MODELAGEM DE UM EDIFÍCIO EM ALVENARIA

ESTRUTURAL NO TQS

Prof° Jean Marie Dèsir

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil

Diego Guimarães

Luciano Melchiors Martin

Disciplina de Análise de Alvenaria Estrutural

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OBJETIVOS

•Modular uma edificação para ser projetada em alvenaria

estrutural;

•Lançar essa edificação no software TQS, no módulo

CAD/Alvest;

•Verificar os resultados obtidos pelo programa,

considerando blocos de concreto de acordo com a NBR

10837/89, para averiguar a necessidade de utilizar

alvenaria armada;

•Comparar com o resultado do projeto de paredes

selecionadas utilizando blocos cerâmicos, conforme a nova

norma NBR 15812/10.

As edificações em alvenaria estrutural devem ser

moduladas de acordo com a família de blocos que se

pretenda utilizar. Essa característica demanda

interação entre os profissionais envolvidos no projeto

e impossibilita improvisações em canteiro

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MODULAÇÃO DO EDIFÍCIO NO

AUTOCAD

CARACTERÍSTICAS DO EDIFÍCIO

• Composto de 8 pavimentos (térreo + 7 tipos),

com pé-direito de 2,70 m

• Inicialmente projetado para ser lançado em

concreto armado, foi adaptado (modulado)

para ser lançado em alvenaria estrutural

• Possui um eixo de simetria no eixo Y global

• Adoção da família de blocos com módulo

M = 15 cm

Planta baixa do edifício antes da modulação

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Cortes do edifício

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Lançamento de grid com espaçamento de 15 cm no Autocad

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MODULAÇÃO DO EDIFÍCIO

A extensão de arquivos do TQS é dwg, porém é um dwg diferente do Auto

Cad. Este arquivo deve ser salvo no formato dxf.

9 Este arquivo deve ser importado para dentro do tqs.

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CRIAÇÃO DO EDIFICIO NO TQS

• O CAD/Alvest é um módulo do TQS no qual o usuário entra com

informações geométricas e de carregamentos e o programa faz a

análise de esforços atuantes e apresenta o desenho das elevações das

paredes

• O CAD/Alvest é um programa de verificação, onde o usuário entra

com o valor de fp pretendido e o software calcula o fp das

subestruturas selecionadas

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• Salienta-se que o programa é destinado para alvenaria não-armada,

sendo que as armaduras presentes são apenas construtivas

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Na tela inicial deve ser marcada a guia de Alvenaria estrutural.

Para criar o novo edifício

CRIAÇÃO DE UM NOVO EDIFÍCIO NO TQS

Na guia gerais deve ser selecionada a opcão Alvenaria estrutural

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Em pavimentos deve ser definido o tipo de pavimento, número de pisos e

o pé direito. Clicando em acima e abaixo se insere os outros pavimentos.

Corte Esquemático gerado pelo TQS

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Em cargas deve-se ser inseridas todas as determinações de vento que

são dispostas de acordo com a NBR 6123.

O TQS calcula os coeficientes de

Arrasto do Vento , segundo a NBR

6123, de acordo com as dimensões

do edifício.

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Em Alvenaria deve ser marcado desenho

Deve ser acrescentado um novo fabricante e os dados de fabricantes.

Juntas, pé direito e graute, se define as propriedades destes elementos

Na guia paredes e elevação: definição do número de fiadas e altura da laje

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Critérios de Projeto.

O numero de fiadas e a altura da laje são dependes do pé-direito do

edifício

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Na guia desenhos, armaduras e grautes

Na guia cintas, definir a bitola da armadura das cintas bem como as

fiadas onde estão localizadas

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No final o programa irá pedir se deseja salvar os dados

Deve-se definir as portas e janelas

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Edição das dimensões dos blocos de janelas e

portas

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EDIÇÃO GRÁFICA DO PROJETO

Após a criação da árvore do edifício, deve-se inserir o desenho

arquitetônico como plano de fundo para a colocação dos blocos

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Seleciona-se o pavimento desejado na árvore à esquerda e abre-se o

editor gráfico clicando no botão superior direito

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A tela do Editor Gráfico aberta

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Para misturar o desenho arquitetônico no editor do TQS

Seleciona-se o comando misturar e depois se escolhe o arquivo com

extensão .dxf

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Barra de blocos

Barra de paredes

Barra de lajes

Barras de atalho do editor gráfico

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Barra de subestruturas

Barra de armaduras construtivas

Barras de atalho do editor gráfico

Primeiramente deve-se escolher o tipo de bloco no ícone: inteiro, meio

bloco, bloco e meio, etc.

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Deve-se definir o ângulo de inserção do bloco através do comando

ângulo atual

Colocação dos blocos na planta

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Deve-se inserir o bloco com o ícone

Apertando F2 pode-se escolher a aresta que deseja-se inserir o bloco,

acionando a tecla f pode-se escolher o lugar onde se deseja o bloco

Deve-se ter o cuidado com as juntas prumos. A próxima etapa é a

inserção das janelas e portas.

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No ícone portas deve se definir a porta que se deve utilizar

Deve-se definir o ângulo atual, e inserir a porta atual

Deve-se inserir a janela seguindo, os mesmos passos utilizados na

inserção das portas

A próxima etapa é definir as cercas de paredes, utilizando a sequência de

comandos a seguir:

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Definição das cercas de paredes

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Deve-se ter o cuidado na hora da definição de paredes, pois o programa

pode se perder nesse procedimento. Deve-se ter o cuidado de dentro da

cerca da parede para evitar superposições entre as paredes.

Paredes são elementos que irão receber as cargas da laje. Quando são

definidas as paredes devem ser feitas com cuidado pois o programa irá

colocar as linhas de cargas.

A amarração das paredes é realizado com o englobamento de pelo um

bloco transversal ao eixo da parede considerada

O contorno fechado pelas linhas de carga delimita a região onde há a

transferência das cargas das lajes

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O nome da parede deve ser acrescido dentro da região em que foi

delimitada a parede.

Definição das subestruturas

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As subestruturas são a maneira como o programa distribui as tensões

nas paredes.

Há 3 tipos de subestruturas: para cargas verticais e solicitações nas

direções X e Y

Elas devem ser inseridas com o seguinte procedimento:

Subestruturas, cerca/ subestrutura.

DEFINIÇÃO DAS SUBESTRUTURAS

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Deve-se determinar o conjunto de paredes nos quais a carga vertical irá se

distribuir

O nome da subestrutura deve ser acrescido dentro da região que foi delimitada a

subestrutura.

Definição das subestruturas verticais

Nas regiões onde há juntas prumo, deve-se separar as subestruturas verticais,

pois não há transferência de esforços nesses locais

Definição das subestruturas em X e Y

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As subestruturas em X são os elementos que vão absorver as tensões

provenientes do vento na direção X, o mesmo acontecendo em Y.

Lembrando que o eixo X e eixo Y estão definidos abaixo:

Elas devem ser inseridas com o seguinte procedimento:

Subestruturas, cerca/ subestrutura.

x

y

Definição das Lajes

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Deve-se acionar o editor de lajes que se encontra:

O TQS separa as cargas em permanentes e acidentais.

Deve-se observar que o peso próprio das estruturas é estabelecido

automaticamente com base no peso específico dos materiais.

A carga acidental deve ser especificada de acordo com o prescrito pela

NBR 6120.

Definição das Lajes

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Nesta janela pode-se definir as propriedades da laje inserida

As cargas de lajes podem ser alteradas neste ícone

Verificação de Erros

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Depois de lançados todos os blocos, as paredes, as subestruturas

verticais, em X, em Y e as lajes, deve ser realizada a verificação dos erros.

Desta forma verifica-se se existem inconsistências no lançamento da

estrutura.

O ícone abaixo verifica os erros e a consistência do pavimento

Este ícone verifica a listagem dos erros e é utilizado depois ícone anterior

Verificação de Erros

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A verificação dos erros nas lajes é realizada clicando-se neste ícone, esta

verificação analisa a consistência das lajes

Os erros deve ser corrigidos um a um e reprocessados, pois desta forma

torna-se mais rápido o processamento.

Este ícone ativa e desativa a visualização de: paredes, janelas, portas,

subestruturas, blocos, etc...

Análise geral de todo o procedimento

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Processamento Global da estrutura

Após a verificação da consistência por pavimento, é realizado o

processamento global da estrutura.

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Processamento Global da estrutura

O programa classifica os erros apresentados em: avisos, leves e

graves. Usualmente, só os erros graves impedem a análise da

edificação

Nesta etapa o programa verifica se as tensões atuantes são inferiores

às admissíveis, transfere as cargas para os pavimentos inferiores e

produz os desenhos de paredes em elevação.

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Processamento Global da estrutura

O programa utiliza dois critérios para verificar a estabilidade global:

gama z e alfa simplificado

O Alvest também analisa se o edifício passa na análise de estabilidade

global

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Visualização de Resultados

Os resultados gerados pelo programa podem ser verificados de duas

maneiras: desenhos e listagens. Esses arquivos estão localizados na

árvore do pavimento.

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PROJETO ANALISADO

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Projeto Analisado

O projeto foi concebido em alvenarias de blocos de concreto, uma vez

que essa é a premissa requerida pelo CAD/Alvest.

Portanto, o dimensionamento segue os critérios definidos pela NBR

10837 para alvenaria não armada.

Após uma revisão na bibliografia, estimou-se uma eficiência entre

resistências de prisma e bloco de 0,8

Devido às elevadas tensões de compressão a que as paredes são

solicitadas, decidiu-se adotar um bloco de concreto com fb=18 MPa,

resultando em fp=14,4 MPa

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Projeto Analisado

Utilizando uma relação de resistência argamassa/bloco de 0,7, resulta

em uma argamassa de 12,6 MPa.

Com isso, deve-se usar, conforme a NBR 10837, os seguintes valores

para as tensões admissíveis de tração e cisalhamento.

A seguir são apresentadas imagens das etapas de lançamento do

edifício

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Lançamento dos blocos do edifício

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Lançamento de portas e janelas do edifício

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Lançamento das paredes do edifício

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Lançamento das linhas de cargas do edifício

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Lançamento das subestruturas verticais do edifício

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Lançamento das subestruturas na direção X

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Lançamento das subestruturas na direção Y

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Todas as lajes lançadas no prédio

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PROCESSAMENTO

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Processamento

Após o processamento global da estrutura, verificou-se que algumas

paredes que não passavam ao esforço de tração e cisalhamento,

principalmente na região sob a caixa da água, onde havia poucas

paredes transversais de contraventamento.

Para solucionar esse problema, optou-se por adicionar paredes sob a

laje do reservatório, a fim de distribuir melhor as tensões atuantes e

também aumentar o contraventamento do edifício.

Outro procedimento adotado para aumentar a rigidez do edifício foi o

grauteamento de alguns blocos na região sob a caixa da água, criando

uma região com maior rigidez. Esse processo de grauteamento

também foi utilizado nas poucas paredes que não passavam à

compressão.

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Mudança na planta baixa com adição de paredes. Notar

o grauteamento em vermelho

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Processamento

Com as mudanças implementadas, as paredes da edificação passaram

pelas verificações prescritas pela NBR 10837, considerando uma

resistência de prisma de 14,40 MPa.

Verificou-se também a estabilidade global do edifício, através do

parâmetro alfa, sendo também aprovado neste quesito

A seguir mostra-se um trecho de listagem com valores de fp de

paredes, onde todos eles estão abaixo de 1440 tf/m²

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Verificação da estabilidade global - alfa

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Exemplo de desenho de elevação de parede

Par 76 térreo (mais solicitada) – Armaduras construtivas

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Desenho 3-D do edifício