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Alvenaria Estrutural. PUCRS- Profa Sílvia Maria Baptista Kalil 1 ALVENARIA ESTRUTURAL

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    ALVENARIA ESTRUTURAL

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    O PRESENTE TRABALHO CONSTA DE UMA MESCLA ENTRE A APOSTILA DE ESTRUTURAS MISTAS ELABORADA PELAS PROFAS. SILVIA MARIA BAPTISTA KALIL E MARIA REGINA LEGGERINI, COM O TRABALHO DE CONCLUSO DE CURSO, ORIENTADO PELA AUTORA, DO ALUNO VINICIUS BONACHESKI

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    ALVENARIA ESTRUTURAL

    1. SISTEMAS ESTRUTURAIS

    Podemos citar diferentes sistemas estruturais a serem adotados durante a concepo do projeto de uma edificao. A escolha do sistema adequado se d em funo do uso da edificao, de custos e recursos.

    1.1 TOTALMENTE ESTRUTURADO

    Quando os elementos estruturais de sua supra estrutura so lajes, vigas e pilares previamente dimensionados e que tem a finalidade de resistir ao seu peso prprio e a todas as cargas atuantes.

    O material adotado tambm deve ser escolhido de acordo com o projeto, podendo, estas estruturas, serem construdas em concreto armado, madeira, alumnio ou ao.

    Nestes casos, as paredes funcionam como elementos de vedao, sem responsabilidade estrutural (carregar cargas), as mesmas podem ser total ou parcialmente removidas sem que o equilbrio do conjunto seja prejudicado.

    As paredes externas, normalmente, so construdas em alvenaria ou outro elemento que garanta a durabilidade e a estanqueidade do interior da edificao. As paredes internas podem ser do mesmo material que as externas ou ainda de gesso acartonado, painis de madeira, frmica, aglomerados em geral ou similares.

    um sistema tradicionalmente adotado em edificaes de grande porte.

    1.2 ALVENARIA ESTRUTURAL

    A alvenaria um sistema construtivo que utiliza peas industrializadas de dimenses e peso que as fazem manuseveis, ligadas por argamassa, tornando o conjunto monoltico.

    Estas peas industrializadas podem ser moldadas em:

    Cermica

    Concreto

    Slico-calcreo

    A alvenaria estrutural um sistema construtivo tradicional, utilizado milhes de anos. Inicialmente eram utilizados blocos de rocha como elementos de alvenaria, mas a partir do ano 4.000 a.C. a argila passou a ser trabalhada possibilitando a produo de tijolos.

    O sistema construtivo desenvolveu-se inicialmente atravs do simples empilhamento de unidades, tijolos ou blocos. Os vos eram executados com peas auxiliares, como vigas de madeira ou pedra.

    Ao passar do tempo, foi descoberta uma alternativa para a execuo dos vos: os arcos. Estes seriam obtidos atravs do arranjo entre as unidades. Assim foram executadas pontes e outras obras de grande beleza, obtendo maior qualidade alvenaria estrutural. Um exemplo disso a parte superior da igreja de Notre Dame, em Paris.

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    Ao longo dos sculos obras importantes foram executadas em alvenaria estrutural, entre elas o Parthenon, na Grcia, construdo entre 480 a.C. e 323 a.C. e a Muralha da China, construda no perodo de 1368 a 1644.

    At o final do sculo XIX a alvenaria predominou como material estrutural, porm devido falta de estudos e de pesquisas na rea, no se tinha conhecimento de tcnicas de racionalizao. As teorias de clculos eram feitos de forma emprica, com isso no se tinha plena garantia da segurana da estrutura, forando um super-dimensionamento das mesmas. Em 1950 surgiram cdigos de obras e normas com procedimentos de clculo na Europa e Amrica do Norte, acarretando em um crescimento marcante da alvenaria estrutural em todo mundo.

    No Brasil em 1966 foram construdos os primeiros prdios em alvenaria estrutural, com 4 pavimentos em alvenaria armada de blocos de concreto, no Conjunto Habitacional Central Parque da Lapa. estimado que no Brasil, entre 1964 e 1966, tenham sido executados mais de dois milhes de unidades habitacionais em alvenaria estrutural.

    A alvenaria estrutural atingiu o auge no Brasil na dcada de 80, disseminada com a construo dos conjuntos habitacionais, onde ficou tida como um sistema para baixa renda. Devido ao seu grande potencial de reduo de custos diversas construtoras e produtoras de blocos investiram nessa tecnologia para torn-la mais vantajosa.

    A inexperincia por parte dos profissionais dificultou sua aplicao com vantagens e causou vrias patologias nesse tipo de edificao, fazendo com que o processo da alvenaria estrutural desacelerasse novamente.

    Apesar disso, as vantagens econmicas proporcionadas pela alvenaria estrutural em relao ao sistema construtivo convencional incentivaram algumas construtoras a continuarem no sistema e buscarem solues para os problemas patolgicos observados.

    Atualmente, no Brasil, com a abertura de novas fbricas de materiais assim como o desenvolvimento de pesquisas com a parceria de empresas do ramo (cermicas, concreteiras, etc.) fazem com que a cada dia mais construtores utilizem e se interessem pelo sistema.

    Neste tipo de estrutura, a alvenaria tem a finalidade de resistir ao carregamento da edificao, tendo as paredes funo resistente. A remoo de qualquer parede fica sujeita a anlise e execuo de reforos.

    Atente-se a dupla funo das paredes: resistncia e vedao.

    As lajes da edificao normalmente so em concreto armado ou protendido, podendo ser moldadas no local ou pr fabricadas.

    Para se ter um bom projeto a Alvenaria Estrutural no pode ser vista meramente como um conjunto de paredes superpostas, resistindo o seu peso prprio e outras cargas adicionais. Deve ser compreendida como UM PROCESSO CONSTRUTIVO racionalizado, projetado, calculado e construdo em conformidade com as normas pertinentes, visando funcionalidade com segurana e economia.

    No processo criativo de uma edificao em alvenaria estrutural fundamental a perfeita integrao entre Arquiteto e Engenheiro Estruturista, objetivando a obteno de uma estrutura economicamente competente para suportar todos os esforos previstos sem prejuzo das demais funes: compartimentao, vedao, isolamento termo-acstico, instalaes hidrulicas, eltricas, telefnicas e ter funo esttica.

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    A concepo estrutural pode ser facilitada se alguns aspectos forem observados: forma; distribuio das paredes resistentes; lajes.

    Um projeto arquitetnico em alvenaria portante ser mais econmico na medida em que for mais repetitivo e tiver paredes coincidentes nos diversos pavimentos, dispensando elementos auxiliares ou estrutura de transio.

    A capacidade portante (tenso admissvel) da alvenaria deve estar bem definida. Esta determinao pode ser feita em laboratrio ou apenas estimada sempre baseada em ensaios j elaborados e de acordo com o material utilizado.

    Para se obter uma boa alvenaria, necessrio controlar no apenas o tijolo ou bloco, mas tambm a argamassa utilizada.

    A execuo da alvenaria portante tambm deve ser controlada pois a espessura das juntas, o prumo das paredes e sua altura tambm modificam a sua capacidade resistente.

    As maiores vantagens da alvenaria estrutural em relao aos processos tradicionais so:

    Economia no uso de madeira para formas;

    Reduo no uso de concreto e ferragens;

    Reduo na mo-de-obra em carpintaria e ferraria;

    Facilidade de treinar mo-de-obra qualificada;

    Projetos so mais fceis de detalhar;

    parede

    Laje de entrepiso

    1 PAV.

    2 PAV.

    3 PAV.

    PLANTA DE CORTE

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    Maior rapidez e facilidade de construo;

    Menor nmero de equipes ou sub-contratados de trabalho;

    tima resistncia ao fogo;

    timas caractersticas de isolamento termo-acstico;

    Flexibilidade arquitetnica pelas pequenas dimenses do bloco;

    As maiores desvantagens da alvenaria estrutural so:

    As paredes portantes no podem ser removidas sem substituio por outro elemento de equivalente funo;

    Impossibilidade de efetuar modificaes na disposio arquitetnica original;

    O projeto arquitetnico fica mais restrito;

    Vos livres so limitados;

    Juntas de controle e dilatao a cada 15m.

    Este tipo de estrutura pode ser dividido em 2 (dois) tipos:

    -Alvenaria Estrutural No Armada

    -Alvenaria Estrutural Armada.

    1.2.1 Alvenaria Estrutural No Armada

    Este sistema vem sendo tradicionalmente utilizado em edificaes de pequeno porte, como residncias e prdios de at 8 (oito) pavimentos.

    Existem normas tanto para o clculo estrutural (NBR 10837 Clculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto) como para a execuo ( NBR 8798 Execuo e controle de obras em alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto).

    O tamanho do bloco a ser utilizado definido na fase de projeto pois necessria a paginao de cada uma das paredes da edificao.

    Na alvenaria estrutural no armada anlise estrutural no deve acusar esforos de trao.

    1.2.2 Alvenaria Estrutural Armada

    Pode ser adotada em edificaes com at mais de 20 pavimentos.

    So normalmente executados com blocos vazados de concreto ou cermicos, sendo a execuo e o projeto regidos pelas mesmas normas citadas anteriormente.

    O tamanho do bloco a ser utilizado, assim como na alvenaria no armada, definido na fase de projeto pois tambm necessria a paginao de cada uma das paredes da edificao.

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    1.3 ESTRUTURAS MISTAS

    Tem-se uma estrutura mista, sempre que forem adotados materiais estruturais diferenciados. Podemos misturar alvenaria com concreto armado, ao e concreto, madeira e alvenaria, ao e alvenaria, etc...

    Na realizao de alteraes no projeto, qualquer elemento a ser removido deve ser analisado e se houver necessidade, substitudo ou reforado. A remoo de um elemento estrutural pode por em risco o equilbrio do conjunto.

    muito comum a ocorrncia de estruturas mistas em edifcios com 3 (trs) a 5 (cinco) pavimentos, que tenham a necessidade do 1o (primeiro) pavimento com uso diferenciado. Tem pilares das fundaes ao piso do 2o (segundo) pavimento, que totalmente estruturado, e os demais pavimentos so apoiados em alvenarias portantes.

    Apesar deste modelo ser amplamente adotado em edificaes de pequeno porte, e de ser mais econmico do que o modelo totalmente estruturado, tem limitaes grandes, e devem ser adotados cuidados especiais no s durante o projeto, mas tambm durante a sua execuo.

    A definio da capacidade resistente das alvenarias e a anlise bem detalhada do projeto arquitetnico, para que as cargas sejam definidas da forma mais precisa possvel, de suma importncia para o bom desempenho deste tipo de estrutura.

    2. UNIDADES PARA EDIFICAES (TIJOLOS OU BLOCOS) : TIPOLOGIA E PROPRIEDADES MECNICAS

    Os tijolos ou blocos que compem a alvenaria podem ser constitudos de diferentes materiais, sendo os mais utilizados os cermicos ou de concreto.

    Qualquer que seja o material utilizado as propriedades desejveis so:

    Ter resistncia compresso adequada;

    Ter capacidade de aderir argamassa tornando homognea a parede;

    Possuir durabilidade frente aos agentes agressivos (umidade, variao de temperatura e ataque por agentes qumicos);

    Possuir dimenses uniformes;

    Resistir ao fogo.

    2.1 TIJOLOS MACIOS CERMICOS:

    So blocos de barro comum, moldados com arestas vivas e retilneas, obtidos pela queima da argila, que se d em temperaturas em torno de 1000C.

    2.1.1 Tipologia

    Devem possuir a forma de um paraleppedo retngulo sendo suas dimenses nominais recomendadas pela NBR 8041 Tijolo Macio Cermico para Alvenaria Forma e Dimenses:

    Tabela 1 Dimenses nominais Comprimento (mm) Largura (mm) Altura (mm)

    190 90 57 190 90 90

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    Fonte : Transcrio da Tabela1 da NBR 7170

    Devem possuir todas as faces planas, podendo apresentar rebaixos de fabricao em uma das faces de maior rea.

    comum os tijolos apresentarem expanso devido incorporao de umidade do ambiente. Em consequncia recomendado que se evite a utilizao de blocos ou tijolos cermicos com menos de duas ou trs semanas aps sarem do forno.

    2.1.2 Propriedades mecnicas

    Os tijolos podem ser comuns ou especiais.

    Os tijolos comuns so classificados em A, B ou C de acordo com as suas propriedades mecnicas prescritas pela NBR 7170 Tijolo macio cermico para alvenaria.

    Sua resistncia compresso deve ser testada segundo encaminhamento prescrito pela NBR 6460 Tijolo macio cermico para alvenaria Verificao da resistncia compresso e atender aos valores indicados pela tabela 2:

    Tabela 2 Resistncia mnima compresso Categoria Resistncia compresso

    (MPa) A 1,5 B 2,5 C 4,0 Fonte: Transcrio da Tabela 2 da NBR 7170

    Os tijolos e blocos cermicos possuem coeficiente de dilatao trmica pequeno, sendo adotado um valor mdio de 6x10-6 /C.

    Juntas de dilatao devem ser espaadas de 12 15m, para evitar uma possvel fissurao da alvenaria devido expanso dos tijolos por incorporao de umidade, ou variao de temperatura. Os tijolos macios especiais podem ser fabricados em formato e especificaes acordadas entre as partes mas nos quesitos no especificados devem prevalecer as condies da NBR 7170 e NBR 8041.

    2.2 BLOCOS CERMICOS

    So blocos vazados moldados com arestas vivas retilneas, sendo os furos cilndricos ou prismticos. So produzidos a partir da queima da cermica vermelha. A sua conformao obtida atravs da extruso.

    Durante este processo toda a umidade expulsa e a matria orgnica queimada, ocorrendo a vitrificao com a fuso dos gros de slica.

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    2.2.1 Blocos de vedao

    So blocos usados na construo das paredes de vedao.

    No assentamento dos blocos cermicos de vedao os furos so geralmente dispostos horizontalmente, o que ocasiona a diminuio da resistncia dos painis de alvenaria.

    2.2.2 Blocos portantes

    So blocos usados na construo de paredes portantes. Devem ter furos dispostos na direo vertical.

    Esta afirmativa se deve diferena no mecanismo de ruptura de ambos, que no caso dos furos verticais formam indcios da situao de colapso, enquanto que no caso de furos horizontais o colapso brusco e frgil, no sendo adequado seu uso como material estrutural.

    2.2.3 Tipologia

    Conforme mencionado, o processo de vitrificao nas faces do bloco compromete a aderncia com a argamassa de assentamento ou revestimento. Por esta razo, as faces dos blocos so constitudas de ranhuras e salincias.

    Suas dimenses nominais so recomendadas pela NBR 8042 Bloco Cermico Vazado para Alvenaria Formas e Dimenses e esto dispostas na tabela 3:

    Tabela 3 Dimenses nominais para blocos de vedao e portantes comuns. Dimenses nominais ( mm) Dimenses comerciais

    L x H x C (cm) Largura (L) Altura (H) Comprimento (C) 10x20x10 90 190 90 10x20x20 90 190 190 10x20x30 90 190 290 10x20x40 90 190 390 15x20x10 140 190 90 15x20x20 140 190 190 15x20x30 140 190 290 15x20x40 140 190 390 20x20x10 190 190 90 20x20x20 190 190 190 20x20x30 190 190 290

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    20x20x40 190 190 390 Fonte: Transcrio da Tabela 1 da NBR 7171

    A seguir so apresentadas figuras e dimenses dos blocos cermicos estruturais mais comumente utilizados nas edificaes em alvenaria estrutural em blocos cermicos.

    Bloco Cermico 14x19x29 cm

    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 14x19x29 cm

    rea Bruta: 406 cm

    Peso: 6,0 kg

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    Bloco Cermico 14x19x14 cm

    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 14x19x14 cm

    rea Bruta: 196 cm

    Peso: 3,0 kg

    Bloco Cermico Canaleta 14x19x29 cm

    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 14x19x29 cm

    Peso: 6,0 kg

    Bloco Cermico 14x19x44 cm

    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 14x19x44 cm

    rea Bruta: 616 cm

    Peso: 8,4 kg

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    Bloco Compensador 14x19x4 cm

    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 14x19x29 cm

    Peso: 1,3 kg

    Bloco Canaleta 14x19x44 cm

    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 14x19x44 cm

    Peso: 9,0 kg

    Bloco J 14x19x29 cm

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    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 14x(7 ou 9 ou 11)x19x29 cm

    Peso: 6,0 kg

    Bloco Canaleta 14x07x29 cm

    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 14x07x07x29 cm/14x09x09x29cm/ 14x11x11x29 cm

    Peso: 5,6 kg/5,5 kg/6,2 kg

    Bloco Cermico 19x19x39 cm

    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 19x19x39 cm

    rea Bruta: 741 cm

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    Peso: 8,5 kg

    Bloco Cermico 19x19x19 cm

    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 19x19x19 cm

    rea Bruta: 361 cm

    Peso: 4,7 kg

    Bloco Canaleta 19x19x39 cm

    Fonte: Site www.ceramicamatieli.com.br (abril/2006)

    Dimenso real: 19x19x39 cm

    Peso: 7,5 kg

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    2.2.4 Propriedades mecnicas

    A resistncia compresso mnima dos blocos na rea bruta deve atender aos valores indicados na tabela 3 da NBR 7171 Bloco Cermico para Alvenaria que classifica os blocos em tipo A, B, C, D e F:

    Tabela 4 Resistncia compresso Tipo Resistncia compresso na

    rea bruta* (MPa) A 1,5

    De vedao B 2,5 C 4,0 D 7,0

    Portante

    F 10,0 Fonte: Transcrio da Tabela 3 da NBR 7171

    * rea bruta representa a rea de qualquer uma das faces.

    O ensaio de resistncia compresso destes blocos deve seguir mtodo prescrito e especificado na NBR 6461 Bloco Cermico para Alvenaria Verificao da Resistncia Compresso.

    A inspeo dos lotes deve ser feita no local pelas partes e segue indicao da NBR 7171. Devem ser consideradas as suas dimenses, desvio em relao ao esquadro e planeza das faces.

    Os blocos cermicos especiais podem ser fabricados em formato e especificaes acordadas entre as partes mas nos quesitos no especificados devem prevalecer as condies da NBR 7171.

    2.3 BLOCOS DE CONCRETO

    2.3.1 Tipologia

    Quanto s dimenses classificam-se em M20 e M15, conforme tabela abaixo:

    Tabela 5 Dimenses nominais

    Dimenses Largura (mm) Altura (mm) Comprimento (mm)

    M-20 190 190 390 ou190* M-15 140 190 390 ou 190*

    Fonte : Transcrio de dados da NBR 6136 * meio bloco

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    2.3.2 Propriedades mecnicas

    Os blocos de concreto so classificados pela NBR 6136 Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural em classe A e B.

    O bloco de classe A aplica-se alvenarias externas sem revestimento devendo o bloco possuir resistncia caracterstica compresso maior do que 6 MPa, alm de sua capacidade de vedao.

    O bloco de classe B aplica-se alvenarias internas ou externas com revestimento devendo possuir resistncia caracterstica compresso de no mnimo 4,5 Mpa.

    A determinao das propriedades mecnicas de um bloco de concreto segue prescries da NBR 7184 Blocos vazados de concreto simples para alvenaria Determinao da resistncia compresso.

    As maiores empresas fabricam blocos que apresentam uma mdia de resistncia compresso de 12 15 MPa podendo atingir at 20 MPa.

    3 ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO

    A argamassa de assentamento o elemento de ligao entre as unidades de alvenaria, normalmente constituda de cimento, areia e cal. Cabe salientar que no correto utilizar os procedimentos de produo de concreto para produzir argamassas de boa qualidade, pois no concreto o objetivo final obter maior resistncia compresso, enquanto na argamassa os objetivos so os seguintes:

    Solidarizar as unidades transferindo as tenses de maneira uniforme entre as unidades;

    Distribuir uniformemente as cargas atuantes na parede;

    Absorver pequenas deformaes que a alvenaria est sujeita;

    Compensar as irregularidades dimensionais das unidades de alvenaria;

    Selar as juntas contra a entrada de gua e vento nas edificaes

    3.1 MATERIAIS CONSTITUINTES DAS ARGAMASSAS

    3.1.1 Cimento

    So utilizados cimentos Portland Comum (CP-I), Composto (CP-II) e Alta Resistncia Inicial (CP-V). Podem ser utilizados ainda outros tipos de cimento, como o Cimento Portland Pozolnico (CP-IV) e Alto-Forno (CP-III).

    Tem a funo de propiciar resistncia s argamassas, aumentar a aderncia, colaborar em sua trabalhabilidade e reteno de gua.

    Quando utilizado cimento em excesso, se aumenta muito a contrao da argamassa, prejudicando a durabilidade da aderncia, devido ao fato de quanto maior a quantidade de cimento maior o calor de hidratao na argamassa. Esse excesso de calor de hidratao causa a retrao da argamassa, ocasionando em trincas e fissuras.

    Os cimentos com maior superfcie especfica tornam as argamassas mais trabalhveis e com maior reteno de gua. As argamassas produzidas com os cimentos CP-III e CP-IV tem a tendncia de ser tecnicamente melhores do que as argamassas executadas com os outros tipos de cimento, devido ao seu endurecimento mais lento, propiciando argamassas com maior capacidade de absorver pequenas deformaes.

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    3.1.2 Cal

    Nas argamassas de assentamento utilizada a cal hidratada com uma porcentagem de componentes ativos (CaO e MgO) superior a 88%. Estudos realizados pelo IPT-ABCP concluram que a cal hidratada comercializada no Brasil no possui em muitos casos boa qualidade e no atendem ao especificado na norma brasileira.

    Podem ser utilizadas tambm cales extintas em obra, capazes de produzir argamassas de melhor qualidade final.

    A adio de cal argamassa confere a ela plasticidade, reteno de gua, coeso e extenso da aderncia.

    3.1.3 Areia

    A areia permite aumentar o rendimento (ou reduzir o custo da argamassa) e diminuir os efeitos prejudiciais do excesso de cimento, atuando como agregado inerte na mistura.

    As areias grossas aumentam a resistncia compresso da argamassa, enquanto as areias finas reduzem a resistncia, porm aumentam a aderncia, sendo portanto preferveis em alvenaria estrutural.

    As normas britnica e norte americana recomendam as granulometrias das areias destinadas argamassas de assentamento, conforme tabela abaixo:

    Tabela 6 -Faixas granulomtricas das areias para argamassas empregadas em alvenaria estrutural

    Porcentagem (em massa) do Material Passante nas Peneiras Peneira Abertura

    Nominal (mm) BS 1200 ASTM C - 144

    4,8 100 100

    2,4 90-100 95-100

    1,2 70-100 70-100

    0,6 40-80 40-75

    0,3 5-40 10-35

    0,15 0-10 2-15

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.49)

    3.1.4 gua

    A gua o elemento que permite o endurecimento da argamassa pela hidratao do cimento. responsvel por uma qualidade fundamental no estado fresco da argamassa, a trabalhabilidade.

    A gua deve ser dosada a uma quantidade que permita o bom assentamento das unidades, no causando segregao dos seus constituintes.

    3.2 PROPRIEDADES DESEJVEIS DAS ARGAMASSAS

    3.2.1 Estado Fresco

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    3.2.1.1 Trabalhabilidade

    A trabalhabilidade originada na combinao de vrios fatores, sendo os principais a coeso, a consistncia, a quantidade de gua utilizada, o tipo e o teor de aglomerante empregado, a granulometria e a forma dos gros do agregado.

    No existe um mtodo direto para medir a trabalhabilidade da argamassa. Na prtica determinada pelo assentador da alvenaria. definida em critrios subjetivos, tais como: facilidade de manuseio e de espalhamento sobre a superfcie das unidades, adeso, manuteno da consistncia durante o assentamento de algumas unidades consecutivamente (tempo em aberto), facilidade para se alcanar a espessura de junta desejada e manuteno da espessura da junta aps o assentamento das camadas subseqentes.

    3.2.1.2 Consistncia

    A consistncia a propriedade que exprime o quanto mole ou rgida est a argamassa.

    3.2.1.3 Reteno de gua

    a capacidade da argamassa de reter gua contra a suco exercida pelas unidades de alvenaria. Se a gua contida na argamassa de assentamento percolar muito rapidamente para a unidade, no haver gua suficiente para a completa hidratao do cimento, resultando em uma fraca ligao entre a unidade de alvenaria e a argamassa.

    3.2.1.4 Tempo de Endurecimento

    O endurecimento da argamassa se d pela reao qumica existente entre o cimento e a gua. Se o endurecimento for muito rpido, causar problemas no assentamento das unidades e no acabamento das juntas. Se for muito lento, causar atraso na construo, devido espera que se faz necessria.

    O tempo de endurecimento funo da temperatura. Temperaturas muito altas tendem a acelerar o endurecimento, j temperaturas muito baixas retardam o endurecimento.

    3.2.2 Estado Endurecido

    3.2.2.1 Aderncia

    A aderncia a capacidade que a interface bloco-argamassa possui de absorver tenses tangenciais (cisalhamento) e normais (trao) a ela, sem causar rompimento.

    a propriedade mais importante da argamassa endurecida. Ainda no existem ensaios adequados para medir a aderncia, porm so executados uma srie de mtodos, todos consistem em separar duas ou mais unidades unidas por argamassa.

    Um dos mtodos apresentado na figura abaixo onde mede-se a fora para separar as unidades e divide-se pela rea de contato argamassa/unidade. Dessa forma ser obtida a tenso, que ser a medida da aderncia.

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    Ensaio de aderncia unidade/argamassa

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.44)

    3.2.2.2 Resistncia Compresso

    A resistncia compresso funo do tipo e da quantidade de cimento usado na mistura da argamassa (relao gua/cimento). A argamassa deve ser resistente o suficiente para suportar os esforos a que a parede est sujeita.

    A resistncia compresso obtida seguindo-se as prescries da NBR 13279, pelo ensaio de corpos-de-prova prismticos submetido primeiramente a ensaio de trao por flexo e aps as duas partes restantes so submtidas a ensaio de compresso. Porm o valor obtido no ensaio no representa diretamente a resistncia da argamassa, pois os corpos-de-prova no reproduzem o estado real das tenses a que o material est sujeito quando compondo uma junta de alvenaria.

    Um aumento na resistncia compresso da argamassa no implica em um aumento da resistncia da parede. Para cada resistncia de bloco, existe uma resistncia tima de argamassa.

    3.3 TIPOS DE ARGAMASSA

    O tipo de argamassa a ser usado depende da funo que a parede vai exercer, do tipo de bloco utilizado e das condies de exposio a qual a parede estar sujeita.

    Na seleo do tipo de argamassa a ser utilizado devemos efetuar um balano entre a o que se deseja dessa alvenaria e as propriedades dos vrios tipos de misturas. Deve ser considerado que no existe um nico tipo de argamassa que seja o melhor para todos os tipos de aplicaes. Cabe salientar que no deve se utilizar uma argamassa com resistncia superior necessria.

    A seguir sero apresentados os tipos de argamassas utilizadas em alvenaria estrutural.

    3.3.1 Argamassas Mistas

    So aquelas compostas por cimento, cal hidratada e areia. As normas americanas especificam quatro tipos de argamassas mistas, designadas pelas letras M, S, N e O, descritas abaixo:

    Argamassa tipo M: recomendada para alvenarias que tero contato com o solo, tendo como exemplo fundaes, muros de arrimo, etc. Possui grande durabilidade e boa resistncia compresso;

    Argamassa tipo S: recomendada alvenarias sujeitas ao esforo de flexo, tendo boa resistncia compresso e trao na interface das unidades de alvenaria;

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    Argamassa tipo N: recomendada para o uso geral em alvenaria, sem contato com o solo. Apresenta mdia resistncia compresso e boa durabilidade;

    Argamassa tipo O: recomendada para o uso em unidades de alvenaria macias, onde a tenso de compresso no exceda 0,70 MPa e no esteja em contato com um meio agressivo. Tem baixa resistncia compresso, sendo mais utilizadas nas paredes de ambientes internos.

    Abaixo, ser apresenta tabela representa os traos recomendados e o valor da resistncia compresso mdia esperadas para as argamassas normalizadas nos EUA.

    Tabela 7 - Traos e propriedades das argamassas normalizadas nos Estados Unidos

    Trao em Volume Tipo de

    Argamassa Cimento Cal Areia

    Resistncia Mdia

    Esperada (MPa)

    M 1 0 17,2

    S 1 12,4

    N 1 1 5,2

    O 1 2

    *

    2,4

    * De 2,25 a 3 vezes o volume de cimento e cal.

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.52)

    A norma britnica tambm classifica as argamassas para utilizao em alvenaria estrutural, variando do tipo 1 ao 4, equivalendo s mesmas caractersticas de descrio da norma americana. A do tipo 1 equivale do tipo M americana, a 2 equivale S, a 3 equivale N e a 4 equivale O. A seguir, apresentada tabela com os traos recomendados e a resistncia mdia de acordo com a norma britnica:

    Tabela 8 - Traos e propriedades das argamassas normalizadas pela Norma Britnica

    Trao em Volume Resistncia Mdia Compresso (MPa) Tipo de

    Argamassa Cimento Cal Areia Laboratrio Obra

    1 1 0 3 16,0 11

    2 1 4 4,5 6,5 4,5

    3 1 1 5 6 3,6 2,5

    4 1 2 8 9 1,5 1,0

    Fonte: SANTOS, Marcos Daniel Friederich. Alvenaria Estrutural. Curso de Extenso. Pontifcia Universidade Catlica do Rio Grande do Sul. Porto Alegre.

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    Cabe salientar que esses valores foram obtidos por materiais especificados pelas normas britnica e americana, portanto para ser aplicada no Brasil deve ser feita uma verificao prtica de suas reais caractersticas. Isso se d principalmente pela qualidade baixa da cal hidratada em nosso pas, no sendo compatvel com a qualidade dos pases mais desenvolvidos.

    3.3.2 Argamassas Semi-Prontas

    Est cada vez mais comum o emprego de argamassas usinadas de cal e areia, tanto para assentamento da alvenaria quanto para revestimento. Na obra, adicionado cimento esta mistura.

    Nesse tipo de argamassa a cal utilizada nas usinas a cal virgem em p e sua extino feita atravs de reatores, onde adicionada gua e preparada uma pasta, durante o tempo de 1 a 2 horas. Aps isto, a nata de cal que se forma misturada com areia em misturadores especficos ou em betoneiras. A mistura permanece em estoque at sua comercializao por um perodo de 2 5 dias.

    Devem ser observados alguns cuidados para utilizao dessas argamassas em alvenaria estrutural. Sempre verificar a granulometria dos agregados utilizados, pois normalmente so empregados agregados mais finos do que o recomendado. Tambm deve ser verificado se o teor de cal adicionado na usina constante e adequado, nunca esquecendo de controlar o proporcionamento entre o cimento e a mistura semi-pronta.

    3.3.3 Argamassas Industrializadas

    Estes produtos podem ser classificados em dois grupos: argamassas prontas e argamassas em que necessrio o acrscimo de gua a sua composio final.

    As argamassas prontas so geralmente entregues em obra em baldes ou contineres, mantendo-se plsticas por um longo perodo de tempo devido adio de aditivos especiais, no tendo tradio de uso no Brasil.

    J as argamassas que necessitam apenas adio de gua tem sido usadas bastante no Brasil, sendo comercializadas em sacos ou a granel. Porm, essas argamassas so constitudas de aditivos incorporadores de ar e isso faz com que o valor de sua resistncia e trabalhabilidade variem com o tipo de misturador e o tempo de mistura. importante salientar que quanto mais eficiente for o misturador mais rapidamente se atingir a homogeneidade da mistura e maior ser a velocidade de incorporao do ar, com isso originando uma queda na resistncia mecnica. Afim de evitar problemas quanto resistncia da argamassa, deve ser consultado o fabricante sobre informaes sobre a umidade da mistura e o tempo de amassamento em funo do tipo de misturador adotado.

    4 GRAUTE

    O graute uma mistura de materiais, os mesmos utilizados para produzir concreto convencional, porm as diferenas esto no tamanho do agregado (mais fino, 100% passando na peneira 12,5 mm) e na relao gua/cimento.

    O graute aplicado nos vazados dos blocos com 2 objetivos: o primeiro seria proporcionar a integrao da armadura com a alvenaria, no caso de alvenaria estrutural armada ou em armaduras apenas de carter construtivo. O segundo objetivo seria o fato de aumentar a resistncia da parede sem a necessidade de aumentar a resistncia da unidade.

    Cabe salientar que o graute deve proporcionar um desempenho estrutural compatvel com a alvenaria armada e ainda assegurar a aderncia armadura vertical e horizontal alm de proteg-las contra corroso.

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    4.1 MATERIAIS CONSTITUINTES

    Os materiais constituintes do graute so o cimento, areia, pedrisco e gua. Segundo alguns autores, no deve-se usar cimentos modificados por pozolanas, pois so muito retentivos, ocasionando em uma maior relao gua/cimento, com isso reduzindo a resistncia.

    A cal hidratada no um componente essencial, mas pode ser til para aumentar a coeso da mistura quando se empregam areias muito grossas (mdulo de finura superior a 3). Aditivos plastificantes podem ser utilizados na mistura com a mesma funo da cal.

    Abaixo a tabela apresenta faixas granulomtricas de areias recomendadas para graute.

    Tabela 9 - Faixas granulomtricas de areias recomendadas para graute

    Granulometria porcentagem retida acumulada nas peneiras

    Abertura da peneira (mm) Tipo 1 Tipo 2

    9,5 0 0

    4,8 0-5 0

    2,4 0-20 0-5

    1,2 15-50 0-30

    0,6 40-75 25-60

    0,3 70-90 65-90

    0,15 90-98 85-98

    0,075 95-100 95-100

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.58)

    A granulometria do pedrisco (brita 0) utilizado no graute deve estar compreendida na tabela abaixo:

    Tabela 10 Faixa granulomtrica recomendada para pedrisco utilizado no graute

    Abertura da peneira (mm) % Retida acumulada

    12,5 0

    9,5 0-15

    4,8 70-90

    2,4 90-100

    1,2 95-100

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.58)

    Os traos recomendados para o graute seriam 1:2 :1 ou 1:3:2 (cimento, areia e brita 0).

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    4.2 ENSAIOS DE RESISTNCIA

    O controle da qualidade do graute executado atravs do ensaio de resistncia compresso, obtido pelo rompimento de corpos-de-prova prismticos de 7,5x7,5x15 cm ou 9x9x18 cm, confeccionados em moldes absorventes constitudos pela justaposio de 4 unidades de alvenaria. Aps a sua confeco, o corpo-de-prova deve ser coberto com algum tipo de material que no permita a sada de umidade e mantido intacto por 48 horas. desmoldado e curado em cmara mida at completar 28 dias quando, ento, rompido.

    Devido dificuldade de executar o ensaio de acordo com as prescries acima, recomendado testar o desempenho do graute na resistncia de prismas de alvenaria, tendo seus vazios por ele preenchidos.

    5 PAREDES DE ALVENARIA

    As paredes so elementos estruturais, definidos como laminares (uma das dimenses muito menor do que as outras duas), apoiadas de modo contnuo em sua base.

    5.1 TIPOLOGIA

    De acordo com a sua utilizao so classificadas em:

    5.1.1 Paredes de vedao

    So aquelas que resistem apenas ao seu prprio peso, e tem como funo separar ambientes ou fechamento externo. No tem responsabilidade estrutural.

    5.1.2 Paredes estruturais ou portantes

    Tem a finalidade de resistir ao seu peso prprio e outras cargas advindas de outros elementos estruturais tais como lajes, vigas, paredes de pavimentos superiores, carga de telhado, etc...

    5.1.3 Paredes de contraventamento ou enrijecedoras

    Paredes estruturais projetadas para enrijecer o conjunto, tornando-o capaz de resistir tambm a cargas horizontais como por exemplo o vento.

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    5.2 PROPRIEDADES MECNICAS

    As paredes de alvenaria so uma combinao de unidades (tijolos ou blocos) e argamassa. Para que o conjunto trabalhe de modo eficiente necessrio que a argamassa ligue solidariamenre as unidades tornando o conjunto homogneo.

    A alvenaria tem bom comportamento compresso, porm fraca resistncia aos esforos de trao. A resistncia das alvenarias trao na direo vertical depende da aderncia da argamassa superfcie dos tijolos.

    Na direo horizontal a resistncia trao, provocada por esforos de flexo, recebe a contribuio da resistncia ao cisalhamento que o transpasse das fiadas dos blocos proporciona.

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    A resistncia compresso das alvenarias dependente de uma srie de fatores, sendo os principais: a resistncia compresso dos tijolos, a resistncia compresso das argamassas, a espessura da junta de assentamento, a qualidade da mo-de-obra.

    Para se determinar a resistncia compresso da alvenaria necessrio realizar o ensaio de prismas ou mini paredes, sendo mais comum a utilizao de prismas devido ao elevado custo dos ensaios de mini paredes.

    Prismas so corpos-de-prova que levam em considerao a interao entre as unidades e a argamassa na resistncia compresso do conjunto (alvenaria). Observe-se que os resultados dos ensaios mostram que a resistncia compresso dos prismas (fm) menor do que a resistncia compresso das unidades (blocos) (fb) e maior do que a resistncia compresso da argamassa (fa).

    Nas plantas submetidas aprovao ou usadas na obra, deve constar claramente a resistncia do prisma (fp) na idade em que todas as partes da estrutura forem projetadas. Apesar da NBR 10837 Clculo da Alvenaria Estrutural em Blocos Vazados de Concreto ser uma norma especfica aos blocos vazados de concreto, ela tambm adotada para o clculo da alvenaria estrutural em blocos cermicos,cuja norma est em fase de elaborao.

    A norma brasileira que regulamenta o ensaio de prismas a NBR 8215 Prismas de Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural Preparo e Ensaio Compresso. Apesar da NBR 10837 Clculo da Alvenaria Estrutural em Blocos Vazados de Concreto e da NBR 8215 Prismas de Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural serem normas especficas aos blocos vazados de concreto, no h nenhuma incoerncia em adotar esse procedimento para unidades de blocos cermicos.

    Os prismas so corpos-de-prova obtidos pela superposio de um certo nmero de blocos, normalmente dois ou trs, unidos por junta de argamassa. Esse prisma destinado ao ensaio de compresso axial.

    Quando uma alvenaria est sob compresso existe na regio de contato entre a unidade de alvenaria e a junta de argamassa um esforo de trao transversal. Isso se deve pelo fato de a argamassa ser mais deformvel que a unidade, tendendo a se deformar transversalmente mais que a unidade de alvenaria. Como esses dois materiais esto unidos solidariamente, so forados a se deformarem igualmente em suas interfaces, causando esforos de compresso transversal na base e no topo das juntas e esforos de trao transversal de valores iguais, nas faces superiores e inferiores das unidades de alvenaria.

    (fb) (fa) (fm)

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    Atravs desse comportamento conclui-se que:

    Quanto maior a espessura da junta, menor a resistncia da alvenaria, devido ao aumento do

    esforo de trao transversal na unidade, causando o rompimento com a aplicao de

    menores valores de cargas de compresso;

    Quanto maior a altura da unidade maior a resistncia da alvenaria, devido a dois fatores:

    maior a seo transversal resistente ao esforo de trao e quanto mais elevada a altura da

    unidade mais ela se deforma transversalmente, resultando em um menor valor da tenso

    transversal gerada na interface unidade/argamassa;

    Quanto maior o mdulo de deformao das unidades menor a resistncia da alvenaria, pois

    unidades muito rgidas conduzem a um aumento da tenso de trao na interface

    unidade/argamassa devido ao baixo mdulo de elasticidade da junta;

    A resistncia da alvenaria pode ser maior do que a da argamassa da junta, mas dificilmente

    ultrapassa a resistncia da unidade;

    Ao se aumentar a resistncia compresso da argamassa da junta normalmente no h um

    aumento significativo na resistncia compresso da alvenaria, devido ao mdulo de

    elasticidade da alvenaria no ser proporcional a sua resistncia compresso;

    Quanto maior a resistncia compresso da unidade, maior a resistncia compresso da

    alvenaria. Como houve um aumento na resistncia da unidade, o valor de sua resistncia

    trao transversal tambm aumenta, com isso aumentando a resistncia compresso da

    alvenaria.

    A tabela abaixo apresenta resultados de ensaios realizados em blocos cermicos na

    Universidade Federal de Santa Catarina:

    Tabela 11 Fatores de eficincia de diferentes tipos de unidades utilizadas em alvenaria estrutural

    .Unidade Resistncia da

    Unidade (MPa)*

    Resistncia do

    Prisma (MPa)**

    Fator de Eficincia

    ***

    Bloco Cermico

    Parede Grossa 22,90 8,11 0,35

    Tijolo Cermico

    Macio 19,00 3,80 0,20

    Tijolo Cermico 21 7,00 2,80 0,40

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    Furos Pequeno

    Tijolo Cermico 21

    Furos Grande 16,00 4,00 0,25

    Bloco Cermico

    Furos Losangulares

    Pequeno

    13,00 4,50 0,35

    Bloco Cermico

    Furos Losangulares

    Grande

    11,50 4,60 0,40

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.20)

    * Os valores foram calculados em rea bruta.

    ** Os prismas ensaiados foram confeccionados com argamassas com traos em volume de

    1:1: 5 a 6 (cimento:cal:areia) com resistncia a compresso da ordem de 5 MPa.

    *** O fator de eficincia dado pela relao entre a resistncia compresso do prisma e da

    unidade.

    Cabe salientar que os resultados desse ensaio foram obtidos em prismas com trs unidades com argamassa de assentamento em toda a superfcie dos blocos cujas paredes transversais e longitudinais estavam dispostos a prumo.

    Constata-se que as unidades com melhores fatores de eficincia so os tijolos cermicos 21 furos pequenos e os blocos cermicos com furos losangulares grandes. Porm a maior resistncia do prisma foi tambm com a unidade de maior resistncia, os blocos cermicos de parede grossa, mas sua eficincia ficou na casa dos 35%.

    Foi constatado tambm que as unidades cermicas apresentam fatores de eficincia abaixo dos 50%, sendo bastante inferiores aos desempenhos dos blocos de concreto.

    Em um estudo realizado pelo curso de Ps Graduao em Engenharia Civil da UFRGS, com o objetivo de conhecer a capacidade resistente da alvenaria, foram executadas mini paredes de tijolos macios, objetivando conhecer a capacidade resistente das mesmas. Foram executadas mini-paredes com tijolos de 3 (trs) categorias com 3 (trs) tipos de argamassas, conforme quadros abaixo:

    Tabela 12 Argamassas ARGAMASSA Resistncia mdia (Mpa)

    A1 1,36 A2 2,62 A3 15,13

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    Tabela 13 Tijolos TIJOLO Resistncia compresso (Mpa) I 3,64 II 6,77 III 17,26

    Tabela 14 - Alvenaria

    ARGAMASSA TIJOLO I

    TIJOLO II

    TIJOLO III

    MDIA (MPa)

    A1 1,28 1,68 2,31 1,76 A2 1,43 1,93 2,73 2,03 A3 1,41 2,46 4,08 2,65

    MDIA 1,373 2,023 3,04 2,14 A anlise dos resultados mostra que a resistncia das mini-paredes aumenta com o aumento da resistncia das argamassas, mas o maior aumento, se obtm, quando a resistncia do tijolo aumenta.

    Ensaios de ruptura compresso mostraram os seguintes resultados:

    Nas paredes de blocos de baixa qualidade a ruptura deu-se pelo deslocamento de pedaos de tijolos.

    Nas paredes de blocos de boa qualidade a ruptura deu-se por esmagamento dos mesmos.

    A ruptura ocorreu sempre nos blocos e no na argamassa.

    Existem diversas frmulas para definir a resistncia de uma parede, a partir da resistncia da argamassa e dos blocos ou tijolos, dimenses e densidade dos blocos, altura da parede e condies de mo de obra. Uma delas a frmula de Haller, cuja expresso :

    ( )( )( )2amassaargtijoloparede cm

    Kgf em R048,081R15,01R ++=

    O coeficiente 0,048 corresponde a corpos de prova cilndricos.

    6 PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL

    6.1 OTIMIZAO DO PROJETO

    Um projeto com boa qualidade reflete positivamente na etapa de construo da obra. Medidas de racionalizao e de controle de qualidade na fase de construo dependem diretamente das especificaes originadas da etapa de projeto, devendo nelas conter as informaes necessrias de forma a ocorrer um planejamento eficiente para a etapa de execuo.

    Em um projeto concebido em alvenaria estrutural, um dos fatores mais importantes que afetam diretamente a qualidade do mesmo a necessidade de haver compatibilizao entre todos os projetos da edificao (arquitetnico, estrutural, eltrico, hidro-sanitrio e incndio), com o propsito de reduzir ao mximo as interferncias ocasionadas.

    A padronizao na representao de informaes e dados e principalmente a apresentao para cada profissional de todas as partes que constituem os projetos. A comunicao entre os participantes do

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    projeto fundamental para a otimizao do mesmo. importante ressaltar que durante a execuo da obra deve existir uma integrao entre os projetistas e os profissionais responsveis pela construo, de forma h haver um suporte a possveis alteraes que necessitarem serem realizadas.

    Alm de observar os aspectos da compatibilizao, o projetista dever ainda atentar para os fatores j estabelecidos de projeto, como os custos da edificao, os prazos a serem atendidos e se h existncia de especificaes tcnicas pr-estabelecidas.

    Na execuo dos projetos em alvenaria estrutural, os profissionais responsveis devem pensar exclusivamente em alvenaria estrutural, descartando comparaes com outros sistemas estruturais. Como j falado anteriormente, a alvenaria estrutural tem suas particularidades e procedimentos prprios de funcionamento e execuo.

    6.2 PROJETOS NECESSRIOS

    6.2.1 Projeto Arquitetnico:

    o projeto que define a forma da edificao, o nmero e a distribuio das peas, assim condicionando os demais projetos. Consecutivamente o sucesso do empreendimento est ligado boa qualidade do projeto arquitetnico, pois o mesmo no sendo adequado afetaria diretamente os outros projetos, necessitando de compensaes nas medidas desses projetos ou intervenes em obra, o que influenciaria negativamente a qualidade tanto do projeto como na execuo da edificao.

    Na concepo do projeto arquitetnico devem ser observados alguns parmetros como a simetria em planta, a coordenao modular horizontal e vertical, a passagem de dutos e a paginao.

    6.2.1.1 Simetria

    Na realizao do projeto deve-se sempre procurar um equilbrio entre a distribuio das paredes resistentes com a rea da planta, afim de se obter uma simetria externa da edificao. Deve-se distribuir as paredes estruturais em ambas as direes com o intuito de garantir a estabilidade do edifcio em relao s cargas horizontais, diminuindo o surgimento de esforos de toro na edificao.

    No deve-se utilizar formas em planta L, U, T e X, pois encarecem a estrutura e dificultam os clculos. No caso de elevaes a premissa tambm vlida, o ideal seria o mais simtrico possvel, evitando formas complexas.

    6.2.1.2 Coordenao Modular

    6.2.1.2.1 CONCEITOS BSICOS:

    A modulao fundamental para a economia e a racionalizao da edificao em alvenaria estrutural.

    Modular um arranjo arquitetnico significa acertar suas dimenses em planta e tambm o p-direito da edificao, atravs das dimenses das unidades, com o objetivo de reduzir ao mximo os cortes e ajustes na execuo das paredes.H dois tipos de modulao: a horizontal e a vertical.

    A unidade de alvenaria definida por trs dimenses: comprimento, largura e altura. O comprimento e a largura definem o mdulo horizontal ou mdulo em planta. J a altura da unidade define o mdulo vertical, adotado nas elevaes.

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    muito importante que o comprimento e a largura sejam iguais ou mltiplos, assim podemos ter um nico mdulo em planta, simplificando a amarrao entre as paredes, resultando em uma melhor racionalizao ao sistema construtivo.

    6.2.1.2.2 ESCOLHA DA MODULAO ADEQUADA

    O mdulo a ser adotado aquele que se adapte melhor a uma arquitetura pr-estabelecida ou que propicie uma concepo arquitetnica mais interessante. O mdulo horizontal adotado ser a medida da largura do bloco. Como para alvenaria estrutural os blocos cermicos portantes devem ter largura nominal de 14 cm ou 19 cm, a medida modular ser 15 cm ou 20 cm (largura do bloco mais 1 cm de espessura da junta). No caso de se adotar mdulo de 15 cm, as dimenses internas dos ambientes em planta devem ser mltiplas de 15, como por exemplo 60 cm, 1,20 m, 2,10 m, etc. Se o mdulo utilizado foi 20 cm, as dimenses internas devem ser mltiplas de 20, como por exemplo 60 cm, 1,20 m, 1,40 m, 2,80 m, etc.

    No caso da modulao vertical o procedimento mais simples. Deve-se ajustar a distncia do piso ao teto para que seja mltiplo do mdulo vertical a ser adotado, normalmente a altura nominal do bloco, 20 cm. A largura do bloco e o mdulo horizontal adotado no influem na escolha do mdulo vertical.

    6.2.1.2.3 COORDENAO MODULAR HORIZONTAL

    Quando trabalhamos em um projeto de alvenaria estrutural em blocos cermicos devemos utilizar blocos modulados (blocos em que o comprimento igual a duas vezes a largura mais a espessura da junta) temos uma racionalizao maior no projeto e principalmente na fase de construo, pois podemos trabalhar com uma malha reticulada, com dimenso modular (15 cm ou 20 cm). o exemplo das modulaes onde se emprega blocos de dimenses nominais 19x19x39 cm ou 14x19x29 cm. Utilizando esses tipos de bloco no necessita-se de peas especiais para modulao, sendo utilizados apenas o bloco inteiro, o meio-bloco quando necessrio, os blocos 19x19x44 cm ou 14x19x44 cm para amarao no encontro de paredes em formato de T e os blocos canaletas. Na figura 16 apresentada uma malha reticulada empregada em blocos modulares.

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    Malha reticulada em blocos modulares

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.67)

    Os encontros de paredes so importantes pois alm da concentrao de tenses h a transferncia de cargas de uma parede a outra. Por esse motivo devem ser observados alguns detalhes tpicos de disposio de blocos de 19x19x39 cm, 19x19x19 cm (meio-bloco), 14x19x29 cm e 14x19x14 cm.

    Nas figuras abaixo, so apresentados os detalhes tpicos a serem utilizados nos encontros de paredes.

    Detalhe tpico canto de paredes

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA,

    Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.68)

    Detalhe tpico canto de paredes

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    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.68)

    Quando h necessidade de adaptaes no projeto, onde a medida interna no mltipla de 15 cm ou 20 cm, podemos utilizar peas de pequena espessura, chamadas de compensadores, pastilhas ou bolachas. Esses blocos compensadores esto disponveis no mercado com a espessura nominal de 4 cm, portanto permitem apenas pequenos ajustes. No caso de maiores ajustes (10 cm ou 15 cm) a soluo vai variar de projetista para projetista, tudo vai depender da sua criatividade. Uma das solues seria executar a modulao deixando espaos vazios, que posteriormente sero preenchidos com graute, compensando as dimenses no modulveis sendo executado em baixo e em cima das aberturas das janelas.

    importante salientar que qualquer adaptao que precise ser feita em alvenaria estrutural causar uma perda da racionalidade, do tempo e do ritmo da construo.

    6.2.1.2.4 COORDENAO MODULAR VERTICAL

    A modulao vertical tem o objetivo de definir distncias verticais como a altura da porta, a altura da janela, a altura do p-direito, etc. Como na modulao horizontal, as distncias verticais devem ser mltiplas de uma dimenso do bloco, no caso da modulao vertical a unidade-base 20 cm (altura do bloco mais a espessura da junta de argamassa). Portanto o ideal que todas as medidas verticais do projeto sejam mltiplas de 20 cm.

    Existem duas formas de se realizar essa modulao. A primeira aquela onde a distncia modular aplicada de piso teto e a segunda aquela onde a distncia aplicada de piso piso. Sempre a ltima fiada das paredes sero compostas pelos blocos U ou J dependendo da espessura da laje e da posio da parede (externa ou interna).

    6.2.1.2.4.1 COORDENAO MODULAR VERTICAL DE PISO TETO

    Quando esse utiliza essa forma de modulao vertical, a ltima fiada das paredes externas sero compostas por blocos J (uma de suas laterais maior que a outra, com isso acomoda a altura da laje). No caso das paredes internas a ltima fiada ser composta pelos blocos canaleta (bloco U).

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    Coordenao Modular vertical de piso teto

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.87)

    6.2.1.2.4.2 COORDENAO MODULAR VERTICAL DE PISO PISO

    No caso da modulao vertical de piso piso, a ltima fiada das paredes externas ser composta pelos blocos J, de forma a acomodar a altura da laje. Nas paredes internas a ltima fiada ser composta ou por blocos compensadores ou blocos canaleta cortados com muito cuidado no canteiro, por meio de uma ferramenta adequada.

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    Coordenao Modular vertical de piso piso

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.87)

    6.2.1.3 Passagem de Dutos

    Nas paredes portantes em edificaes executadas em alvenaria estrutural no devem ser empregados rasgos para o embutimento das instalaes, pois alm do desperdcio e do elevado consumo de material e mo de obra empregado nessa operao, temos que levar em conta que nesse sistema as paredes so portantes, com isso fica impossvel tal procedimento devido a reduo da seo resistente.

    A melhor alternativa seria a utilizao de shafts, contudo devem ser tomados alguns cuidados no projeto arquitetnico, como projetar cozinhas e banheiros o mais prximo possvel, com isso se consegue agrupar ao mximo as instalaes.

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    6.2.2 Projeto Hidrulico

    A passagem da prumada vertical de tubos hidrulicos e sanitrios nas paredes tem que constar nas plantas de elevao das paredes (paginao). Segundo a NBR 10837 Clculo da Alvenaria estrutural de Blocos Vazados de Concreto proibida a passagem de tubulaes que conduzam fludos dentro das paredes com funo estrutural.

    Por esse motivo, para a passagem da tubulao hidrulica so utilizadas paredes de vedao, as chamadas paredes hidrulicas. Os trechos verticais de gua fria e quente devem descer pelos furos dos blocos at o ponto desejado. J o trecho horizontal da instalao a passagem da tubulao feita por baixo da laje de teto e o forro.

    No caso de prumadas de esgoto, so previstos shafts para abrigar as tubulaes, devido ao grande dimetro dessas tubulaes. Os shafts podem ser executados de duas formas: interrompendo-se a parede para a passagem da tubulao ou passando junto parede estrutural). Como j falado anteriormente, as reas frias da edificao devem ser projetadas o mais prximo possvel uma das outras, com o objetivo de agrupar as instalaes reduzindo o nmero de shafts.

    Detalhe de shaft interrompendo a parede.

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.121)

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    Detalhe de shaft passando rente a parede.

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.123)

    Em shafts executados interrompendo as paredes comum o uso de tampas ou carenagens para o fechamento, podendo ser confeccionadas em diversos materiais, como fibra de vidro, gesso acartonado, placas cimentcias, PVC, etc. J no caso de tubulaes passando junto s paredes estruturais, utilizam-se tambm elementos para fechamento, que podem ser blocos cermicos de vedao, tijolos cermicos, placas cimentcias, madeira, plstico, etc.

    6.2.3 Projeto Eltrico

    Como no projeto hidrulico, nos projetos eltricos e de telefonia em alvenaria estrutural comum os eletrodutos passarem pelos vazados dos blocos, com isso no acarretando em rasgos principalmente horizontais na alvenaria. A tubulao eltrica desce em cada ponto de fora/comando ou ponto telefnico. No so necessrios rasgos nos blocos para abertura de caixas de luz, interruptores ou de telefonia, pois so fornecidos pelos fabricantes blocos especiais eltricos, j com a abertura para o embutimento dessas caixas. Quando temos pontos muito prximos um do outro utiliza-se um eletroduto de ligao, onde passa de um bloco para o outro pela regio central superior das paredes transversais do mesmo, atravs de rasgos executados nos locais indicados com o auxlio de serras.

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    Detalhe das descidas de eletroduto

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.117)

    As dimenses e a localizao das aberturas para as caixas de passagem e para os quadros de distribuio devem ser informadas ao projetista estrutural, com o objetivo de se prever um eventual reforo estrutural devido integridade estrutural da parede que ser prejudicada pela abertura.

    Deve-se ter um cuidado especial quando os pontos de luz e interruptores forem localizados ao lado das aberturas das portas, pois a primeira prumada de vazados aps a abertura normalmente grauteada, com isso no permitindo posterior embutimento das caixas.

    6.2.4 Projeto Estrutural

    Para o clculo de alvenaria com blocs de concreto utilizamos a NBR 10837 Clculo de Alvenaria Estrutural em Blocos Vazados de Concreto. Tambm bastante utilizada para o clculo da alvenaria estrutural a norma britnica BS 5628.

    Por falta de uma norma especfica para o clculo da alvenaria estrutural em blocos cermicos (existe um projeto de norma, mas ainda no est regulamentado como norma ainda) para o cculo destas estruturas tambm utiliza-se a NBR 10837.

    6.2.4.1 Fundaes

    A opo por fundaes superficiais ou profundas fica a cargo do projetista estrutural. Deve ser levado em considerao a qualidade do solo onde ser executada a edificao, a disposio e os valores das cargas nas fundaes e os aspectos tcnicos e econmicos impostos pelo mercado ou pelo cliente.

    Como na alvenaria estrutural as paredes so os elementos portantes, as cargas chegam s fundaes de forma distribuda ao longo do comprimento das mesmas, favorecendo o emprego de fundaes contnuas. Normalmente empregam-se sapatas contnuas, mas isso vai depender do tipo de solo onde se localiza a edificao. Uma alternativa para solos com baixa capacidade portante seria o uso de

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    estacas alinhadas espaadas entre si no mximo 3 m, onde sobre elas executada uma viga baldrame para a distribuio das cargas.

    Em obras de pequeno porte so comumente empregadas sapatas isoladas ao invs de sapatas contnuas.

    6.2.4.2 Lajes

    As lajes desempenham um importante papel em uma edificao em alvenaria estrutural, sendo que nelas as cargas so uniformizadas e transferidas s paredes portantes da edificao. Portanto, o ideal seria a execuo de lajes macias, pois garantem uma melhor transmisso e uniformizao de cargas, podendo ser moldadas in loco ou pr-fabricadas, podendo ser armadas em uma ou duas direes.

    As lajes macias pr-fabricadas so mais aplicadas em edifcios altos, pois necessitam de gruas de grande capacidade de carga para o i-las, alm da grande densidade de armaduras que contm essas peas, pois so dimensionadas para um esforo de iamento alm das cargas previstas para a edificao.

    As lajes macias executadas in loco so muito utilizadas, principalmente em edifcios de pequeno e mdio porte. Porm se perde nos quesitos limpeza da obra, racionalizao, gastos com materiais e tempo, alm da necessidade de outros tipos de profissionais na obra, devido a serem executadas no sistema tradicional de construo.

    Uma soluo prtica seria o uso de lajes-painl treliadas. Possuem a mesma concepo das lajes macias, porm so produzidas em duas etapas, sendo a primeira em fbrica, onde so deixados os orifcios para posterior colocao das instalaes, sendo colocadas trelias metlicas para enrijecer o conjunto para o iamento. Esse painel iado por meio de uma grua de pequeno porte, aps so colocados os dutos a serem embutidos e executa-se a concretagem da capa superior da laje.

    Podem ser utilizadas tambm as lajes tipo vigota-tavela, devendo ser observado a necessidade de execuo de uma capa de concreto com espessura entre 5 e 6 cm para acomodao das tubulaes.

    6.2.4.3 Escadas

    As escadas podem ser executadas moldadas in loco ou pr-fabricadas, sendo que deve ser evitado o uso de escadas moldadas in loco, devido s mesmas desvantagens que se tem quando utilizamos lajes executadas na obra.

    O uso de escadas pr-fabricadas extremamente conveniente, sendo disponibilizadas para a regio Sul do Brasil dois tipos de escadas, cabendo ao projetista estrutural escolher a melhor opo para sua obra.

    6.2.4.3.1 ESCADAS PR-FABRICADAS TIPO JACAR

    So aquelas onde os degraus se apiam em peas fixadas as paredes atravs de buchas e parafusos. As peas de fixao so executadas em micro-concreto, apresentando uma de suas faces dentada. Os degraus so produzidos tambm em micro-concreto, sendo fixados nas peas de fixao e nos degraus inferiores atravs de argamassa.

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    Detalhe das peas de sustentao dos degraus

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.130)

    Detalhe do degrau empregado nas escadas tipo jacar

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.131)

    As escadas tipo jacar so empregadas em caixas de escadas que possuem duto de ventilao ou outro compartimento na parte central, em funo de necessitarem de paredes para fixar as peas de apoio dos degraus. Na inexistncia de paredes para fixao das peas podem ser projetados suportes para suport-las.

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    6.2.4.3.2 ESCADAS PR-FABRICADAS SUSTENTADAS POR ESTRUTURAS METLICAS

    So escadas sustentadas por uma estrutura metlica de suporte, sendo os degraus e o patamar sendo produzidos em micro-concreto. Para que seu emprego seja vantajoso necessrio a padronizao das dimenses da caixa da escada com as dimenses fornecidas pelo fabricante.

    A figura a seguir ma escada sustentada por meio de estrutura metlica.

    Estrutura metlica de suporte e degrau pr-moldado em microconcreto

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.133)

    6.2.4.4 Elementos de Reforo

    Como em alvenaria estrutural as paredes so os elementos portantes, deve-se ter cuidados especiais em algumas situaes, como: vos de portas e janelas, a concentrao de aberturas em uma mesma parede, vos de maiores extenses e quando h a ocorrncia de apoios de elementos estruturais, como vigas, nas paredes.

    O clculo destes elementos ser descrito em outro captulo.

    6.2.4.4.1 VERGAS:

    Em aberturas de portas e janelas devem ser executadas vergas para reforo estrutural. A verga posicionada na primeira fiada acima da abertura, tanto em portas quanto em janelas.

    A verga um elemento estrutural sujeito incidncia de momento fletor, tendo como finalidade absorver as reaes das lajes e as cargas distribudas por elas s paredes.

    As vergas podem ser executadas em blocos canaleta ou podem ser empregadas peas pr-fabricadas de concreto, devendo ter seu comprimento prolongado para no mnimo a medida do comprimento de um bloco canaleta (19 cm) para portas e dois blocos canaletas para as janelas para ambos os lados do vo.

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    Detalhe verga bloco canaleta

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.110)

    Segundo a NBR 10837 nas sees horizontais acima e abaixo de aberturas, a distribuio da carga feita excluindo as zonas limitadas por planos inclinados a 45, tangentes s bordas de abertura. Para o clculo da verga s necessrio tomar como carregamento o peso da parte da parede compreendida no tringulo issceles definido sobre esta. A carga uniformemente distribuda do pavimento acima do tringulo referido no considerado no dimensionamento da verga. Da carga de um pavimento que atue sobre a parede dentro daquele tringulo, como carga uniformemente distribuda, s e considerada a parte compreendida no tringulo.

    Ainda segundo a NBR 10837 para cargas concentradas sobre vergas de portas e janelas que se apliquem no interior ou na proximidade do tringulo de carga, adotado uma distribuio a 60. Se a carga concentrada ficar fora do tringulo de carga, s deve ser considerada a carga uniforme distribuda dentro do vo da verga. carga uniformemente distribuda, h que se acrescentar o peso da alvenaria situada dentro do tringulo de carga sobre a verga.

    6.2.4.4.2 CONTRA-VERGAS

    Em aberturas janelas devem ser executadas contra-vergas para uma melhor distribuio de cargas na parede. A contra-verga posicionada na ltima fiada antes da abertura (de baixo para cima).

    As contra-vergas so normalmente executadas em blocos canaletas, devendo ter seu comprimento prolongado para no mnimo a medida do comprimento de dois blocos canaletas para ambos os lados do vo (como nas vergas de aberturas de janelas). Na figura 28 demonstrada uma contra-verga em abertura de janela.

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    Detalhe verga e contra-verga com bloco canaleta

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.111)

    6.2.4.4.3 CINTAS DE AMARRAO

    As cintas de amarrao so elementos estruturais apoiados sobre as paredes, com a funo de distribuir e uniformizar as cargas atuantes sobre as paredes de alvenaria. So aplicadas em paredes onde h uma concentrao de 2 ou mais aberturas, funcionando como uma verga contnua. Sua utilizao nas edificaes ainda previne recalques diferenciais que no tenham sido considerados e auxilia no contraventamento e amarrao das paredes.

    Podem ser executadas em concreto armado ou com blocos canaleta e blocos J preenchidos com graute e armadura. Nas paredes externas so empregados os blocos J para evitar o uso de formas de madeira, j nas paredes internas a cinta de amarrao executada com os blocos canaleta tipo U quando o p-direito mltiplo de 20 cm e com blocos compensadores quando a distncia entre pisos mltipla de 20 cm. O principal problema que temos na execuo das cintas so os cantos e encontros de paredes, onde no h um encaixe entre os blocos, sendo necessrio a utilizao de formas de madeira ou ser executado um corte na aba da canaleta, conforme figura 29.

    Cinta de amarrao-detalhe de canto e encontro das paredes

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    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.113)

    6.2.4.4.4 COXINS

    Coxins so elementos que tem a finalidade de distribuir cargas concentradas nas alvenarias, como por exemplo vigas que se apiam sobre as paredes. Evitam o esmagamento e o aparecimento de fissuras nas alvenarias oriundos dessa carga concentrada. Normalmente so executados em concreto armado.

    6.2.5 Projeto Executivo

    O projeto executivo fundamental para a obteno das vantagens que o processo construtivo em alvenaria estrutural permite. composto de desenhos, detalhes e informaes necessrias a realizao dos servios, pois a utilizao apenas de projetos arquitetnicos, estruturais e complementares podem causar problemas de entendimento na obra. A seguir ser demonstrado como composto o projeto executivo de uma edificao.

    6.2.5.1 Plantas de Primeira e Segunda Fiadas

    Nas plantas de primeira e segunda fiadas so mostradas as posies de cada bloco em planta baixa, inclusive com os posicionamentos dos blocos necessrios para iniciar a construo (blocos-chave), estes apresentando normalmente cor diferenciada em planta para facilitar o entendimento. Alm disso, constam nas plantas de primeira e segunda fiadas uma legenda indicando os tipos e as quantidades de blocos empregados, as cotas da edificao e a codificao da vista de cada parede elaborada na planta de paginao.

    6.2.5.2 Plantas de Locao

    Plantas de locao so projetos executados com o objetivo de evitar erros ou enganos durante a execuo da obra. Nas plantas devem constar a locao dos blocos-chave, pois o posicionamento errado desses blocos prejudica a modulao e o alinhamento das aberturas. Esses blocos-chave so geralmente os blocos de canto de paredes ou aqueles adjacentes s aberturas das portas.

    Para orientao podem ser empregados nas plantas de locao o sistema de cotas acumuladas ou o sistema de locao por coordenadas polares. No sistema de cotas acumuladas a distncia longitudinal e transversal da parede se d em relao um ponto de origem. Esse sistema empregado quando a locao das paredes executada de forma tradicional, empregando-se trenas, fios, quadros de locao, esquadro, etc. J na locao por coordenadas polares so determinadas as distncias radiais e angulares entre o ponto de origem e os blocos-chave, utilizando-se teodolito e trena ou estao total para a determinao dessas medidas.

    6.2.5.3 Paginaes

    As paginaes ou elevaes so plantas que complementam as plantas de primeira e segunda fiadas, pois nessas no possvel visualizar todos os detalhes da alvenaria, como o posicionamento da descida das prumadas de luz e gua, a amarrao entre paredes, os blocos canaleta nas fiadas de respaldo, a existncia ou no de grauteamento ou armaduras nos vazados dos blocos, etc. Recomenda-se o uso de paginao somente para as paredes que possuem aberturas, passagem de instalaes ou algum outro detalhe que queira ser detalhado.

    A figura abaixo apresenta detalhe da paginao em paredes.

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    Detalhe de uma elevao de parede

    Fonte: PRUDNCIO, Luiz R.; OLIVEIRA, Alexandre L., BEDIM, Carlos A. Alvenaria Estrutural de Blocos de Concreto, Florianpolis, 2002 (p.106)

    7. CARGAS VERTICAIS ATUANTES

    7.1 CLASSIFICAO

    A norma que fixa as condies para a determinao das cargas verticais que devem ser consideradas no projeto de estruturas de edificaes a NBR 6120 Cargas para o clculo de estruturas de edificaes.

    As cargas so classificadas em permanentes e acidentais.

    7.1.1 Cargas permanentes (g)

    A carga permanenete constituda pelo peso prprio da estrutura e pelo peso de todos os elementos construtivos fixos e instalaes permanentes.

    A NBR 6120 fornece o peso especfico dos materiais de construo a serem utilizados, na falta de determinao experimental.

    Reproduz-se abaixo o valor do peso especfico dos materiais mais utilizados:

    Tabela 15 Peso especfico de materiais de edificaes MATERIAL PESO ESPECFICO ( kN/m3) Granito 28

    Mrmore e calcreo 28 Blocos de argamassa 22 Cimento amianto 20 Lajotas cermicas 18 Tijolos furados 13 Tijolos macios 18

    Tijolos de silico-calcreo 20 Concreto simples 24 Concreto armado 25

    Argamassa de cal:cimento:areia 19 Argamassa de gesso 12,5 Madeira (Ip roseo) 10

    Ao 78,5 Vidro plano 26

    A seguir alguns valores usualmente adotados pelos projetistas de cargas permanentes por rea:

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    Tabela 16 Carga por rea MATERIAIS CARGA POR m2

    Revestimento mais reboco de lajes de prdios 0,9 1,05 Reboco 0,2

    Telha francesa 1,0 Telha colonial 1,2

    Telha fibro-cimento 0,38 Telha de zinco 0,32

    7.1.2 Cargas acidentais verticais

    Cargas acidentais so aquelas que podem atuar em uma estrutura devido ao seu uso.

    A NBR 6120 na tabela 2, fornece o valor das cargas verticais acidentais que se consideram atuando nos pisos das edificaes, com alguns valores transcritos abaixo:

    Tabela 17 Cargas em pisos de edificaes LOCAIS CARGA (kN/m2)

    Edifcios residenciais - dormitrios, salas, copa, cosinha e banheiro. - despensas, rea de servio e lavanderia:

    1,5 2,0

    Escadas - Com acesso pblico - Sem acesso pblico

    3 2,5

    Forros sem acesso de pessoas 0,5 Fonte: Tabela 2 da NBR 6120.

    7.2 CARREGAMENTO DA ESTRUTURA

    Para a anlise da estrutura necessrio que se faa a composio das cargas que atuam em cada elemento resistente. Esta composio deve ser realizada somando-se as cargas de cima para baixo, iniciando-se pelas lajes.

    7.2.1 Cargas sobre a laje de forro

    As cargas distribudas atuantes sobre as lajes de forro so:

    -Peso prprio da laje (e . concreto )

    - Peso do telhado com madeiramento

    - Reboco

    _ Carga acidental

    Sendo:

    e= espessura da laje

    concreto =peso especfico do concreto armado

    7.2.2 Cargas sobre as lajes dos pavimentos

    As cargas distribudas atuantes sobre as lajes dos pavimentos so:

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    - Peso prprio da laje (e . concreto )

    - Reboco + Revestimento

    - Carga acidental

    7.2.3 Vigas

    As cargas a serem consideradas nas vigas so:

    -Peso prprio da viga ( bviga x hviga x concreto)

    -Peso dasparedes que se apiam sobre a viga (bparede x hparede x alvenaria)

    bviga

    hviga

    bparede

    hparede

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    - Reaes das lajes

    Quando as lajes forem apoiadas sobre os quatro bordos, as cargas podem ser determinadas segundo uma distribuio a 450 sendo a < b e q a carga distribuda sobre a laje tem-se:

    4

    a.qR a =

    )b

    a2(RR ab =

    Onde Ra e Rb so as reaes de apoio da laje por metro linear.

    Se as lajes forem pr-fabricadas ou apoiadas em uma s direo as reaes sero:

    2

    a.qR b =

    Ra

    Rb

    Rb

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    No caso da existncia de um piso totalmente estruturado que suporte os pavimentos em alvenaria portante sobre ele, a determinao das cargas das vigas deste piso tarefa que requer o mximo de ateno do engenheiro projetista .No exemplo abaixo pode-se verificar a composio

    das cargas.

    P1

    P2

    P3 P

    2

    P1

    1,2 m 1,0m 1,5 m 1,5 m 1,0m 1,2m

    Planta Baixa

    Vista Geral da Parede

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    A carga P1 constituda de :

    - Peso das vergas/1,2 m (soma das reaes das vergas divididas pelo comprimento no qual elas se distribuem)

    - Reao da laje de forro

    - Reaes das lajes de piso do segundo, terceiro e quarto pavimento

    - Peso da parede

    - Peso prprio da viga

    A carga P2 constituida de :

    - Peso da parede do peitoril

    - Peso da janela (0,7 kN/m2)

    - Reao da laje do segundo pavimento

    - Peso prprio da viga

    A carga P3 constituida de :

    - Peso das vergas/ 3,0 m ( soma das reaes das vergas divididas pelo comprimento no qual elas se distribuem)

    - Reaes da laje de forro

    - Reaes das lajes do segundo, terceiro e quarto pavimento

    - Peso da parede

    - Peso prprio da viga

    A NBR 10837 considera que nas paredes estruturais, as cargas concentradas ou parcialmente distribudas, podem ser admitidas como repartidas uniformemente em sees horizontais limitadas por 2 (dois) planos inclinados 45o sobre a vertical e passando pelo ponto de aplicao da carga ou pelas extremidades da faixa de aplicao.

    h h

    h

    45 45 45 45

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    7.2.4 Vergas

    A NBR 10837 assume que a verga resista somente a carga compreendida por um tringulo issceles definido sobre esta.

    Por outro lado se sobre a verga atuar uma carga concentrada,que esteja prxima ao tringulo de cargas, admite-se uma distribuio a 60o desta carga . Assim se a carga concentrada ficar fora do tringulo de carga, s deve ser considerada a carga uniformemente distribuda, dentro do vo da verga.

    L

    45 45

    Carga do pavimento (q)

    Carga distribuda fora do tringulo de cargas

    L

    45 45

    a

    Carga distribuda dentro do tringulo de cargas

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    7.2.5 Paredes

    Sobre as paredes devem ser consideradas cargas verticais:

    -Peso das lajes

    -Peso prprio da parede

    E horizontais:

    -Ao do vento (conforme prescries da NBR6123)

    -Ao equivalente ao desaprumo durante a construo (item 4.3.1.2 da NBR 10837).

    A considerao desta ao pode ser feita atravs do conhecimento do desvio angular da construo em relao a base (). Assim, a intensidade de presso equivalente ao desaprumo (qd) pode ser obtida igualando-se o momento produzido pelas cargas verticais excntricas com o momento realizado pela presso qd .

    L

    45 45

    Carga distribuda (q)

    Carga concentrada (P)

    60

    L/2 H

    Carga concentrada fora do tringulo de cargas

    /2 N

    M

    qd Md

    = H

    H

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    Assim:

    2

    C.H.q

    2N

    2d=

    ou seja:

    C.H

    .Nqd

    =

    Onde:

    N - fora correspondente ao peso estimado do prdio

    C - comprimento da face onde atua qd

    - deslocamento do topo.

    A norma alem d a seguinte expresso para o clculo do desvio angular :

    H.100

    1=

    O valor de dado em radianos sendo H a altura da edificao em metros medida do topo at a base.

    Logo:

    =

    2d m

    kN

    H.H.C.100

    Nq

    8 AO DO VENTO

    8.1 CONSIDERAES GERAIS

    As cargas devidas ao vento devem ser quantificadas seguindo prescries da NBR 6123 Foras devidas ao vento em edificaes. Esta norma fixa as condies exigveis na considerao das foras devidas ao esttica e dinmica do vento, para efeito de clculo de edificaes.

    As foras devidas ao vento sobre uma edificao devem ser calculadas separadamente para:

    - Elementos de vedao e suas fixaes

    - Partes da estrutura (telhados, paredes, etc...)

    - Estrutura como um todo.

    Com o objetivo de calcular os coeficientes aerodinmicos segundo a NBR 6123 necessitamos alguns conceitos: - Barlavento: face da edificao onde o vento incide.

    - Sotavento: face da edificao oposta ao lado de incidncia do vento.

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    - a: maior dimenso da obra em planta

    - b: menor dimenso da obra em planta

    - L1: dimenso da obra ortogonal direo do vento em planta.

    - L2: dimenso da obra paralela direo do vento em planta.

    - VL: vento longitudinal, que sopra na direo paralela maior dimenso da obra em planta

    - VT: vento transversal, que sopra na direo perpendicular maior dimenso em planta.

    - Abertura dominante: aquela abertura cuja rea igual ou superior rea total das demais aberturas.

    - Elementos construtivos e vedaes impermeveis: esto nesta categoria as paredes de alvenaria e concreto sem aberturas, lajes, etc.

    Direo do vento

    Parede de sotavento

    Parede de barlavento

    b

    a

    L1

    L2

    Direo do vento (VT)

    L2

    Direo do vento (VL)

    L1

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    8.2 DETERMINAO DOS ESFOROS

    A determinao dos esforos devidos ao do vento feita segundo o roteiro que segue:

    8.2.1 Velocidade bsica (vo):

    Calcula-se a velocidade bsica do vento (vo) adequada ao local onde a estrutura ser construda. Esta velocidade extrada da figura 1 da NBR 6123 Isopletas da velocidade bsica onde vo fornecida em m/s. A figura citada se encontra reproduzida no anexo 1 desta apostila.

    A velocidade bsica a de uma rajada de vento com a durao de 3 segundos, excedida em mdia, uma vez a cada 50 anos,calculada 10 metros acima do terreno em campo aberto e plano.

    8.2.2 Velocidade caracterstica (vk):

    A velocidade caracterstica do vento obtida multiplicando-se a velocidade bsica pelos fatores s1, s2, e s3.

    321ok s.s.s.vv =

    8.2.2.1 Fator s1 ou topogrfico

    O fator s1 chamado de fator topogrfico pois considera as variaes de relevo do terreno.

    Tabela 18 Fator s1

    TERRENO s1 Plano

    1

    Vale profundo

    0,9

    Taludes e morros

    s1(z) Pontos antes de A s1=1 Pontos depois de C s1=1 No ponto B 3 s1=1

    6 17 )3tg(d

    z2,51s o1

    +=

    45 .0,31d

    z2,51s1

    +=

    Fonte: Dados do tem 5.2 da NBR 6123

    No caso de taludes e morros z representa a altura medida a partir da supeerfcie do terreno no ponto considerado, d a diferena de nvel do ponto analizado A e a inclinao do talude.

    Para inclinaes intermedirias (3 6 e 17 45) interpolar linearmente.

    Tambm entre A e B e entre B e C o fator s1 obtido por interpolao linear.

    A

    B C

    z

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    8.2.2.2 Fator s2

    O fator s2 considera o efeito combinado da rugosidade do terreno e da variao da velocidade do vento com a altura acima do terreno e das dimenses da edificao em considerao.

    A rugosidade do terreno, na NBR 6123, classificada em 5 categorias:

    Tabela 19 Classe de rugosidade de terrenos Categoria I Categoria II Categoria III Categoria IV Categoria V Superfcies lisas como mar

    calmo, pntanos e lagos

    Terrenos com poucas ondulaes como zonas costeiras planas, pntanos com vegetao rala, campos de aviao, pradarias, fazendas.

    Terrenos planos ou ondulados com obstculos como vilas e subrbios.

    Terrenos cobertos por obstculos como parques, bosques e cidades pequenas.

    Terrenos com muitos obstculos como

    florestas com rvores altas, cidades grandes

    e complexos industriais.

    Fonte : Dados da pgina 11 e 12 da NBR 6123

    Em relao s dimenses da edificao a norma define 3 classes:

    Tabela 20 Classe da dimenso da edificao Classe A Classe B Classe C

    Toda edificao na qual a maior horizontal ou vertical no exceda 20 m.

    Toda a edificao ou parte da edificao na qual a maior

    dimenso horizontal ou vertical esteja entre 20 e 50 m.

    Toda edificao ou parte da edificao na qual uma dimenso horizontal ou vertical exceda 50 m.

    Fonte: Dados da da pgina 13 da NBR 6123

    Abaixo os valores de s2 a partir das diversas categorias de rugosidade do terreno e classes de dimenses das edificaes definidas anteriormente.

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    Tabela 21 fator s2 CATEGORIA

    I II III IV V Classe Classe Classe Classe Classe

    z (m) A B C A B C A B C A B C A B C 5 1,06 1,04 1,01 0,94 0,92 0,89 0,88 0,86 0,82 0,79 0,76 0,73 0,74 0,72 0,67

    10 1,10 1,09 1,06 1,00 0,98 0,95 0,94 0,92 0,88 0,86 0,83 0,80 0,74 0,72 O,67 15 1,13 1,12 1,09 1,04 1,02 0,99 0,98 0,96 0,93 0,90 0,88 0,84 0,79 0,76 0,72 20 1,15 1,14 1,12 1,06 1,04 1,02 1,01 0,99 0,96 0,93 0,91 0,88 0,82 0,80 0,76 30 1,17 1,17 1,15 1,10 1,08 1,06 1,05 1,03 1,00 0,98 0,96 0,93 0,87 0,85 0,82

    40 1,2