ALVENARIA ESTRUTURAL - Editora DUNAS
ALVENARIA ESTRUTURAL - Editora DUNAS
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 />
Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 12
Residência unifamiliar de alto padrão em alvenaria estrutural<br />
Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 13<br />
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 />
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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 />
Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 23<br />
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 />
Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 34
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 />
Prof. José Milton de Araújo - FURG - 2009 35<br />
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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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• 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 />
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