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ALVENARIA ESTRUTURAL - Editora DUNAS

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<strong>ALVENARIA</strong><br />

<strong>ESTRUTURAL</strong><br />

Prof. José Milton de Araújo<br />

Engenharia Civil - FURG<br />

Bibliografia:<br />

1. ABNT. Alvenaria estrutural. Blocos cerâmicos. Parte 1:<br />

Projeto. Parte 2: Execução e controle de obras. NBR-15812.<br />

Rio de Janeiro, 2010.<br />

2. ABNT. Blocos de concreto. Parte 1: Projeto. Parte 2:<br />

Execução e controle de obras. NBR-15961. Rio de Janeiro,<br />

2011.<br />

3. ABNT. NBRs: 14321, 14322, 14974-1, 14974-2, 15270-2,<br />

15270-3, 8215, 8490, 8949: Especificações e métodos de<br />

ensaio.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 2


4. Sabbatini, Fernando Henrique. Requisitos e critérios mínimos a<br />

serem atendidos para solicitação de financiamento de edifícios<br />

de alvenaria estrutural junto à Caixa Econômica Federal. Março<br />

de 2003 (disponível no site da CEF).<br />

http://downloads.caixa.gov.br/_arquivos/inovacoestecnologicas/manu<br />

alvest/<strong>ALVENARIA</strong>_<strong>ESTRUTURAL</strong>.pdf<br />

5. Ramalho, M. A.; Corrêa, M. R. S. Projeto de Edifícios de<br />

Alvenaria Estrutural. São Paulo, PINI, 2003.<br />

6. Toda a bibliografia referente a estruturas de concreto armado.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 3<br />

1. INTRODUÇÃO<br />

• Edifício convencional<br />

• A estrutura é formada por um pórtico espacial de concreto<br />

armado. Há ainda, as lajes de piso (maciças, nervuradas, lisas,<br />

cogumelo, pré-moldadas), escadas, reservatórios e fundações.<br />

• Em geral, as alvenarias são feitas de tijolos cerâmicos furados,<br />

mas podem-se usar tijolos cerâmicos maciços ou blocos<br />

vazados de concreto.<br />

• As alvenarias não possuem nenhuma função estrutural (são<br />

alvenarias de vedação). Por isso, não há controle sobre as<br />

características mecânicas dos tijolos e blocos de concreto.<br />

Também não há controle sobre a resistência da argamassa de<br />

assentamento.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 4


Edifício convencional: pórtico espacial de concreto armado<br />

com alvenarias de vedação<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 5<br />

• Como as alvenarias não possuem função estrutural, elas<br />

podem ser cortadas à vontade para passagem de tubulações<br />

hidráulicas e eletrodutos. O usuário pode trocar portas e janelas<br />

de lugar (o que ocorre com frequência).<br />

• Após a construção da parede, o pedreiro faz cortes para<br />

colocação das tubulações (e o proprietário da obra fica<br />

indignado com o desperdício do seu dinheiro: motivo de conflito<br />

constante entre proprietário e empreiteiro).<br />

• O pedreiro corta (quebra) os tijolos para complementar as<br />

fiadas (usa pedaços de tijolos).<br />

• Os erros de prumo e alinhamento horizontal (barrigas) das<br />

paredes são grandes, o que se corrige depois com o reboco<br />

(grandes espessuras de reboco podem ser necessárias).<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 6


• Muitas vezes, o canteiro de obras pode apresentar<br />

congestionamento de entulho: desorganização ou falta de<br />

limpeza da obra.<br />

Vantagens do edifício convencional:<br />

• Há grande flexibilidade arquitetônica: as paredes podem ser<br />

dispostas com maior liberdade; é possível trocar aberturas<br />

(portas e janelas) e algumas paredes de lugar, durante o uso da<br />

edificação.<br />

• Não há necessidade de grande controle sobre a qualidade dos<br />

materiais e da mão-de-obra na execução das paredes.<br />

• Com o desenvolvimento da tecnologia do concreto, conseguese<br />

construir edifícios muito altos, com grandes balanços e<br />

estrutura esbelta.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 7<br />

Desvantagens do edifício convencional:<br />

• Desperdício de material: devido ao “faz e quebra”, aos<br />

enchimentos de paredes para corrigir desaprumos, etc.<br />

• Maior custo em mão-de-obra: deve-se executar a estrutura de<br />

concreto armado e, depois, as paredes. As paredes não são<br />

aproveitadas estruturalmente e ainda são “quebradas” depois<br />

de prontas (para passagem de tubulações).<br />

• Estima-se que o custo total pode chegar até a 25% acima do<br />

custo dos edifícios executados com alvenaria estrutural (o<br />

percentual depende de cada caso, sendo menor para os<br />

edifícios mais altos; em edifícios de 18 pavimentos, esse<br />

percentual chega ao máximo de 10% ).<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 8


• Edifício de alvenaria estrutural<br />

• As paredes são responsáveis por transferir as cargas verticais e as<br />

ações horizontais (vento, sismo) para as fundações; são paredes<br />

estruturais.<br />

• Há, ainda, elementos estruturais de concreto armado: lajes,<br />

escadas, fundações, reservatórios (podem ser de alvenaria,<br />

fibrocimento, fibra de vidro).<br />

• Como as paredes são os elementos estruturais principais, elas não<br />

podem ser cortadas para passagem de tubulações. São admitidos<br />

apenas pequenos cortes com muita restrição.<br />

• Os eletrodutos são encaixados dentro dos furos dos blocos. As<br />

tubulações hidráulicas são colocadas em blocos especiais ou shafts.<br />

• Exige-se um rigoroso controle da resistência e das dimensões dos<br />

blocos, os quais podem ser cerâmicos ou de concreto.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 9<br />

• A qualidade da argamassa de assentamento é determinada em<br />

ensaios de prismas (normalmente, dois blocos unidos com a<br />

argamassa). Podem-se ensaiar, também, pequenas paredes.<br />

• Exige-se um controle rigoroso do prumo e do alinhamento<br />

horizontal das paredes. Caso o desaprumo ou “embarrigamento”<br />

sejam grandes, a parede deve ser demolida e refeita (não se<br />

admite enchimento com reboco para correção de erros.<br />

• Os blocos não podem ser quebrados pelo pedreiro. O projeto<br />

deve ser modulado de forma a se obter um número inteiro de<br />

blocos (mais meio bloco), sem necessidade de cortes.<br />

• O usuário não pode trocar portas e janelas de lugar, muito<br />

menos demolir paredes.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 10


• O projeto pode prever que algumas paredes não tenham função<br />

estrutural. Essas paredes podem ser cortadas para colocação de<br />

eletrodutos e tubulações hidráulicas (às vezes, são denominadas<br />

de “paredes hidráulicas”).<br />

• As paredes hidráulicas podem ser executadas com tijolos<br />

cerâmicos comuns ou com blocos de concreto não estrutural (de<br />

menor resistência).<br />

• Deve-se ter cuidado de evitar que as lajes se apoiem nas<br />

paredes hidráulicas (deixando um espaço vazio entre a laje e o<br />

topo da parede).<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 11<br />

Edifício de alvenaria estrutural de blocos cerâmicos<br />

(Condomínio popular de 4 pavimentos)<br />

Observar ausência de vigas e pilares!<br />

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Residência unifamiliar de alto padrão em alvenaria estrutural<br />

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Edifício de alto<br />

padrão em alvenaria<br />

estrutural de blocos<br />

de concreto<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 14


Felice Condomínio Club, localizado em Curitiba<br />

Edifício de alvenaria estrutural de blocos de concreto: dois<br />

subsolos, térreo e duas torres com 19 pavimentos.<br />

A Construtora Baú adotou a solução em alvenaria estrutural para<br />

reduzir em dois meses o prazo de entrega do empreendimento.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 15<br />

Vantagens do edifício de alvenaria estrutural:<br />

• Menor desperdício de material e de mão-de-obra.<br />

• Redução do tempo de execução, com redução de custo.<br />

• Canteiro de obras limpo e com grande controle de todas<br />

as etapas da execução.<br />

• Ideal para construções de baixa renda, condomínios<br />

residenciais de pequena altura (4 a 5 andares, apesar de<br />

já se dispor de experiência com edifícios mais altos).<br />

• Também indicado para edifícios mais altos: 10, 15 até 20<br />

andares, desde que haja materiais adequados e mão-deobra<br />

qualificada nas proximidades.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 16


Desvantagens do edifício de alvenaria estrutural:<br />

• Exigência de controle rigoroso em todas as etapas da<br />

construção (fiscalização intensa).<br />

• Exigência de mão-de-obra mais qualificada. Em geral, é<br />

necessário dar treinamento aos operários.<br />

• A construção deve ser modulada, o que limita o projeto<br />

arquitetônico quanto às dimensões dos vãos e o posicionamento<br />

das paredes.<br />

• Há uma certa limitação quanto à altura do edifício.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 17<br />

2. COMPONENTES DA <strong>ALVENARIA</strong><br />

Componentes da alvenaria estrutural:<br />

• Bloco: componente básico da alvenaria (cerâmico ou de concreto)<br />

• Junta de argamassa: utilizada na ligação dos blocos<br />

• Graute: microconcreto (feito com agregados graúdos de pequeno<br />

diâmetro) e auto-adensável (grande fluidez, não precisa de vibração),<br />

usado para preenchimento de espaços vazios de blocos com a<br />

finalidade de solidarizar armaduras à alvenaria ou aumentar sua<br />

capacidade resistente.<br />

• Armaduras: aço para concreto armado CA e aços para concreto<br />

protendido CP (nas alvenarias protendidas).<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 18


Blocos de concreto: conforme fabricante "GIASSETTI"<br />

Bloco Hidráulico<br />

Estrutural (4.5MPa)<br />

C ESP PESO<br />

39 14 12,5<br />

Exige-se que os blocos estruturais possuam resistência<br />

característica à compressão, fbk, de no mínimo 4,5 MPa.<br />

A resistência é dada em termos da área bruta do bloco.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 19<br />

Bloco Interno<br />

Estrutural<br />

(4.5MPa)<br />

C ESP PESO<br />

39 14 12<br />

19 14<br />

Vedação<br />

C ESP PESO<br />

39 09 09<br />

x 14 8,3<br />

x 19 9,5<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 20


Meio Bloco<br />

Estrutural (4.5MPa)<br />

C ESP PESO<br />

19 14 6,0<br />

19 8,8<br />

Vedação<br />

C ESP PESO<br />

19 09 4,8<br />

Meio bloco + junta + meio bloco = um bloco inteiro<br />

C = 19 + 1 + 19 = 39 cm<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 21<br />

Canaleta Interna<br />

Estrutural (4.5MPa)<br />

C ESP PESO<br />

39 14 13<br />

19 15<br />

Para a colocação de armaduras e preenchimento com<br />

graute, formando cintas<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 22


Meia Canaleta<br />

Estrutural<br />

(4.5MPa)<br />

C ESP PESO<br />

19 14 6,3<br />

19 8,3<br />

Vedação<br />

C ESP PESO<br />

19 09 4,6<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 23<br />

Bloco Modular "34"<br />

Estrutural (4.5MPa)<br />

C ESP PESO<br />

34 14 11,5<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 24


Bloco Modular "54"<br />

Estrutural (4.5MPa)<br />

C ESP PESO<br />

54 14 17,5<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 25<br />

Bloco Chanfrado 45º<br />

Estrutural (4.5MPa)<br />

C ESP PESO<br />

19 14 7,5<br />

Existem várias empresas fabricantes de blocos estruturais<br />

(pesquisar na internet).<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 26


Blocos cerâmicos:<br />

Bloco cerâmico estrutural inteiro<br />

L A C Peso<br />

7 19 39 4,30<br />

9 19 29 3,60<br />

9 19 39 5,50<br />

11.5 19 29 4,00<br />

11.5 19 39 5,10<br />

14 19 29 4,80<br />

14 19 39 5.70<br />

19 19 29 5,80<br />

19 19 39 7,00<br />

L = largura<br />

A = altura<br />

C = comprimento<br />

Resistência mínima:fbk= 4,5 MPa<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 27<br />

Meio bloco estrutural cerâmico<br />

L A C Peso<br />

7 19 19 2,25<br />

9 19 14 1,85<br />

9 19 19 2,40<br />

11.5 19 14 2,10<br />

11.5 19 19 2,70<br />

14 19 14 2,50<br />

14 19 19 2.90<br />

19 19 14 3,00<br />

19 19 19 3,60<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 28


Bloco cerâmico estrutural compensador<br />

L A C Peso<br />

7 19 04/09 -<br />

7 19 39 4,50<br />

9 19 02/04/6,4/09 -<br />

11,5 19 02/04/6,4/09 -<br />

14 19 02/04/6,4/09 -<br />

19 19 02/04/6,4/09 -<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 29<br />

L A C<br />

9 19 29/39<br />

11,5 19 29/39<br />

14 19 29/39<br />

14 19 34/44<br />

19 19 29/39<br />

Canaleta cerâmica estrutural<br />

Usada como forma para vergas e cintas de amarração.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 30


Canaleta cerâmica estrutural em J<br />

L<br />

Altura<br />

Aa x Ab<br />

C<br />

9 7/9/11x19 29/39<br />

11,5 7/9/11x19 29/39<br />

14 7/9/11x19 29/39<br />

19 7/9/11x19 29/39<br />

Usada como formas para cintas de borda para apoio das lajes<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 31<br />

BLOCOS CERÂMICOS ESPECIAIS<br />

BLOCO CERÂMICO 45º - BLOCO ELÉTRICO - BLOCO HIDRÁULICO<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 32


L A C Peso<br />

14 19 34 6,40<br />

14 19 44 7,20<br />

Bloco cerâmico estrutural de amarração<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 33<br />

3. MODULAÇÃO<br />

• O comprimento do bloco define o módulo horizontal, ou módulo em<br />

planta.<br />

• A altura do bloco define o módulo vertical, a ser adotado nas<br />

elevações.<br />

• As dimensões da edificação, em planta e em elevação, devem ser<br />

moduladas, evitando-se enchimentos.<br />

Módulo horizontal: é igual ao comprimento real do bloco mais a<br />

espessura de uma junta.<br />

c = comprimento real do bloco;<br />

j = espessura da junta (em geral, j =1 cm)<br />

2M = c+j ;<br />

c=2M-j<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 34


c (cm) 2M (cm) M (cm)<br />

14 15<br />

19 20<br />

29 30 15<br />

34 35<br />

39 40 20<br />

44 45<br />

54 55<br />

c = comprimento real do bloco<br />

2M = comprimento nominal<br />

M=15 cm e M=20 cm são os módulos<br />

mais usados<br />

As dimensões reais de uma edificação em planta, entre faces dos<br />

blocos, ou seja, sem se considerar os revestimentos, serão sempre<br />

determinadas pelo número de blocos e juntas.<br />

É importante que a espessura (ou largura) nominal do bloco (largura<br />

real L + uma junta) seja igual ao módulo M.<br />

c = 29 cm ; 2M=29+1=30 cm ; M=15 cm<br />

L= 14 cm ; L+1=15 cm = M<br />

Bloco ideal para<br />

modulação de 15 cm<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 35<br />

c = 39 cm ; 2M=39+1=40 cm ; M=20 cm<br />

L= 19 cm ; L+1=20 cm = M Bloco ideal para<br />

modulação de 20 cm<br />

• Adotando o módulo de 15cm, as dimensões em planta devem ser<br />

múltiplas de 15. Adotando o módulo de 20cm, as dimensões serão<br />

múltiplas de 20.<br />

• Assim, o módulo a ser adotado deve ser aquele que ocasione as<br />

menores alterações em uma planta arquitetônica previamente concebida.<br />

• O ideal é que o módulo longitudinal M seja igual à espessura nominal da<br />

parede. Com isso, evita-se o uso de blocos especiais e uma série de<br />

problemas na ligação de duas paredes.<br />

• O projetista deve avaliar se a espessura das paredes deve ser de 15 cm<br />

ou de 20 cm (ou outro valor, em função do carregamento, altura do<br />

edifício, etc.) e depois escolher a modulação a ser adotada (M = L+1cm).<br />

• A modulação vertical, em geral é igual a 20cm, já que os blocos são<br />

fabricados com altura real de 19 cm.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 36


Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 37<br />

Amarração entre paredes e modulação vertical<br />

Amarração direta de paredes: obtida por interpenetração dos blocos,<br />

com juntas verticais defasadas (opção preferencial de amarração)<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 38


Amarração direta de paredes<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 39<br />

Amarração indireta de paredes: deve ser evitado<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 40


Canto com modulação e largura iguais<br />

Bloco: c=29cm ; L=14cm ; M=15 cm<br />

ou Bloco: c=39cm; L=19cm; M=20cm<br />

Basta desenhar duas fiadas para esclarecer o detalhe!<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 41<br />

Borda com modulação e largura iguais, com bloco especial de<br />

três módulos<br />

Bloco: c=29cm ; L=14cm ; M=15 cm e bloco especial c=44cm<br />

Basta desenhar duas fiadas para esclarecer o detalhe!<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 42


Borda com modulação e largura iguais, sem bloco especial de<br />

três módulos, mas usando meio bloco<br />

Neste caso, a junta vermelha ficará a prumo nas três primeiras fiadas.<br />

A junta só ficará defasada na quarta fiada. Recomendável grampear!<br />

São necessárias quatro fiadas para esclarecer o detalhe!<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 43<br />

Amarrações com blocos de concreto de 34cm e 54cm<br />

Amarração em T com blocos especiais<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 44


Modulação primeira<br />

fiada<br />

Planta da primeira fiada<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 45<br />

4. TERMOS E DEFINIÇÕES<br />

• elemento de alvenaria não-armado: elemento de alvenaria no qual<br />

a armadura é desconsiderada para resistir aos esforços solicitantes;<br />

quando todo o elemento está comprimido.<br />

• elemento de alvenaria armado: elemento no qual são utilizadas<br />

armaduras passivas (CA-50 ou CA-60) que são consideradas para<br />

resistir aos esforços solicitantes; em geral, as armaduras são colocadas<br />

em pontos submetidos à tração.<br />

• elemento de alvenaria protendido: elemento de alvenaria no qual<br />

são utilizadas armaduras ativas (aço de protensão).<br />

• parede estrutural: toda parede admitida como participante da<br />

estrutura.<br />

• parede não estrutural: toda parede não admitida como participante<br />

da estrutura (“parede hidráulica”); isolar a parede da laje superior.<br />

• cinta: elemento estrutural apoiado continuamente na parede, ligado<br />

ou não às lajes, vergas ou contravergas; têm a função de distribuir as<br />

reações da laje sobre a parede.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 46


• coxim: elemento estrutural não contínuo, apoiado na parede, para<br />

distribuir cargas concentradas; é um reforço de concreto em pontos sob<br />

cargas concentradas.<br />

• enrijecedor: elemento vinvulado a uma parede estrutural com a<br />

finalidade de produzir um enrijecimento na direção perpendicular ao<br />

seu plano; para reduzir a esbeltez da parede.<br />

• viga: elemento linear, submetido à flexão, e apoiado de maneira<br />

descontínua.<br />

• verga: viga alojada sobre abertura de porta ou janela, com a função<br />

de transmissão de cargas verticais para as paredes adjacentes à<br />

abertura.<br />

• contraverga: elemento estrutural colocado sob o vão da abertura<br />

com a função de reduzir a fissuração nos seus cantos.<br />

• pilar: elemento linear que resiste predominantemente à compressão,<br />

cuja maior dimensão da seção transversal não exceda a cinco vezes a<br />

menor dimensão.<br />

• parede: elemento laminar, cuja maior dimensão excede cinco vezes a<br />

menor dimensão.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 47<br />

Reforço de parede: nas<br />

extremidades tracionadas pela<br />

ação do vento, foi colocada<br />

armadura e o furo foi preenchido<br />

com graute.<br />

Verga e contraverga<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 48


Cinta com canaleta tipo J sobre<br />

canaleta tipo U<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 49<br />

• área bruta: área de um elemento ou componente considerando-se as<br />

suas dimensões externas, desprezando-se a existência de vazios.<br />

• área líquida: área de um componente ou elemento, com desconto<br />

das áreas dos vazios.<br />

• prisma: corpo de prova obtido pela superposição de blocos unidos<br />

por junta de argamassa, grauteados ou não.<br />

• Normalmente, os blocos apresentam uma área de vazios em torno de<br />

50%. A área bruta é igual ao dobro da área líquida, aproximadamente.<br />

• Em geral, a tensão é referida à área bruta.<br />

• A NBR-6136, exige uma resistência característica à compressão do<br />

bloco de concreto, fbk, medida em relação à área bruta, com os<br />

seguintes valores mínimos:<br />

fbk>= 6 MPa: blocos em paredes externas sem revestimento;<br />

fbk>= 4,5 MPa: blocos em paredes internas ou externas com<br />

revestimento.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 50


A NBR-7171, menciona que para os blocos portantes cerâmicos,<br />

deve-se ter uma resistência mínima de 4 MPa.<br />

Em geral, os fabricantes procuram fornecer fbk>=4,5 MPa para os<br />

dois tipos de blocos (concreto e cerâmico).<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 51<br />

5. ASPECTOS CONSTRUTIVOS<br />

Colocação da argamassa de assentamento com bisnaga: permite<br />

maior produtividade e economia de argamassa, pois evita o<br />

desperdício de material.<br />

Observar o eletroduto colocado dentro do furo do bloco.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 52


Funil e caneca ou balde<br />

para grautear<br />

Assentamento do bloco:<br />

devem ser posicionados<br />

enquanto a argamassa<br />

estiver trabalhável, fazendose<br />

o mínimo de ajuste<br />

possível.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 53<br />

A colocação da argamassa<br />

pode ser feita de duas<br />

maneiras, conforme<br />

especificado no projeto.<br />

Primeira fiada construída, e<br />

escantilhões posicionados nos<br />

cantos. Os blocos dos cantos<br />

devem ser assentados com o<br />

auxílio de escantilhões e régua<br />

de prumo e nível<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 54


Paredes parcialmente construídas.<br />

Observar que as dimensões e altura das<br />

janelas são definidas em função da<br />

modulação vertical (número inteiro de<br />

blocos até o peitoril).<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 55<br />

Eletrodutos passam pela laje e<br />

descem pelos furos dos blocos<br />

Blocos com caixas elétricas são preparados<br />

antes da execução da alvenaria e<br />

assentados no local previsto em projeto.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 56


Instalações hidráulicas são<br />

escondidas em shafts<br />

(poços) acessíveis para<br />

que se façam reparos sem<br />

necessidade de quebrar<br />

parede.<br />

A pintura pode ser feita diretamente<br />

sobre o bloco, economizando-se no<br />

reboco.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 57<br />

Conclusões:<br />

• A execução exige o emprego de equipamentos não usuais nas<br />

construções convencionais (edifícios de concreto armado).<br />

• É necessário ter um extremo cuidado com o prumo e o nível em<br />

todas as fiadas.<br />

• Em particular, deve-se ter extrema atenção com a primeira fiada,<br />

pois dela depende a correta confecção das paredes.<br />

• É necessário dar treinamento especial à mão-de-obra.<br />

• Em geral, em uma obra com equipe não treinada, haverá<br />

necessidade de fazer demolições, até acertar o passo.<br />

• O projeto deve ser muito bem elaborado em termos de desenhos,<br />

incluindo todos os detalhes das fiadas em planta e elevação, fiadas<br />

diferenciadas, detalhes de amarrações das paredes, localização dos<br />

pontos de grauteamento e armaduras, posicionamento de juntas de<br />

dilatação, das caixas de eletricidade, shafts e pontos de tomada<br />

d’água, de captação de esgoto, etc. Ou seja, é um projeto minucioso.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 58


6. ENSAIOS E RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS<br />

Ensaio em blocos<br />

• Os blocos devem ser medidos, para verificar suas dimensões e<br />

calcular a área bruta.<br />

• A resistência à compressão do bloco, fb, deve ser determinada para<br />

lotes de no máximo 20.000 blocos, ou o número de blocos<br />

necessários para construção de dois pavimentos.<br />

• Os blocos devem ser capeados com pasta de cimento ou<br />

argamassa de resistência superior à resistência do bloco na área<br />

líquida (aproximadamente 2fb), com espessura média até 3 mm.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 1<br />

• A resistência característica do bloco, fbk, correspondendo ao<br />

quantil de 5%, deve ser maior ou igual ao valor especificado em<br />

projeto, mas não menor que 4,5 MPa.<br />

• Os valores de fbk utilizados no Brasil variam de 4,5 MPa até<br />

20MPa.<br />

• O capeamento do bloco para ensaio deve ser total (disposto em<br />

toda a superfície do bloco).<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 2


Ensaio em prismas<br />

• Neste caso, são ensaiados prismas formados por dois blocos,<br />

assentados com junta de argamassa de 10 mm, com tolerância de mais<br />

ou menos 3 mm. Os corpos de prova são capeados e comprimidos<br />

para determinar a resistência de prisma fp, e a resistência<br />

característica fpk.<br />

• Os prismas deverão ser grauteados, se eles devem representar uma<br />

parede que será grauteada na obra.<br />

• O capeamento e o argamassamento<br />

devem ser em toda a toda a área<br />

líquida do bloco (total).<br />

Ocasionalmente, também podem ser feitos ensaios de compressão<br />

em pequenas paredes.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 3<br />

Eficiência<br />

• A resistência fk da parede real é menor que a resistência dos<br />

blocos, fbk, é menor que a resistência dos prismas, fpk, e menor que<br />

a resistência de pequena parede, fppk.<br />

• Isto ocorre por causa da interação entre a argamassa e os blocos.<br />

Comprova-se experimentalmente que a resistência da parede diminui<br />

com o aumento da espessura da junta horizontal de argamassa. Por<br />

isso, as normas limitam a espessura das juntas em 10 mm (com<br />

tolerância de 3 mm).<br />

• Não adianta aumentar muito a resistência da argamassa. Ao<br />

contrário, argamassas exageradamente resistentes podem reduzir a<br />

resistência final da parede.<br />

• Define-se como eficiência, a relação entre a resistência da parede<br />

real e a resistência de um dos corpos de prova acima.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 4


• A resistência à compressão da argamassa deve respeitar o mínimo<br />

de 1,5 MPa e o máximo de 0,7fbk,l, sendo fbk,l referida à área líquida<br />

(aproximadamente 1,4fbk, com fbk referida à área bruta).<br />

• A resistência característica à compressão da alvenaria, fk, pode ser<br />

estimada como: fk=0,70fpk ou fk=0,85fppk.<br />

• Se as juntas horizontais<br />

tiverem argamassamento<br />

parcial, a resistência da<br />

alvenaria, fk, deve ser<br />

corrigida, multiplicando-a pela<br />

razão entre a área de<br />

argamassamento parcial e a<br />

área de argamassamento<br />

total.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 5<br />

Procedimento de projeto:<br />

• Determinar a tensão de compressão de cálculo atuante na parede:<br />

σ d = 1, 4σ k , onde σ k é a tensão de serviço.<br />

• Determinar a resistência de cálculo da alvenaria em função da<br />

resistência de prisma:<br />

f 0,70 f<br />

k<br />

pk<br />

fd<br />

= = = 0, 35 f pk<br />

2,0 2,0<br />

• σ d ≤ f d → σ k ≤ 0, 25 f k ou σ k ≤ K 0, 25 fk<br />

onde K é o coeficiente de redução para argamassamento parcial.<br />

• A resistência de prisma necessária será:<br />

f<br />

pk<br />

≥<br />

4<br />

σ k<br />

K<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 6


• Para escolher a resistência do bloco, deve-se considerar a eficiência<br />

parede-bloco. Esses valores variam conforme a tabela abaixo.<br />

Eficiência parede-bloco<br />

Bloco Valor mínimo Valor máximo<br />

Concreto 0,40 0,60<br />

Cerâmico 0,20 0,50<br />

Considerando os valores médios 0,50 e 0,35 para a eficiência blocoparede,<br />

chega-se às resistências características dos blocos:<br />

Bloco de concreto:<br />

f<br />

bk<br />

8<br />

σ<br />

K<br />

11<br />

σ<br />

K<br />

≥ k ; Bloco cerâmico: bk ≥ k<br />

f<br />

As expressões acima só servem para estimativa da resistência do<br />

bloco. É necessário realizar ensaios em prismas e ajustar a<br />

resistência do bloco e da argamassa até garantir que 4<br />

f pk ≥ σ k<br />

K<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 7<br />

• As condições de obtenção da resistência fk devem ser as mesmas<br />

da região comprimida da peça no que diz respeito à porcentagem de<br />

preenchimento com graute e à direção da resultante de compressão<br />

em relação à junta de assentamento.<br />

• Quando a compressão ocorrer em direção paralela à junta de<br />

assentamento (como em vigas), a resistência característica na<br />

flexão pode ser adotada como abaixo.<br />

fk=0,70 fpk, se a região comprimida estiver<br />

totalmente grauteada<br />

fk=0,40 fpk, em caso contrário<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 8


Tração na flexão<br />

No caso de ações temporárias como, por exemplo, o vento, permitese<br />

considerar a resistência à tração da alvenaria na flexão, ftk,<br />

segundo os valores da tabela abaixo (em MPa).<br />

Direção da tração Resistência média à compressão da<br />

argamassa (MPa)<br />

1,5 a 3,4 3,5 a 7,0 >7,0<br />

Normal à fiada 0,10 0,20 0,25<br />

Paralela à fiada 0,20 0,40 0,50<br />

Viga de alvenaria<br />

Pilar ou parede estrutural<br />

ftk<br />

ftk<br />

Tração paralela à fiada<br />

ftk<br />

Tração normal à fiada<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 9<br />

Cisalhamento na alvenaria<br />

Resistência característica ao cisalhamento fvk (MPa)<br />

em juntas horizontais<br />

Resistência média à compressão da argamassa (MPa)<br />

1,5 a 3,4 3,5 a 7,0 acima de 7,0<br />

0,10<br />

+ 0,5σ ≤ 1,0 0,15<br />

+ 0,5σ ≤ 1, 4 0,35<br />

+ 0,5σ<br />

≤ 1, 7<br />

45 o<br />

45 o fvk<br />

Espalhamento do carregamento<br />

em paredes em L com<br />

amarração direta<br />

Tensões de cisalhamento<br />

devido à interação entre<br />

paredes<br />

fvk=0,35 MPa<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 10


Quando existirem armaduras perpendiculares ao plano de<br />

cisalhamento, envoltas por graute, a resistência característica ao<br />

cisalhamento pode ser obtida por:<br />

fvk<br />

= 0,35<br />

+ 17,5ρ<br />

≤<br />

0,7 MPa<br />

ρ =<br />

A s<br />

bd<br />

é a taxa geométrica de armadura, sendo As a área de aço,<br />

b e d as dimensões da seção transversal.<br />

Aderência:<br />

Resistência característica da aderência (em MPa)<br />

Tipo<br />

Barras<br />

nervuradas<br />

Barras<br />

lisas<br />

Entre aço e argamassa 0,10 0,00<br />

Entre aço e graute 2,20 1,50<br />

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Propriedades elásticas<br />

• Módulo de deformação longitudinal:<br />

Alvenaria com blocos de concreto: Ealv=800fpk


7. RESISTÊNCIAS DE CÁLCULO DOS MATERIAIS<br />

A resistência de cálculo, fd, é obtida como:<br />

Valores de γ m<br />

Combinações de ações Alvenaria Graute Aço<br />

Normais 2,0 2,0 1,15<br />

Especiais ou de construção 1,5 1,5 1,15<br />

Excepcionais 1,5 1,5 1,0<br />

f<br />

d<br />

=<br />

f<br />

γ<br />

k<br />

m<br />

No caso da aderência entre o aço e o graute, ou a argamassa,<br />

deve ser usado = 1,5 .<br />

γ m<br />

As verificações nos Estados Limites de Serviço são feitas com as<br />

resistências características, ou seja, com = 1, 0<br />

γ m<br />

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8. ESTADOS LIMITES<br />

• O projeto deve ser feito com base no conceito de Estados Limites,<br />

como para as estruturas de concreto armado.<br />

• As verificações relativas aos Estados Limites Últimos devem<br />

garantir segurança contra a ocorrência de todos os modos possíveis<br />

de ruína.<br />

• Os Estados Limites de Serviço (ou de Utilização) estão<br />

relacionados à durabilidade, aparência, conforto do usuário e<br />

funcionalidade da estrutura.<br />

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9. AÇÕES A CONSIDERAR<br />

• Ações permanentes:<br />

Peso próprio: pode-se considerar o peso específico de 12kN/m 3<br />

para alvenarias de blocos cerâmicos vazados e 14 kN/m 3 para blocos<br />

vazados de concreto. Para blocos de concreto preenchidos com<br />

graute, considerar o peso específico de 24 kN/m 3 .<br />

Revestimentos, enchimentos, peso próprio de lajes: igual visto em<br />

concreto armado.<br />

Imperfeições geométricas (desaprumo de paredes): igual visto em<br />

concreto armado<br />

• Ações variáveis:<br />

Cargas acidentais, ações do vento, etc.: igual visto em concreto<br />

armado.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 15<br />

• Ações de cálculo:<br />

Uma ação de cálculo Fd é obtida através da majoração da ação<br />

característica Fk, exatamente como visto em concreto armado.<br />

Em análise linear, pode-se majorar o esforço solicitante de serviço,<br />

para obter o esforço solicitante de cálculo.<br />

Tipo: M = γ M , onde γ =1, 40<br />

d<br />

f<br />

k<br />

f<br />

• Combinações de ações:<br />

Quando há mais de uma ação variável, fazemos as combinações das<br />

ações, exatamente como foi visto em concreto armado.<br />

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10. DISTRIBUIÇÃO DAS CARGAS VERTICAIS<br />

Dispersão das cargas verticais<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 17<br />

PAREDES ISOLADAS<br />

• As cargas tendem a<br />

se uniformizar em<br />

direção à base do<br />

edifício.<br />

• O produto p 1 a 1 deve<br />

ser igual à resultante<br />

de todas as cargas<br />

aplicadas à esquerda<br />

da linha central das<br />

aberturas.<br />

• O produto p 2 a 2 deve<br />

equilibrar as cargas<br />

aplicadas à direita.<br />

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• As reações p 1 e p 2 estão em kN/m e são valores de serviço, se as<br />

cargas aplicadas forem de serviço (como é usual).<br />

• Se o bloco tem uma largura L (cm), as tensões normais de<br />

compressão na base do edifício serão:<br />

p1<br />

σ 1 k = , kN/cm 2 ou<br />

100L<br />

σ<br />

1 k =<br />

10p<br />

1<br />

, MPa<br />

100L<br />

p2<br />

σ 2 k = , kN/cm 2 ou<br />

100L<br />

σ<br />

2 k =<br />

10p<br />

2<br />

, MPa<br />

100L<br />

• Com esses valores da tensão de compressão, determina-se a<br />

resistência de prisma e a resistência de bloco, como visto<br />

anteriormente.<br />

8<br />

Blocos de concreto: fbk<br />

≥ σ k1<br />

4<br />

K<br />

f pk ≥ σ k1, se σ k1 > σ k 2<br />

K<br />

11<br />

Blocos cerâmicos: fbk<br />

≥ σ k1<br />

K<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 19<br />

• Nesse processo não são consideradas as interações entre<br />

paredes. O processo é simples e fica a favor da segurança.<br />

• Um processo mais sofisticado, considerando a interação entre<br />

paredes, pode ser mais econômico. Neste caso, são feitos<br />

agrupamentos entre paredes, mas é necessário ter um bom critério<br />

para se fazer os agrupamentos.<br />

• Caso seja considerada a interação de<br />

paredes, deve ser verificada e garantida a<br />

resistência ao cisalhamento das interfaces<br />

(deve haver junta travada entre as<br />

paredes). A existência de aberturas pode<br />

limitar a interação.<br />

• O mais simples e seguro é considerar<br />

paredes isoladas.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 20


11. VIGAS E VERGAS<br />

Vão de cálculo: é o menor valor entre<br />

a) a distância entre as faces dos apoios mais a altura da seção<br />

transversal da viga<br />

b) a distância entre eixos dos apoios<br />

Seção transversal: deve ser considerada com suas dimensões<br />

brutas, desconsiderando-se revestimentos.<br />

A viga é calculada para o peso<br />

próprio mais a carga contida<br />

dentro da região triangular<br />

mostrada na figura. Essa carga<br />

pode incluir parte da reação da<br />

laje, dependendo do tamanho e<br />

da localização da abertura.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 21<br />

12. PILARES<br />

Altura efetiva (ou comprimento de flambagem):<br />

• igual à altura real do pilar, se houver travamentos que restrinjam os<br />

deslocamentos horizontais ou as rotações das suas extremidades na<br />

direção considerada;<br />

• ao dobro da altura para pilar engastado em uma extremidade e livre<br />

na outra.<br />

Seção transversal:<br />

Devem-se considerar as dimensões brutas, sem revestimentos.<br />

Carregamento para os pilares:<br />

Devem ser consideradas excentricidades do carregamento,<br />

dimensionando-se os pilares à flexão composta.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 22


13. PAREDES<br />

Altura efetiva (he): mesmo critério adotado para os pilares.<br />

Espessura efetiva (te):<br />

• Paredes sem enrijecedores: te=t, onde t é a espessura da parede,<br />

sem considerar os revestimentos.<br />

• Paredes com enrijecedores regularmente espaçados: te=δ t, onde δ é<br />

dado na tabela seguinte.<br />

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Valores do coeficiente δ<br />

l enr /e enr t enr /t=1 t enr /t=2 t enr /t=3<br />

6 1,0 1,4 2,0<br />

8 1,0 1,3 1,7<br />

10 1,0 1,2 1,4<br />

15 1,0 1,1 1,2<br />

20 ou 1,0 1,0 1,0<br />

mais<br />

Interpolar para valores intermediários<br />

A espessura efetiva te=δ t é utilizada apenas para o cálculo da<br />

esbeltez da parede. Para o cálculo da área da seção resistente,<br />

deve-se considerar sempre a espessura real t.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 24


Esbeltez:<br />

O parâmetro de esbeltez λ de uma parede ou pilar é definido por<br />

λ = he/te. Observe que isto é diferente do índice de esbeltez<br />

convencional λo = comprimento de flambagem dividido pelo raio de<br />

giração.<br />

λ = λ o<br />

12<br />

Valores máximos permitidos para<br />

a esbeltez λ de paredes e pilares<br />

Não armados 24<br />

Armados 30<br />

Os elementos estruturais armados devem respeitar as armaduras<br />

mínimas que serão apresentadas mais à frente.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 25<br />

14. INTERAÇÃO PARA AÇÕES HORIZONTAIS<br />

Interação em flanges (abas):<br />

• Considera-se que existe a interação, quando se tratar de flange<br />

com amarração direta.<br />

• Em outras situações de ligação, a interação só deve ser<br />

considerada se existir comprovação experimental de sua eficiência.<br />

• O comprimento de cada flange não deve exceder o limite abaixo.<br />

f f f<br />

f<br />

ação do vento no<br />

painel de<br />

contraventamento<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 26


• Em nenhuma hipótese, poderá haver superposição de flanges.<br />

• Os flanges (abas) devem ser utilizados tanto para o cálculo da rigidez<br />

do painel de contraventamento, quanto para o cálculo das tensões<br />

normais devidas à flexão provenientes das ações horizontais.<br />

• Os flanges não devem ser considerados na absorção dos esforços<br />

cortantes durante o dimensionamento.<br />

• A distribuição das ações do vento para os diversos painéis de<br />

contraventamento é feita com o mesmo modelo apresentado para<br />

concreto armado. Cada painel é substituído por uma mola de rigidez K.<br />

• Para determinar a rigidez da mola, pode-se adotar o modelo de<br />

paredes isoladas ou o modelo de paredes com aberturas.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 27<br />

Modelo de paredes isoladas (método mais simples):<br />

Neste caso, considera-se que as aberturas separem as paredes<br />

adjacentes.<br />

• A rigidez K1 e K2 de<br />

cada painel é<br />

determinada em<br />

função do momento<br />

de inércia das<br />

paredes P1 e P2,<br />

considerando-se as<br />

abas existentes.<br />

• Os lintéis (trechos<br />

horizontais sobre as<br />

aberturas) não são<br />

considerados e ficam<br />

sem flexão devida ao<br />

vento.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 28


Modelo de paredes com aberturas:<br />

Neste caso, a parede é assimilada a um pórtico plano. A rigidez<br />

equivalente do pórtico é calculada como em concreto armado.<br />

• É importante considerar<br />

que as barras horizontais do<br />

pórtico possuam<br />

extremidades rígidas, para<br />

evitar uma flexão excessiva e<br />

irreal.<br />

• Os lintéis ficam solicitados<br />

à flexão e cortante (logo,<br />

devem ser dimensionados<br />

para essas solicitações).<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 29<br />

Após obter as forças horizontais em cada painel de contraventamento,<br />

determinam-se os seus esforços solicitantes: momentos fletores,<br />

esforços cortantes e esforços normais (no caso do modelo de pórtico).<br />

Carregamento e esforços solicitantes na parede devidos ao vento<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 30


15. CORTES E JUNTAS<br />

• Não é permitido corte individual horizontal de comprimento superior a<br />

40 cm em paredes estruturais. Não são permitidos cortes horizontais<br />

em uma mesma parede cujos comprimentos somados ultrapassem 1/6<br />

do comprimento total da parede.<br />

• Cortes verticais, de comprimento superior a 60 cm, realizados em<br />

paredes definem elementos estruturais distintos.<br />

• Não são permitidos condutores de fluidos embutidos em paredes<br />

estruturais, exceto quando a instalação e a manutenção não exigirem<br />

cortes (com o uso de blocos hidráulicos especiais, por exemplo).<br />

• Devem ser previstas juntas de dilatação no máximo a cada 24 m da<br />

edificação em planta. Esse limite pode ser alterado desde que se faça<br />

uma avaliação mais precisa dos efeitos da variação de temperatura<br />

sobre a estrutura.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 31<br />

• Deve ser analisada a necessidade de colocação de juntas verticais de<br />

controle de fissuração em elementos de alvenaria com a finalidade de<br />

prevenir o aparecimento de fissuras provocadas por variação de<br />

temperatura, expansão, variação brusca de carregamento e variação<br />

da altura ou da espessura da parede.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 32


16. DESLOCAMENTOS LIMITES<br />

• Os deslocamentos finais dos elementos fletidos (lajes e vigas),<br />

incluindo efeitos da fluência e da fissuração, não devem ser maiores<br />

que L/150 ou 20 mm, para peças em balanço, e L/300 ou 10 mm, nos<br />

demais casos. (Na NBR-6118: L/125 e L/250)<br />

• Os deslocamentos podem ser parcialmente compensados por<br />

contraflecha, desde que elas não sejam maiores que L/400.<br />

• Os elementos estruturais que servem de apoio para alvenaria (lajes,<br />

vigas, etc.) não devem apresentar deslocamentos maiores que L/500<br />

ou 10 mm ou rotação maior que θ=0,0017 rad.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 33<br />

17. HIPÓTESES PARA O DIMENSIONAMENTO<br />

A) <strong>ALVENARIA</strong> NÃO ARMADA<br />

No projeto de alvenaria não armada submetida a tensões normais,<br />

admitem-se as seguintes hipóteses:<br />

• as seções transversais planas se mantêm planas após a deformação;<br />

• as máximas tensões de tração de cálculo devem ser menores ou<br />

iguais à resistência à tração de cálculo ftd da alvenaria;<br />

• as máximas tensões de compressão de cálculo devem ser menores ou<br />

iguais à resistência à compressão de cálculo fd da alvenaria, para<br />

compressão simples, e a 1,3fd para compressão na flexão;<br />

• as seções transversais submetidas à flexão simples e à flexocompressão<br />

devem ser consideradas no Estádio I (como material<br />

elástico linear).<br />

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B) <strong>ALVENARIA</strong> ARMADA<br />

No projeto de alvenaria armada submetida a tensões normais, admitemse<br />

as seguintes hipóteses:<br />

• as seções transversais planas se mantêm planas após a deformação;<br />

• as armaduras aderentes têm a mesma deformação que a alvenaria em<br />

seu entorno (aderência perfeita, igual ao concreto armado - CA);<br />

• a resistência à tração da alvenaria é nula (igual ao CA);<br />

• as máximas tensões de compressão de cálculo devem ser menores ou<br />

iguais à resistência à compressão de cálculo fd da alvenaria;<br />

• a distribuição de tensões de compressão nos elementos submetidos à<br />

flexão pode ser representada por um diagrama retangular (igual ao CA);<br />

• o máximo encurtamento da alvenaria em flexão é 0,35% (igual ao CA);<br />

• o máximo alongamento do aço se limita em 1% (igual ao CA).<br />

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18. DIMENSIONAMENTO DA <strong>ALVENARIA</strong> À<br />

COMPRESSÃO SIMPLES<br />

Resistência de cálculo de paredes<br />

Em paredes de alvenaria estrutural, o esforço resistente de cálculo é<br />

dado por<br />

N<br />

rd =<br />

f<br />

d<br />

AR<br />

onde<br />

N rd = força normal resistente de cálculo<br />

f d = resistência à compressão de cálculo da alvenaria<br />

A = área da seção resistente<br />

R = redutor devido à esbeltez da parede, sendo<br />

⎡ 3<br />

⎛ λ ⎞ ⎤ he<br />

R = ⎢1<br />

−⎜<br />

⎟ ⎥, onde λ =<br />

⎢⎣<br />

⎝ 40 ⎠ ⎥⎦<br />

te<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 36


• Se for considerado o comprimento de 1 m de parede de espessura real<br />

tcm, sem revestimento, A= 100t, cm2. Se fd estiver em kN/cm2, o<br />

esforço normal resistente Nrd estará em kN/m.<br />

• A segurança é garantida se Nd=0,2%. A resistência da alvenaria fd é correlacionada com a resistência<br />

do prisma fpk cheio de graute.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 37<br />

Exemplo:<br />

k<br />

altura efetiva he=h (parede<br />

travada pelas lajes)<br />

espessura efetiva te=t (sem<br />

enrijecedores)<br />

Esforço normal de cálculo: N d = 1 ,4x70<br />

= 98 kN/m<br />

h<br />

Esbeltez:<br />

e 280<br />

λ = = = 20 < 24 OK!<br />

t 14<br />

e<br />

⎡<br />

⎛ 20 ⎞<br />

⎤<br />

Redutor: R = ⎢1<br />

− ⎜ ⎟ ⎥ = 0, 875<br />

⎢ 40<br />

⎣<br />

⎝ ⎠ ⎥⎦<br />

3<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 38


A = 100 t = 100x14<br />

= 1400cm 2 ; Nrd<br />

= fd<br />

x1400 x0,875<br />

= 1225 fd<br />

98<br />

Igualando Nrd<br />

= Nd<br />

→ fd<br />

= = 0, 08kN/cm 2 fd<br />

= 0, 8 MPa<br />

1225<br />

f<br />

Se f d = k = 0, 8 MPa → f k = 1, 6 MPa<br />

2,0<br />

1,6<br />

Se fk<br />

= 0 ,7 f pk → f pk = = 2, 29 MPa (Resistência de prisma)<br />

0,7<br />

Admitindo eficiência bloco-prisma = 0,7<br />

f 2,29<br />

f = pk<br />

bk = = 3,27 MPa; bloco com fbk<br />

= 4, 5MPa<br />

0,7 0,7<br />

Considerando argamassamento parcial com K=0,74:<br />

fpk=2,29/0,74=3,09 MPa ; fbk=3,27/0,74=4,42 MPa<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 39<br />

Resistência de cálculo de pilares<br />

Em pilares de alvenaria estrutural não armados, o esforço resistente de<br />

cálculo é dado por<br />

N rd = 0, 9 fd<br />

AR com as mesmas definições dadas para as paredes.<br />

Em pilares de alvenaria armada, o esforço resistente de cálculo é dado<br />

por<br />

Nrd = ( f d A + f sd As<br />

)R , sendo f sd = 0, 5 fyd<br />

onde f d é a resistência de cálculo da alvenaria,<br />

baseada no prisma cheio de graute.<br />

A tensão no aço é limitada a 0,5fyd para evitar uma fissuração<br />

excessiva (em peças fletidas) e para garantir a aderência entre as<br />

barras de aço e o graute. Por isso, a contribuição das armaduras é<br />

pequena em peças comprimidas, não sendo uma solução econômica.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 40


Forças concentradas em áreas reduzidas:<br />

• a região de contato deve possuir a dimensão mínima a indicada na<br />

figura abaixo;<br />

• a tensão de contato deve ser menor ou igual a 1,5 fd.<br />

a<br />

⎧ t / 3<br />

≥ ⎨<br />

⎩50<br />

mm<br />

F<br />

d<br />

ab<br />

≤ 1,5 f<br />

d<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 41<br />

19. DIMENSIONAMENTO À FLEXÃO SIMPLES<br />

A) Alvenaria não armada<br />

O momento fletor resistente de cálculo pode ser obtido com auxílio da<br />

figura abaixo, onde se admite que a peça esteja no Estádio I.<br />

Deve-se limitar σ c ≤1,3 fd<br />

e σ t ≤ ftd.<br />

Para seção retangular: y c = yt<br />

, σ c = σ t .<br />

2<br />

bh<br />

Logo, o momento resistente é Mrd<br />

= ftd<br />

(= momento de fissuração).<br />

6<br />

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Exemplo: viga b=19 cm e h=40cm;<br />

tração paralela à fiada: ftk=0,50 MPa (ver tabela na página 67)<br />

f<br />

ftd<br />

= tk = 0,25MPa ; ftd<br />

= 0, 025 kN/cm 2<br />

2,0<br />

2<br />

19x40<br />

x0,025<br />

M rd =<br />

= 127 kNcm ; M rd = 1, 27 kNm<br />

6<br />

Considerando γ alv = 14kN/m 3 , a carga máxima na viga é<br />

p = 14x0,19x0,65<br />

1,73 kN/m.<br />

max =<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 43<br />

pmaxl<br />

O momento máximo de serviço é M k = = 0, 24 kNm<br />

12<br />

O momento máximo solicitante de cálculo é M 1 ,4M<br />

= 0, 34 kNm.<br />

2<br />

d<br />

= k<br />

Logo,<br />

M > M e a viga (verga) resiste ao carregamento sem armadura.<br />

rd<br />

d<br />

• Esse cálculo foi feito considerando o valor máximo para ftk, o qual<br />

depende da resistência da argamassa (ver tabela na pág. 67).<br />

• Por prudência, é sempre recomendável que as vigas (e vergas)<br />

sejam armadas. Neste caso, basta adotar uma armadura mínima.<br />

0,10<br />

A s , min = bh , cm 2<br />

100<br />

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B) Alvenaria armada<br />

Neste caso, o dimensionamento é feito como para uma viga de<br />

concreto armado.<br />

Resistência à compressão da alvenaria:<br />

Se a compressão for paralela às juntas (vigas):<br />

fk<br />

= 0, 70 f pk , onde f pk = resistência de prisma grauteado<br />

fk<br />

= 0, 40 f pk , onde f pk = resistência de prisma vazio<br />

Se a compressão for normal às juntas (pilares):<br />

f = 0, 70 f , sempre<br />

k<br />

pk<br />

Deve-se reduzir f k em função do argamassamento parcial.<br />

Finalmente, f fd=fk/2,0d = f k 2, 5<br />

Resistência do aço:<br />

f = 0, 5 f , onde f = f 1, 15<br />

s<br />

yd<br />

yd<br />

yk<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 45<br />

Seção retangular com armadura simples<br />

M d<br />

μ = ≤ 0,4 ; ξ = 1,25( 1−<br />

1−<br />

2μ )<br />

2<br />

bd f<br />

d<br />

fd<br />

0,10<br />

As<br />

= 0,8ξbd<br />

; As<br />

≥ As, min = bh<br />

f<br />

100<br />

s<br />

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Seção T com armadura simples<br />

Restrições:<br />

m<br />

b f ≤ 6t (pg. 84)<br />

f<br />

f<br />

s<br />

f<br />

Momento resistido pela mesa:<br />

M = b t d − 0, 5t<br />

f<br />

dm<br />

m<br />

f<br />

( f ) d<br />

t f ≤ 0, 5d<br />

b m ≤ h 3 onde h é a altura da parede<br />

acima do nível analisado<br />

Limitação:<br />

M ≤<br />

d<br />

M<br />

dm<br />

O dimensionamento é igual de seção retangular com largura b m .<br />

M d M<br />

μ = ≤ ; ξ = 1,25( 1−<br />

1−<br />

2μ )<br />

2<br />

b d f b d<br />

m<br />

d<br />

s<br />

m<br />

dm<br />

2<br />

fd<br />

fd<br />

0,10<br />

As<br />

= 0,8ξb<br />

md<br />

; A s ≥ As,min<br />

= Area,<br />

total<br />

f<br />

100<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 47<br />

20. DIMENSIONAMENTO AO ESFORÇO<br />

CORTANTE<br />

A) Cisalhamento em paredes estruturais<br />

d<br />

d<br />

Cisalhamento em<br />

juntas horizontais<br />

junta considerada<br />

σ = tensão normal na<br />

junta para as cargas<br />

permanentes<br />

multiplicadas por 0,9.<br />

fvd=fvk/2,0, onde fvk<br />

é dado em função de<br />

σ na pg. 68.<br />

vd<br />

seção da parede<br />

τ V d<br />

vd = tL<br />

Se τvd


• Se a tensão convencional de cisalhamento τvd for maior que fvd, é<br />

obrigatório o uso de armadura de cisalhamento.<br />

• Em elementos submetidos à flexão simples é obrigatório o uso de<br />

armaduras de cisalhamento.<br />

B) Elementos com armadura de cisalhamento<br />

Tensão convencional de cisalhamento: τ vd<br />

Em vigas: τ Vd<br />

vd = bwd<br />

, b w = largura da seção retangular ou da<br />

nervura das seções T<br />

Em paredes: τ vd como anteriormente<br />

Restrição: τ ≤ 0, 7 MPa, para evitar esmagamento da alvenaria.<br />

vd<br />

Armadura transversal:<br />

A<br />

sw<br />

( τ f )<br />

100bw<br />

vd −<br />

=<br />

0,5 f<br />

yd<br />

vd<br />

, cm 2 /m<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 49<br />

Armadura mínima:<br />

A = 100b<br />

, cm 2 /m onde ρ 0,05%<br />

sw, min ρ w,min<br />

w<br />

w, min =<br />

• A armadura transversal será sempre paralela à direção da força<br />

cortante (estribos verticais nas vigas e horizontais nas paredes e<br />

pilares).<br />

• O espaçamento máximo é de 0,5 d.<br />

• Nas vigas, ainda tem que respeitar o espaçamento de 30 cm.<br />

• Nas paredes armadas ao cisalhamento, tem que respeitar 60 cm.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 50


21. DIMENSIONAMENTO À FLEXO-COMPRESSÃO<br />

A) Alvenaria não armada<br />

As tensões normais de compressão devem satisfazer à seguinte<br />

inequação:<br />

N d M d<br />

+ ≤ fd<br />

,<br />

AR 1 , 3 W<br />

onde A = área da seção resistente;<br />

R = coeficiente redutor devido à esbeltez (ver compressão simples);<br />

W = I y = módulo de resistência da seção;<br />

N d e M d = esforço normal e momento fletor de cálculo;<br />

1,3 é o coeficiente de correção para flexão<br />

f = resistência à compressão de cálculo da alvenaria (ver pg. 103)<br />

d<br />

Caso exista tensão de tração, seu valor máximo deve ser menor ou<br />

igual à resistência à tração de cálculo ftd.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 51<br />

B) Alvenaria armada<br />

O dimensionamento à flexo-compressão da alvenaria armada é feito<br />

como no caso do concreto armado, com as seguintes alterações:<br />

* No lugar de σ cd<br />

, adotar f d ;<br />

* No lugar de f yd , usar 0 ,5 f yd<br />

Com essas alterações, podem-se usar as tabelas de flexo-compressão<br />

do Volume 3 de Curso de Concreto Armado.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 52


C) Excentricidades<br />

• Deve-se considerar a excentricidade acidental e a do esforço normal,<br />

para levar em conta as imperfeições geométricas locais de pilares,<br />

como em concreto armado.<br />

he<br />

e a = , h e = altura efetiva do pilar ou parede<br />

400<br />

• Em elementos com esbeltez λ=he/te>12, deve-se considerar a<br />

excentricidade de segunda ordem<br />

e<br />

2 =<br />

( h )<br />

e<br />

2<br />

2000t<br />

onde t é a espessura da peça no plano da flexão.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 53<br />

22. Disposições construtivas<br />

Cobrimentos<br />

• As barras de armadura horizontais dispostas nas juntas de<br />

assentamento devem estar totalmente envolvidas pela argamassa,<br />

com um cobrimento mínimo de 15 mm na horizontal.<br />

• As barras envolvidas por graute devem ter um cobrimento mínimo de<br />

15 mm, não contanto a espessura do bloco.<br />

Armaduras mínimas<br />

• Em vigas e paredes de alvenaria armada, a área da armadura<br />

longitudinal principal não será menor que 0,10% da área da seção<br />

transversal.<br />

• Em paredes de alvenaria armada, deve-se dispor uma armadura<br />

secundária, perpendicular à principal, com área mínima de 0,05% da<br />

seção transversal.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 54


• A armadura colocada em juntas de assentamento para reduzir efeitos<br />

nocivos de variações de temperatura, fissuração ou para garantir<br />

ductilidade, deve ter taxa geométrica no mínimo igual a 0,03%.<br />

• Em pilares de alvenaria armada, a taxa mínima de armadura<br />

longitudinal é igual a 0,30%.<br />

• Em vigas com estribos, a taxa mínima dessa armadura é 0,05%.<br />

Armadura máxima<br />

• Armaduras alojadas em um espaço grauteado (furo vertical ou<br />

canaleta) não podem ter área da seção transversal maior que 8% da<br />

seção do graute, incluindo-se eventuais emendas por traspasse.<br />

Diâmetro máximo das barras<br />

• As barras da armadura não devem ter diâmetro superior a 6,3 mm,<br />

quando localizadas em juntas de assentamento, e 25 mm em qualquer<br />

outro caso.<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 55<br />

Outras observações:<br />

• Espaços livres entre barras em vigas e pilares<br />

• Espaçamento dos estribos dos pilares<br />

• Ancoragem e emendas das armaduras<br />

• Ganchos das barras de aço<br />

Ver Curso de Concreto Armado<br />

FIM<br />

Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 56

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