidade VIII ou mais)
A cidade foi destruída nos
séculos I e IV. Dano severo em
1924 e 1941 (sismos com
magnitudes 6.0)
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
24 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
St. George of the Latins
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
25 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Estado atual: (a) lixo e utilização indevida; (b) deterioração da pedra
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
26 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Estado atual: (a) elementos soltos de pedra; (b) corrosão em lintel de b.a.
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
27 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Estado atual: (a) contrafortes deficientes; (b) rotação da torre
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
28 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Projeto de conservação para as 3 igrejas
0 5 10 15 20 m
North
1
3
42
1
1
1
5
3
6
8
3
4
4
4
37
3
9
1
1 2
32 22
2
2
2
2
3
3
2
4 4
4
0 5 10 15 20 m
North
(1) Colocação de grades para prevenir acesso; (2) preenchimento de juntas; (3) consolidação;
(4) proteção a frescos e gravuras; (5) consolidação do rendilhado da janela; (6) consolidação de
de abóbada; (7) consolidação de arco; (8) limpeza; (9) consolidação de arcobotante
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
29 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Ensaios no local
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
30 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Avaliação da segurança sísmica
Reflexões e
prática
2008-06-23
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
32 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
A necessidade de formação (I)
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
33 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
A necessidade de formação (II)
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
34 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Materiais Compatíveis?
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
35 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Quanto podemos investir em conhecimento?
Custo
Resultado
Informação
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
36 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Limites das intervenções / Excesso de regulação (I)?
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
37 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Limites das intervenções (II)?
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
38 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Limites das intervenções (II)?
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
39 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Fachadismo?
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
40 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
Mais do que conseguimos manter?
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering
41 | Contributos para a conservação: Avanços recentes no conhecimento e algumas reflexões Paulo B. Lourenço
A urbanização e o património rural em morte lenta?
Contributos para a
conservação:
Avanços recentes
no conhecimento e
algumas reflexões
Paulo B. Lourenço,
www.civil.uminho.pt/masonry