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Protegendo uma Igreja de Danos por Subsidência
Prevenção de Danos por Subsidência com Elementos de Mola GERB
Sistemas de suporte elástico, utilizando molas, são empregados em diversas aplicações ao redor do mundo. Molas helicoidais de aço oferecem muitas vantagens. Elas garantem baixas frequências naturais em toda a estrutura suportada e, consequentemente, uma alta eficiência no isolamento de vibrações. A otimização dos parâmetros das molas permite sua aplicação em sistemas de proteção sísmica e em casos de cargas extremas, como subsidência. Para o suporte por molas de grandes plataformas de turbinas geradoras, a possibilidade de ajustes/nivelamento nos elementos de mola pré-tensionáveis para compensar problemas de recalque foi, e continua sendo, um fator importante para a utilização de elementos de mola como solução de ponta para esse tipo de maquinário.
Além do isolamento de vibrações, os elementos de mola também podem ser utilizados para proteger edifícios contra danos por subsidência. Um exemplo notável de projeto relacionado à subsidência é a proteção da igreja de Saint Remigius, localizada em uma área de mineração a céu aberto no oeste da Alemanha. Para proteger a igreja contra danos causados pela subsidência da mineração, o edifício é sustentado por elementos de mola que compensam os movimentos do solo de fundação.
O projeto, concluído em 1994, atesta a longevidade e a eficiência dos elementos de mola GERB, que vêm protegendo o edifício de forma confiável contra danos por subsidência há mais de 30 anos.
Desafio
Subsídência Ameaça Igreja Histórica: Elementos de Mola Protegem Contra o Colapso
A igreja foi construída no século XII sobre uma falha geológica. Quando a mineração de linhita a céu aberto se tornou um importante fator econômico na região no século XX, essa localização passou a ser motivo de séria preocupação. O nível do lençol freático foi rebaixado devido à mina a céu aberto, o que levou a um afundamento diferencial sob a igreja. Isso resultou em rachaduras na fachada, que aumentaram progressivamente e, eventualmente, ameaçaram a segurança estrutural do edifício. Após diversas tentativas frustradas de restaurar a estabilidade da igreja, decidiu-se apoiá-la em elementos de mola.
Na época, a GERB já havia protegido diversas casas individuais contra subsidência. O desafio com Saint Remigius reside não apenas na dimensão do projeto, mas também nas características da própria construção. Para ser sustentada por molas, uma edificação precisa ter rigidez suficiente. A alvenaria secular não atendia a esse requisito.
Solução
Compensação de Subsidência por meio da Adaptação de Elementos de Mola e uma Nova Fundação.
Uma nova fundação composta por vigas de concreto armado protendido e concreto armado foi construída sob a igreja em uma complexa reforma. Mais detalhes sobre o procedimento geral podem ser encontrados em [1]. Sob essa estrutura, foram instalados elementos de mola, impedindo que tensões excessivas danificassem a alvenaria e, assim, garantindo a segurança estrutural do edifício.
As molas funcionam como elementos compensadores ativos, respondendo imediata e autonomamente a quaisquer movimentos do solo de fundação. Como resultado, as forças naturais de sustentação do solo não são perdidas, mesmo que o terreno afunde alguns centímetros. Ao longo dos anos, os movimentos no solo de fundação que excederam a amplitude que podia ser compensada apenas pela força das molas foram nivelados com a adição de calços de nivelamento. Como a mina a céu aberto está agora inativa e o nível do lençol freático está sendo elevado novamente, espera-se que o solo sob a igreja suba novamente. Essa elevação será facilmente compensada pelos elementos das molas e, se necessário, pela remoção dos calços de nivelamento.
Ficha técnica:
Estrutura: Alvenaria de tijolos (após reforço: apoiada em vigas de concreto armado e protendido)
Fonte de excitação: Subsídência do solo (+ localizada em zona sísmica)
Dispositivos: Elementos de mola GERB (protendíveis) e Viscodamper®
Conclusão: 1994
Desde a conclusão das obras de renovação em 1994, a Saint Remigius é sustentada por elementos de mola GERB e não sofreu mais danos. O projeto demonstra que mesmo uma reforma complexa é possível, na qual os elementos de mola são integrados às estruturas existentes. A GERB oferece uma solução confiável e sustentável que previne danos por subsidência, independentemente da causa, seja mineração, vibrações, expansão e contração do solo ou alterações no solo causadas pelas mudanças climáticas. Com base em décadas de experiência, a GERB é a parceira ideal para proteger edifícios contra danos por subsidência.
Um sistema de monitoramento foi instalado juntamente com os elementos de mola para acompanhar os movimentos verticais do solo. Os dados correspondentes auxiliam na decisão sobre a quantidade de calços de aço a serem adicionados ou removidos. As unidades de mola protendidas incluem uma estrutura de alojamento inferior e superior. Isso possibilita a disposição dos calços de aço sobre as unidades de mola ou abaixo delas. Durante o projeto detalhado do sistema de suporte, o cenário de carregamento “terremoto” também foi considerado, visto que a cidade de Bergheim está localizada em uma área da Alemanha propensa a atividades sísmicas. Para melhorar o comportamento sísmico do sistema, amortecedores viscosos foram instalados além dos elementos de mola elástica, conforme descrito em [2]. Independentemente disso, a “estação de medição de terremotos de Bensberg” (Universidade de Colônia) instalou uma estação de medição no porão.
Referências:
[1] Rheinbraun AG “Bergschadenssicherung der katholischen Pfarrkirche St. Margareta in Mönchengladbach-Hockstein” Folheto informativo (disponível apenas em alemão), Herausgeber: Rheinbraun AG, Abteilung Bergschäden, Köln, 1997.
[2] Siepe, D., Nawrotzki, P. e Bottoni, F. (2024). “Sistemas de Controle 3-D para Estruturas Existentes”, Proc., WCEE 2024 – 18ª Conferência Mundial sobre Engenharia Sísmica, ANIDIS & IAEE, Milão, 1-9.
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Protegendo uma igreja contra danos por subsidência
Prevenção de Danos por Subsidência com Elementos de Mola GERB
Sistemas de suporte elástico, utilizando molas, são empregados em diversas aplicações ao redor do mundo. Molas helicoidais de aço oferecem muitas vantagens. Elas garantem baixas frequências naturais em toda a estrutura suportada e, consequentemente, uma alta eficiência no isolamento de vibrações. A otimização dos parâmetros das molas permite sua aplicação em sistemas de proteção sísmica e em casos de cargas extremas, como subsidência. Para o suporte por molas de grandes plataformas de turbinas geradoras, a possibilidade de ajustes/nivelamento nos elementos de mola pré-tensionáveis para compensar problemas de recalque foi, e continua sendo, um fator importante para a utilização de elementos de mola como solução de ponta para esse tipo de maquinário.
Além do isolamento de vibrações, os elementos de mola também podem ser utilizados para proteger edifícios contra danos por subsidência. Um exemplo notável de projeto relacionado à subsidência é a proteção da igreja de Saint Remigius, localizada em uma área de mineração a céu aberto no oeste da Alemanha. Para proteger a igreja contra danos causados pela subsidência da mineração, o edifício é sustentado por elementos de mola que compensam os movimentos do solo de fundação.
O projeto, concluído em 1994, atesta a longevidade e a eficiência dos elementos de mola GERB, que vêm protegendo o edifício de forma confiável contra danos por subsidência há mais de 30 anos.
Protegendo uma Igreja contra Danos por Subsídência
Prevenção de Danos por Subsidência com Elementos de Mola GERB
Sistemas de suporte elástico, utilizando molas, são empregados em diversas aplicações ao redor do mundo. Molas helicoidais de aço oferecem muitas vantagens. Elas garantem baixas frequências naturais em toda a estrutura suportada e, consequentemente, uma alta eficiência no isolamento de vibrações. A otimização dos parâmetros das molas permite sua aplicação em sistemas de proteção sísmica e em casos de cargas extremas, como subsidência. Para o suporte por molas de grandes plataformas de turbinas geradoras, a possibilidade de ajustes/nivelamento nos elementos de mola pré-tensionáveis para compensar problemas de recalque foi, e continua sendo, um fator importante para a utilização de elementos de mola como solução de ponta para esse tipo de maquinário.
Além do isolamento de vibrações, os elementos de mola também podem ser utilizados para proteger edifícios contra danos por subsidência. Um exemplo notável de projeto relacionado à subsidência é a proteção da igreja de Saint Remigius, localizada em uma área de mineração a céu aberto no oeste da Alemanha. Para proteger a igreja contra danos causados pela subsidência da mineração, o edifício é sustentado por elementos de mola que compensam os movimentos do solo de fundação.
O projeto, concluído em 1994, atesta a longevidade e a eficiência dos elementos de mola GERB, que vêm protegendo o edifício de forma confiável contra danos por subsidência há mais de 30 anos.
Desafio
A igreja foi construída no século XII sobre uma falha geológica. Quando a mineração de linhita a céu aberto se tornou um importante fator econômico na região no século XX, essa localização passou a ser motivo de séria preocupação. O nível do lençol freático foi rebaixado devido à mina a céu aberto, o que levou a um afundamento diferencial sob a igreja. Isso resultou em rachaduras na fachada, que aumentaram progressivamente e, eventualmente, ameaçaram a segurança estrutural do edifício. Após diversas tentativas frustradas de restaurar a estabilidade da igreja, decidiu-se apoiá-la em elementos de mola.
Desafio
A igreja foi construída no século XII sobre uma falha geológica. Quando a mineração de linhita a céu aberto se tornou um importante fator econômico na região no século XX, essa localização passou a ser uma séria preocupação. O nível do lençol freático foi rebaixado para a mina a céu aberto, o que levou a um afundamento diferencial sob a igreja. Isso resultou em rachaduras na fachada, que aumentaram cada vez mais e, eventualmente, ameaçaram a segurança estrutural do edifício. Após várias tentativas frustradas de restaurar a estabilidade da igreja, decidiu-se apoiá-la em elementos de mola.
Na época, a GERB já havia protegido diversas casas individuais contra o afundamento. O desafio com a Igreja de São Remígio residia não apenas na dimensão do projeto, mas também nas características do próprio edifício. Para ser apoiado em molas, um edifício deve ter rigidez suficiente por si só. A alvenaria de tijolos centenária não atendia a esse requisito.
Solução
Compensação de Subsidência por Meio da Adaptação de Elementos de Mola e uma Nova Fundação
Informações Técnicas:
Estrutura: Alvenaria de tijolos (após reforço: apoiada em vigas de concreto armado e protendido)
Fonte de excitação: Subsídência do solo (+ localizada em zona sísmica)
Dispositivos: Elementos de mola GERB (protendíveis) e Viscodamper®
Conclusão: 1994
Uma nova fundação composta por vigas de concreto armado protendido e concreto armado foi construída sob a igreja em uma complexa reforma. Mais detalhes sobre o procedimento geral podem ser encontrados em [1]. Sob essa estrutura, os elementos de mola foram instalados, impedindo que tensões excessivas danificassem a alvenaria e, assim, garantindo a segurança estrutural do edifício.
As molas funcionam como elementos compensadores ativos, respondendo imediata e autonomamente a quaisquer movimentos do solo de fundação. Como resultado, as forças de suporte naturais do solo não são perdidas, mesmo que o solo afunde alguns centímetros. Ao longo dos anos, movimentos no solo de fundação que excederam a faixa que poderia ser compensada apenas pela força da mola foram nivelados com a adição de calços de nivelamento. Como a mina a céu aberto está agora em estado de estagnação e o nível do lençol freático está sendo elevado novamente, espera-se que o solo sob a igreja suba novamente. Esse levantamento será facilmente compensado pelos elementos de mola e, se necessário, pela remoção dos calços de nivelamento.
Implementação
Mais de 30 anos em Operação: Uma Solução Sustentável e Confiável.
Desde a conclusão das obras de renovação em 1994, a Saint Remigius é sustentada por elementos de mola GERB e não sofreu mais danos. O projeto demonstra que mesmo uma reforma complexa é possível, na qual os elementos de mola são integrados às estruturas existentes. A GERB oferece uma solução confiável e sustentável que previne danos por subsidência, independentemente da causa, seja mineração, vibrações, expansão e contração do solo ou alterações no solo causadas pelas mudanças climáticas. Com base em décadas de experiência, a GERB é a parceira ideal para proteger edifícios contra danos por subsidência.
Um sistema de monitoramento foi instalado juntamente com os elementos de mola para acompanhar os movimentos verticais do solo. Os dados correspondentes auxiliam na decisão sobre a quantidade de calços de aço a serem adicionados ou removidos. As unidades de mola protendidas incluem uma estrutura de alojamento inferior e superior. Isso possibilita a disposição dos calços de aço sobre as unidades de mola ou abaixo delas. Durante o projeto detalhado do sistema de suporte, o cenário de carregamento “terremoto” também foi considerado, visto que a cidade de Bergheim está localizada em uma área da Alemanha propensa a atividades sísmicas. Para melhorar o comportamento sísmico do sistema, amortecedores viscosos foram instalados além dos elementos de mola elástica, conforme descrito em [2]. Independentemente disso, a “estação de medição de terremotos de Bensberg” (Universidade de Colônia) instalou uma estação de medição no porão.
Referências:
[1] Rheinbraun AG “Proteção contra danos causados por mineração na Igreja Paroquial Católica de Santa Margarida em Mönchengladbach-Hockstein” Brochura informativa (disponível apenas em alemão), publicada pela Rheinbraun AG, Departamento de Danos Causados por Mineração, Colônia, 1997.
[2] Siepe, D., Nawrotzki, P. e Bottoni, F. (2024). “Sistemas de controle 3D para estruturas existentes”, Anais da WCEE 2024 – 18ª Conferência Mundial de Engenharia Sísmica, ANIDIS & IAEE, Milão, 1-9.
Solução
Compensação de Subsidência por Meio da Adaptação de Elementos de Mola e uma Nova Fundação
Uma nova fundação composta por vigas de concreto armado protendido e concreto armado foi construída sob a igreja em uma complexa reforma. Mais detalhes sobre o procedimento geral podem ser encontrados em [1]. Sob essa estrutura, os elementos de mola foram instalados, impedindo que tensões excessivas danificassem a alvenaria e, assim, garantindo a segurança estrutural do edifício.
As molas funcionam como elementos compensadores ativos, respondendo imediata e autonomamente a quaisquer movimentos do solo de fundação. Como resultado, as forças naturais de suporte do solo não são perdidas, mesmo que o solo afunde alguns centímetros. Ao longo dos anos, movimentos no solo de fundação que excederam a faixa que poderia ser compensada apenas pela força da mola foram nivelados com a adição de calços de nivelamento. Como a mina a céu aberto está agora paralisada e o nível do lençol freático está sendo elevado novamente, espera-se que o solo sob a igreja suba novamente. Esse levantamento será facilmente compensado pelos elementos de mola e, se necessário, pela remoção dos calços de nivelamento.
Informações Técnicas:
Estrutura: Alvenaria de tijolos (após reforço: apoiada em vigas de concreto armado e protendido)
Fonte de excitação: Subsídência do solo (+ localizada em zona sísmica)
Dispositivos:
Elementos de mola GERB (protendíveis) e Viscodamper®
Conclusão: 1994
Implementação
Mais de 30 anos em Operação: Uma Solução Sustentável e Confiável.
Desde a conclusão das obras de renovação em 1994, a Saint Remigius é sustentada por elementos de mola GERB e não sofreu mais danos. O projeto demonstra que mesmo uma reforma complexa é possível, na qual os elementos de mola são integrados às estruturas existentes. A GERB oferece uma solução confiável e sustentável que previne danos por subsidência, independentemente da causa, seja mineração, vibrações, expansão e contração do solo ou alterações no solo causadas pelas mudanças climáticas. Com base em décadas de experiência, a GERB é a parceira ideal para proteger edifícios contra danos por subsidência.
Um sistema de monitoramento foi instalado juntamente com os elementos de mola para acompanhar os movimentos verticais do solo. Os dados correspondentes auxiliam na decisão sobre a quantidade de calços de aço a serem adicionados ou removidos. As unidades de mola protendidas incluem uma estrutura de alojamento inferior e superior. Isso possibilita a disposição dos calços de aço sobre as unidades de mola ou abaixo delas. Durante o projeto detalhado do sistema de suporte, o cenário de carregamento “terremoto” também foi considerado, visto que a cidade de Bergheim está localizada em uma área da Alemanha propensa a atividades sísmicas. Para melhorar o comportamento sísmico do sistema, amortecedores viscosos foram instalados além dos elementos de mola elástica, conforme descrito em [2]. Independentemente disso, a “estação de medição de terremotos de Bensberg” (Universidade de Colônia) instalou uma estação de medição no porão.
[1]
Rheinbraun AG “Proteção contra danos causados pela mineração na Igreja Paroquial Católica de Santa Margarida em Mönchengladbach-Hockstein” Brochura informativa (disponível apenas em alemão), publicada pela Rheinbraun AG, Departamento de Danos Causados pela Mineração, Colônia, 1997.
[2]
Siepe, D., Nawrotzki, P. e Bottoni, F. (2024). “Sistemas de controle 3D para estruturas existentes”, Anais da WCEE 2024 – 18ª Conferência Mundial de Engenharia Sísmica, ANIDIS & IAEE, Milão, 1-9.
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