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PROJETO DE EDIFÍCIOS DE ALVENARIA ESTRUTURAL Prof. Dr. Jefferson Sidney Camacho Ilha Solteira - SP 2006

PROJETO DE EDIFÍCIOS DE ALVENARIA ESTRUTURAL · Projeto de Edifícios de Alvenaria Estrutural – Prof. Dr. Jefferson S. Camacho ALVENARIA ESTRUTURAL 1 INTRODUÇÃO 1.1 Definição

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  • PROJETO DE EDIFCIOS DE

    ALVENARIA ESTRUTURAL

    Prof. Dr. Jefferson Sidney Camacho

    Ilha Solteira - SP

    2006

  • ii

    S U M R I O

    1 INTRODUO............................................................................................ 1 1.1 Definio .......................................................................................................................................1 1.2 Nomenclatura ...............................................................................................................................1 1.3 Classificao .................................................................................................................................3 1.4 Vantagens e Desvantagens ..........................................................................................................4 1.5 Breve Histrico.............................................................................................................................5 1.6 Desenvolvimento no Brasil ..........................................................................................................6 1.7 Normas ..........................................................................................................................................7 2 COMPONENTES EMPREGADOS ............................................................. 9 2.1 Unidades........................................................................................................................................9 2.2 Argamassa ..................................................................................................................................10

    2.2.1 Recomendaes sobre as Argamassas.....................................................................................11 2.3 Graute .........................................................................................................................................13 2.4 Armaduras..................................................................................................................................13 3 FATORES QUE AFETAM A RESISTNCIA DA ALVENARIA................ 15 3.1 Resistncia das Unidades...........................................................................................................15 3.2 Resistncia da Argamassa .........................................................................................................16 3.3 Qualidade da Mo-de-obra .......................................................................................................17 4 PROJETO EM ALVENARIA ESTRUTURAL............................................ 18 4.1 Coordenao de projetos ...........................................................................................................18 4.2 Coordenao modular ...............................................................................................................18 5 ANLISE ESTRUTURAL ......................................................................... 21 5.1 Concepo Estrutural ................................................................................................................21 5.2 Distribuio das Aes Horizontais..........................................................................................23 5.3 Distribuio das Aes Verticais...............................................................................................25 5.4 Excentricidades ..........................................................................................................................26

    5.4.1 Excentricidade devido a Laje: .................................................................................................27 5.4.2 Excentricidade de Segunda Ordem (e2):.................................................................................27

    5.5 Grau de Deslocabilidade da Estrutura.....................................................................................28 5.6 Estabilidade Lateral...................................................................................................................30 6 CAPACIDADE RESISTENTE DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS......... 32 6.1 Aes Verticais ...........................................................................................................................32

    6.1.1 Paredes Resistentes .................................................................................................................32

  • iii

    6.1.2 Pilares......................................................................................................................................34 6.2 Aes Horizontais.......................................................................................................................36 6.3 Carga Excntrica ............................................................................ Erro! Indicador no definido. 6.4 Tenses Admissveis na Alvenaria de concreto .......................................................................38 7 ENSAIOS DE COMPRESSO AXIAL...................................................... 40 7.1 Ensaios em Materiais e Unidades .............................................................................................40 7.2 Ensaios em Prismas....................................................................................................................41 7.3 Ensaios em Paredes....................................................................................................................42 8 DISPOSIES CONSTRUTIVAS ............................................................ 44 8.1 Dimenses externas dos elementos ...........................................................................................44 8.2 Abertura e canalizaes embutidas ..........................................................................................44 8.3 Armaduras para alvenaria armada..........................................................................................44

    8.3.1 Paredes ....................................................................................................................................44 8.3.2 Pilares e enrijecedores.............................................................................................................45

    8.4 Proteo da armadura e espessura de juntas ..........................................................................45 8.5 Juntas de dilatao.....................................................................................................................45 8.6 Juntas de controle ......................................................................................................................45

    9 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................ 47

  • iv

    L I S TA D E F I G U R A S

    Figura 1 Desenho dos tipos blocos. ..............................................................................10

    Figura 2 Resistncia caracterstica da alvenaria em funo da resistncia das unidades................................................................................16

    Figura 3 Resistncia da alvenaria para diferentes argamassas. ....................................16

    Figura 4 Desenho dos tipos de amarraes de blocos. .................................................19

    Figura 5 - Aes atuantes em um sistema estrutural tipo caixa. .....................................22

    Figura 6 - Deslocamento horizontal em paredes de contraventamento...........................22

    Figura 7 - Esquemas estruturais para paredes de contraventamento...............................24

    Figura 8 - Estruturas sujeitas a um momento toror........................................................25

    Figura 9 - Distribuio das cargas das lajes para as paredes resistentes. ........................26

    Figura 10 - Excentricidade no topo da parede (BS-5628)...............................................27

    Figura 11 - Excentricidade final (BS-5628). ...................................................................28

    Figura 12 - Deslocamento horizontal em paredes de contraventamento.........................31

    Figura 13 Enrijecedores nas paredes. ...........................................................................34

    Figura 14 Enrijecedores nas paredes. ...........................................................................36

  • L I S TA D E TA B E L A S

    Tabela 1 - Traos e propriedades das argamassas americanas e britnicas..................................... 12

    Tabela 2 - Fator de eficincia da alvenaria para diversos tipos de unidades................................... 15

    Tabela 3 - Fatores relacionados mo-de-obra que afetam a resistncia da alvenaria. ......................................................................................................................... 17

    Tabela 4 Paredes com enrijecedores............................................................................................. 34

    Tabela 5 Tenses admissveis para alvenaria no armada de concreto (NBR-10837). ................................................................................................................. 38

    Tabela 6 - Tenses admissveis para alvenaria armada de concreto (NBR-10837). ............................................................................................................................ 39

    Tabela 7 - Resistncia compresso da alvenaria de concreto (f' ), baseada na rea lquida das unidades.

    m.......................................................................................... 41

    v

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    A LV E N A R I A E S T R U T U R A L

    1 INTRODUO

    1.1 Definio

    Conceitua-se de Alvenaria Estrutural o processo construtivo na qual, os elementos que

    desempenham a funo estrutural so de alvenaria, sendo os mesmos projetados, dimensionados

    e executados de forma racional.

    1.2 Nomenclatura

    Sero definidos alguns conceitos bsicos de forma a permitir melhor compreenso de termos que

    devero ser empregados ao longo do texto e que so freqentemente encontrados na literatura

    afim:

    Tcnicas construtivas: um conjunto de operaes empregadas por um particular ofcio

    para produzir parte de uma construo, ou seja, a realizao de atividades elementares da

    construo, tais como a elevao de uma parede ou a colocao de uma janela.

    Mtodo construtivo: um conjunto de tcnicas construtivas independentes e

    adequadamente organizadas, empregado na construo de uma parte de uma edificao,

    como por exemplo, a execuo de uma laje ou da alvenaria de um pavimento.

    Processo construtivo: um organizado e bem definido modo de se construir um edifcio.

    Um especfico processo construtivo caracteriza-se por um particular conjunto de mtodos

    utilizados na construo da estrutura e das vedaes, assim como o processo construtivo

    em alvenaria estrutural.

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    Sistema construtivo: um processo construtivo de elevado nvel de industrializao e de

    organizao, constitudo por um conjunto de elementos e componentes inter-relacionados

    e completamente integrado pelo processo.

    Material: constituinte dos componentes da obra.

    Componente: ente que compe os elementos da obra: blocos, argamassa, graute,

    armaduras.

    Elemento: a parte da obra suficientemente elaborada, constituda da reunio de dois ou

    mais componentes (Ex: parede, coluna e laje).

    Parede resistente: parede que tem por funo resistir s aes atuantes na estrutura,

    alm de seu peso prprio, desempenhando tambm as funes de vedao.

    Parede de contraventamento: parede resistente que alm de resistir s aes verticais,

    tem por funo resistir s aes horizontais, segundo seu plano, seja da ao de vento, de

    desaprumo da estrutura ou ssmicas, conferindo rigidez necessria estrutura.

    Parede de Fechamento: parede para resistir somente ao seu peso prprio e desempenhar

    as funes de vedao.

    Pilar ou coluna: elemento para absorver aes verticais em que a relao de seus lados

    seja inferior a cinco.

    Verga: elemento estrutural colocado sobre os vos de aberturas com a finalidade de

    transmitir as aes verticais para as paredes adjacentes.

    Contraverga: elemento estrutural colocado sob os vos de aberturas com a finalidade de

    absorver tenses de trao nos cantos.

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    Coxim: elemento estrutural no contnuo, apoiado na parede, com a finalidade de

    distribuir cargas verticais.

    Cinta: elemento estrutural apoiado continuamente na parede, ligado ou no s lajes,

    vergas ou contra vergas, com a finalidade de uniformizar a distribuio das aes

    verticais e servir de travamento e amarrao.

    Enrijecedores: elementos estruturais vinculados a uma parede resistente com a

    finalidade de produzir um enrijecimento na direo perpendicular ao plano da parede.

    Diafragma: elemento estrutural laminar admitido como totalmente rgido em seu prprio

    plano e sem rigidez na direo perpendicular, sendo normalmente o caso das lajes

    macias.

    1.3 Classificao

    A alvenaria estrutural pode ser classificada quanto ao processo construtivo empregado, quanto

    ao tipo de unidades ou ao material utilizado, como segue:

    Alvenaria Estrutural Armada: o processo construtivo em que, por necessidade estrutural, os

    elementos resistentes (estruturais) possuem uma armadura passiva de ao. Essas

    armaduras so dispostas nas cavidades dos blocos que so posteriormente preenchidas

    com micro-concreto (Graute).

    Alvenaria Estrutural No Armada: o processo construtivo em que nos elementos estruturais

    existem somente armaduras com finalidades construtivas, de modo a prevenir

    problemas patolgicos (fissuras, concentrao de tenses, etc.).

    Alvenaria Estrutural Parcialmente Armada: o processo construtivo em que alguns

    elementos resistentes so projetados como armados e outros como no armados. De

    uma forma geral, essa definio empregada somente no Brasil.

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    Alvenaria Estrutural Protendida: o processo construtivo em que existe uma armadura ativa

    de ao contida no elemento resistente.

    Alvenaria Estrutural de Tijolos ou de Blocos: funo do tipo das unidades.

    Alvenaria Estrutural Cermica ou de Concreto: conforme as unidades (tijolos ou blocos)

    sejam de material cermico ou de concreto.

    1.4 Vantagens e Desvantagens

    A experincia tem demonstrado que o conveniente emprego da alvenaria estrutural pode trazer

    as seguintes vantagens tcnicas e econmicas:

    i. Reduo de custos: a reduo de custos que se obtm est intimamente relacionada

    adequada aplicao das tcnicas de projeto e execuo, podendo chegar, segundo a

    literatura, at a 30%, sendo proveniente basicamente da:

    a. Simplificao das tcnicas de execuo;

    b. Economia de formas e escoramentos.

    ii. Menor diversidade de materiais empregados: reduz o nmero de subempreiteiras na obra,

    a complexidade da etapa executiva e o risco de atraso no cronograma de execuo em

    funo de eventuais faltas de materiais, equipamentos ou mo de obra.

    iii. Reduo da diversidade de mo-de-obra especializada: necessita-se de mo-de-obra

    especializada somente para a execuo da alvenaria, diferentemente do que ocorre nas

    estruturas de concreto armado e ao.

    iv. Maior rapidez de execuo: essa vantagem notria nesse tipo de construo, decorrente

    principalmente da simplificao das tcnicas construtivas, que permite maior rapidez no

    retorno do capital empregado.

    v. Robustez estrutural: decorrente da prpria caracterstica estrutural, resultando em maior

    resistncia danos patolgicos decorrentes de movimentaes, alm de apresentar maior

    reserva de segurana frente a runas parciais.

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    Tem-se como principal inconveniente, a limitao do projeto arquitetnico pela concepo

    estrutural, que no permite a construo de obras arrojadas. Outra desvantagem a

    impossibilidade de adaptao da arquitetura para um novo uso.

    1.5 Breve Histrico

    At o final do sculo XIX, a alvenaria era um dos principais materiais de construo utilizados

    pelo homem. As construes da poca eram ento erguidas segundo regras puramente empricas,

    baseadas nos conhecimentos adquiridos ao longo dos sculos.

    Com o advento do ao e do concreto armado no incio do sculo XX, uma revoluo veio abalar

    a arte de construir. Juntamente com os novos materiais, que possibilitaram a construo de obras

    de maior porte e arrojo, surgiram tambm novas tcnicas construtivas com embasamento

    cientfico que se desenvolveram rapidamente. Em meio a isso, a alvenaria foi relegada a um

    segundo plano, passando a ser usada quase que exclusivamente como elemento de fechamento.

    Em meados do sculo XX, com a necessidade do mercado em buscar novas tcnicas alternativas

    de construo, a alvenaria foi, por assim dizer, redescoberta. A partir da um grande nmero de

    pesquisas foram desenvolvidas em muitos pases, permitindo que fossem criadas normas, e

    adotados critrios de clculo baseados em mtodos racionalizados.

    Na Europa e Estados Unidos a evoluo das pesquisas em Alvenaria Estrutural tem permitido

    que sejam elaboradas normas modernas, contendo recomendaes para o projeto e execuo

    dessas obras, fazendo com que se tornem competitivas com as demais tcnicas existentes.

    No Brasil, a introduo da Alvenaria Estrutural se deu no final da dcada de 60, sendo at hoje

    pouco conhecida no meio tcnico e empregada quase que somente nos grandes centros.

    Antiguidade: as construes persas e assrias a 10.000 AC eram feitas com tijolos secos ao sol.

    No ano 3.000 AC j se empregavam tijolos queimados em fornos. Farol de Alexandria com 165

    m de altura (destrudo em 1.300 DC por um terremoto). Coliseu (terminado em 82 DC).

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    Idade Mdia: os castelos e as grandes catedrais dos sculos XII a XVII.

    Sculo XVIII: teoria matemtica de Euler que equacionou a carga de flambagem de colunas.

    1880: primeiras pesquisas experimentais sistemticas em alvenaria de tijolos realizadas nos

    EUA.

    1891: construo do edifcio Monadnock em Chicago, com 16 pavimentos e 65 m de altura

    (paredes com 1.80 m de espessura).

    Incio Sculo XX: abandono da alvenaria como estrutura em funo do surgimento do ao e do

    concreto armado, que ento ofereciam vantagens econmicas e tcnicas.

    1923: A Brebner publica os resultados de ensaios realizados ao longo de 2 anos. Este marco

    considerado o incio da alvenaria estrutural armada.

    1948: foi publicada a primeira norma para o clculo de alvenaria de tijolos na Inglaterra - CP

    111.

    Dcada de 50: construo na Europa de vrios edifcios relativamente altos. Em 1951, o

    primeiro edifcio em Alvenaria Estrutural no Armada construdo na Sua, com 13 pavimentos

    e 41 m de altura.

    1966: editado o primeiro cdigo americano de Alvenaria Estrutural (Recommended Building

    Code Requirements for Engineered Brick Masonry).

    1978: editada uma nova norma inglesa (BS-5628), que trabalha com o mtodo

    semiprobabilstico (abandona-se o critrio das tenses admissveis).

    1.6 Desenvolvimento no Brasil

    No Brasil, apesar das caractersticas scio-econmicas serem favorveis para o pleno

    desenvolvimento da Alvenaria Estrutural, pouco tem sido feito em termos de pesquisas, sendo

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    que os estudos tiveram origem em So Paulo no fim da dcada de 60 e em Porto Alegre nos anos

    80.

    1966: incio da Alvenaria Estrutural Armada, com a construo do conjunto habitacional

    "Central Parque da Lapa", em So Paulo (edifcios de 4 pavimentos em blocos de concreto).

    1977: incio da Alvenaria Estrutural No Armada, com a construo de um edifcio de nove

    pavimentos em So Paulo, usando blocos slico-calcreos.

    Dcada de 80: introduo de blocos cermicos na Alvenaria Estrutural.

    1988: construo, em So Paulo, de quatro edifcios de 18 pavimentos em blocos de concreto (os

    mais altos da Amrica do Sul, na poca).

    1.7 Normas

    Norma Nacional:

    NBR 10837: Clculo de Alvenaria Estrutural de Blocos Vazados de Concreto. 1989.

    Trata do clculo da alvenaria estrutural, armada e no armada, de blocos vazados de

    concreto.

    NBR 8798: Execuo e controle de obras em alvenaria estrutural de blocos vazados de

    concreto. 1985. Fixa as condies exigveis que devem ser obedecidas na execuo e no

    controle de obras.

    Norma Norte Americana:

    ACI Manual Building Code Requirements and Specifications for Masonry Structures and

    Related Commentaries. 530/530.1-05.

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    Norma Europia:

    ENV1996-1-1: Design of masonry structures.

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    2 COMPONENTES EMPREGADOS

    Os principais componentes empregados na execuo de edifcios de alvenaria estrutural so as

    unidades (tijolos ou blocos), a argamassa, o graute e as armaduras (construtivas ou de clculo).

    comum tambm a presena de elementos pr-fabricados como: vergas, contravergas, coxins, e

    assessrios, entre outros. Em relao aos componentes, apresentam-se as principais funes de

    cada um deles e suas caractersticas desejveis:

    2.1 Unidades

    As unidades (blocos e tijolos) so os componentes mais importantes que compe a alvenaria

    estrutural, uma vez que so eles que comandam a resistncia compresso e determinam os

    procedimentos para aplicao da tcnica da coordenao modular nos projetos. Os principais

    tipos e as mais importantes caractersticas esto indicados abaixo:

    Tipos cermicosde concretoslico-calcreosoutros

    maciosvazados

    Propriedades

    resistncia compressoestabilidade dimensionalvedaoabsoro adequadatrabalhabilidademodulao

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    Figura 1 Desenho dos tipos blocos.

    2.2 Argamassa

    o componente utilizado na ligao entre os blocos, evitando pontos de concentrao de

    tenses, sendo composta de cimento, agregado mido, gua e cal, sendo que algumas argamassas

    podem apresentar adies para melhorar determinadas propriedades. Algumas argamassas

    industrializadas vm sendo utilizadas na construo de edifcios de alvenaria estrutural.

    Funes

    unir as unidadesgarantir a vedaopropiciar aderncia com as armaduras nas juntascompensar as variaes dimensionais das unidades

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    Propriedades reteno d'guaconveniente resistncia compressotrabalhabilidade

    2.2.1 Recomendaes sobre as Argamassas

    Por ser o agente ligante que integra a alvenaria, a argamassa deve ser forte, durvel e capaz de

    garantir a integridade e estanqueidade da mesma, devendo tambm possuir certas propriedades

    elsticas, trabalhabilidade e ser econmica.

    A argamassa deve ter capacidade de reteno de gua suficiente para que quando em contato

    com unidades de elevada absoro inicial, no tenha suas funes primrias prejudicadas pela

    excessiva perda de gua para a unidade. importante tambm que seja capaz de desenvolver

    resistncia suficiente para absorver os esforos que possam atuar na parede logo aps o

    assentamento.

    Escolha:

    A resistncia compresso da alvenaria o resultado da combinao da resistncia da argamassa

    presente nas juntas e dos blocos. Trs tipos de ruptura compresso podem ocorrer na alvenaria:

    i. Ruptura dos blocos: frequentemente se manifesta pelo surgimento de uma fissura vertical

    que passa pelos blocos e juntas de argamassa;

    ii. Ruptura da argamassa: quando ocorre o esmagamento das juntas, sendo freqente a

    constatao do esfarelamento da argamassa presente na junta;

    iii. Ruptura do conjunto: a situao desejvel, quando a ruptura se d pelo surgimento de

    fissura vertical no conjunto, porm precedida de indcios de ruptura conjunta da

    argamassa.

    Assim, a combinao ideal entre blocos e argamassas deve ser a que conduza, nos ensaios

    laboratoriais, a uma ruptura do conjunto como um todo, ou seja, das juntas e dos blocos

    concomitantemente.

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    Na escolha da argamassa tambm se deve observar que no existe um nico tipo, uma vez que

    nem sempre o critrio de desempenho estrutural seja o fator determinante da escolha, lembrando

    que existem outros parmetros de desempenho. Assim, uma regra bsica da seleo de uma

    argamassa para um determinado projeto :

    "No se deve usar argamassa que tenha resistncia compresso superior exigida

    pelo projeto estrutural, e entre as que sejam compatveis com as exigncias de

    desempenho da obra, deve-se selecionar sempre a mais fraca".

    As argamassas de alta resistncia concentram os efeitos de recalques de apoios em poucas e

    grandes fissuras, enquanto que nas mais fracas, eles so melhores distribudos.

    Tipos de Argamassas:

    As normas americanas especificam quatro tipos de argamassas mistas, designadas por M, S, N e

    O, assim como a britnica tem suas correspondentes i, ii, iii, e iv, conforme tabelas que seguem:

    Tabela 1 - Traos e propriedades das argamassas americanas e britnicas. Trao em volume Variao das

    propriedades Tipo de

    argamassa cimento cal areia*

    (a) M (i) 1 0 a 1/4 3+

    S (ii) 1 1/2 4 a 4,5+

    N (iii) 1 1 5 a 6+

    (b) O (iv) 1 2 8 a 9+(a) - Aumento da resistncia (b) - Aumento na capacidade de absorver movimentos da estrutura. * A norma americana prev um intervalo na quantidade de areia de 2,25 a 3,0 vezes o volume de cimento e cal somados. + As quantidades de areia fornecidas pela norma britnica se encaixam dentro do intervalo da norma americana.

    Emprego:

    Argamassa tipo M: recomendada para alvenaria em contato com o solo, tais como

    fundaes, muros de arrimo, etc. Possui alta resistncia compresso e excelente

    durabilidade.

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    Argamassa tipo S: recomendada para alvenaria sujeita aos esforos de flexo. de boa

    resistncia compresso e trao quando confinada entre as unidades.

    Argamassa tipo N: recomendada para uso geral em alvenarias expostas, sem contato com

    o solo. de mdia resistncia compresso e boa durabilidade. Essa argamassa a mais

    comumente utilizada nas obras de pequeno porte no Brasil.

    Argamassa tipo O: pode ser usada em alvenaria de unidades macias onde a tenso de

    compresso no ultrapasse 0.70 MPa e no esteja exposta em meio agressivo. de baixa

    resistncia compresso e conveniente para o uso em paredes de interiores em geral.

    2.3 Graute

    O graute consiste em um concreto fino (micro-concreto), formado de cimento, gua, agregado

    mido e agregados grados de pequena dimenso (at 9,5mm), devendo apresentar como

    caracterstica alta fluidez de modo a preencher adequadamente os vazios dos blocos onde sero

    lanados.

    Funes aumentar a resistncia da paredepropiciar aderncia com as armaduras

    Propriedades trabalhabilidade (fluidez)adequada resistncia compresso

    2.4 Armaduras

    As armaduras empregadas na alvenaria estrutural so as mesmas utilizadas no concreto armado e

    esto sempre presente na forma de armadura construtiva ou de clculo.

    Tipos de clculoconstrutivas

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    Funes absorver esforos de trao e/ou compressocobrir necessidades construtivas

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    3 FATORES QUE AFETAM A RESISTNCIA DA ALVENARIA

    De um modo geral, a resistncia compresso das paredes e dos pilares de alvenaria depende de

    muitos fatores, entre os quais se destacam:

    Resistncia das unidades;

    Resistncia da argamassa;

    Qualidade da mo-de-obra;

    Esbeltez do elemento.

    3.1 Resistncia das Unidades

    o principal fator que determina a resistncia final da alvenaria. A relao entre essas duas

    resistncias dada na figura (1), genericamente. Definindo "fator de eficincia da parede" como

    sendo a relao resistncia da alvenaria/resistncia da unidade, pode-se observar na Figura 2

    que:

    O fator de eficincia maior para alvenaria confeccionada com blocos do que com

    tijolos;

    Conforme cresce a resistncia das unidades, o fator de eficincia diminui.

    A Tabela 2 apresenta valores aproximados do fator de eficincia para diferentes alvenarias.

    Tabela 2 - Fator de eficincia da alvenaria para diversos tipos de unidades. unidades fator de eficincia

    tijolo cermico 18 a 30% tijolo de concreto 60 a 90% bloco de concreto 50 a 100% bloco cermico 15 a 40%

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    slico-calcreo 30 a 50%

    TIJOLOS

    90

    RESISTENCIA CARACTERISTICA A

    COMPRESSAO DA ALVENARIA (MPa)

    RESISTENCIA DAS UNIDADES (MPa)

    10

    10

    20

    30

    40

    50

    3020 40

    BLOCOS

    50 60 70 80

    60

    70

    BLOCO:

    B

    100

    2B a 4B

    Figura 2 Resistncia caracterstica da alvenaria em funo da resistncia das unidades.

    3.2 Resistncia da Argamassa

    A Figura 3 apresenta a influncia da resistncia da argamassa na resistncia final da alvenaria:

    24

    COMPRESSAO DA ALVENARIA (MPa)

    RESISTENCIA CARACTERISTICA A

    RESISTENCIA DAS UNIDADES (MPa)

    4

    10

    12

    8

    20

    16

    20 30 40 50 60 70 9080

    1:1:8

    1:1:6

    1:1:4.5

    1:1:3

    ARGAMASSA:

    Figura 3 Resistncia da alvenaria para diferentes argamassas.

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    Observa-se que as resistncias da argamassa e da alvenaria esto fracamente relacionadas

    quando se trabalha com unidades de resistncia relativamente baixa. medida que esta

    resistncia aumenta, a argamassa passa a exercer importante influncia na resistncia final da

    alvenaria.

    3.3 Qualidade da Mo-de-obra

    A qualidade da mo-de-obra empregada na confeco da alvenaria tem grande influncia na sua

    resistncia final, conforme mostra a Tabela 3. Essa tabela d uma idia de como cada um desses

    fatores pode afetar a resistncia final da alvenaria.

    Tabela 3 - Fatores relacionados mo-de-obra que afetam a resistncia da alvenaria. Fator Reduo na resistncia

    Reentrncia nas juntas 25% Variao na espessura das juntas (16 mm) 25%

    Desvio de prumo (12 mm) 15% Juntas verticais no preenchidas nenhuma

    Os principais fatores relacionados mo-de-obra e que devem ser controlados durante a

    montagem da alvenaria so:

    Controle da argamassa: o trao da argamassa deve ser mantido o mesmo durante toda a

    construo, ou variar conforme especificao de projeto;

    Juntas: devem-se preencher completamente as juntas, evitando reentrncias. A espessura

    deve ser mantida a mais uniforme possvel;

    Assentamento: deve-se evitar a perturbao das unidades logo aps o assentamento, o

    que poder alterar as condies de aderncia entre unidade e argamassa;

    Prumo da parede: paredes construdas com desaprumo ou no alinhadas em pavimentos

    consecutivos esto sujeitas s excentricidades adicionais de carregamento, introduzindo

    solicitaes no previstas na fase de projeto.

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    4 PROJETO EM ALVENARIA ESTRUTURAL

    4.1 Coordenao de projetos

    Na alvenaria estrutural existe uma forte interdependncia entre os vrios projetos que fazem

    parte de uma obra (arquitetnico, estrutural, instalaes), pois a parede alm da funo estrutural

    tambm um elemento de vedao e pode conter os elementos de instalaes quaisquer. Logo, o

    projeto dever ser racionalizado como um todo.

    Assim, a coordenao de projetos a atividade em que o responsvel pelo projeto dever

    identificar as interferncias e as inconsistncias entre todos os projetos que fazem parte do

    projeto executivo geral, resolvendo conflitos de modo que no ocorram improvisaes na fase de

    execuo da obra.

    tambm nessa fase que o projetista estrutural dever optar pelo modelo que melhor represente

    a estrutura, considerando sua interao com os demais projetos.

    4.2 Coordenao modular

    O fato da unidade bsica (bloco) possuir dimenses conhecidas e de pequena variabilidade

    dimensional, possibilita que se aplique a tcnica de coordenao modular.

    A coordenao modular consiste no ajuste de todas as dimenses da obra, horizontais e verticais,

    como mltiplo da dimenso bsica da unidade, cujo objetivo principal evitar cortes e

    desperdcios na fase de execuo. Nessa fase devem ser previstos todos os encontros de paredes,

    aberturas, pontos de graute e ferragem, ligao laje/parede, caixas de passagem, colocao de

    pr-moldados e instalaes em geral.

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    Ainda na fase da coordenao modular deve-se atentar para a formao de juntas verticais

    prumo, que devem ser evitadas sempre que possvel, uma vez que senso comum que elas

    podem representar pontos de fraqueza e de surgimento de patologias, comumente na forma de

    fissuras.

    Comumente as dimenses de referncia so de 15 ou 20 cm, cabendo salientar que o ideal que

    se tenham unidades que apresentem o comprimento como sendo o dobro de sua largura, pois

    desse modo a quantidade de blocos especiais na obra bastante reduzida. De qualquer forma,

    sem a utilizao de um bloco especial para o encontro de trs paredes (T), haver pelo menos

    trs fiadas com junta prumo. A Figura 4 apresenta as possveis situaes de projeto com

    relao s famlias de blocos utilizadas e os blocos especiais necessrios.

    Figura 4 Desenho dos tipos de amarraes de blocos.

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    No incio da alvenaria estrutural empregava-se blocos de dimenses nominais de (20x40) cm,

    com o correspondente meio-bloco. Com a evoluo dos materiais produzidos, passou a ser

    possvel a utilizao de paredes com menor espessura, sendo ento introduzidos os blocos de

    dimenses (15x40) cm. Essa nova famlia de blocos trouxe dificuldades na coordenao

    modular, uma vez que em todos os encontros de paredes houve a necessidade da introduo de

    blocos especiais, resultando assim em blocos de (15x55) cm para os encontros de paredes em T

    e (15x35) cm para os encontros de paredes em L.

    Devidas as novas dificuldades na coordenao modular, vem sendo introduzido no mercado, h

    algum tempo, a famlia de blocos com dimenses nominais de (15x30) cm, simplificando

    novamente a aplicao da tcnica da coordenao modular, com a vantagem adicional de que

    esses novos blocos apresentam menor peso e consequentemente maior produtividade e qualidade

    das alvenarias.

    Salienta-se que um projeto bem estudado e bem definido em termos de modulao implica no

    aproveitamento das vantagens do sistema Alvenaria Estrutural, resultando em facilidade e

    reduo de tempo durante a execuo, minimizao ou eliminao de desperdcios e gerao de

    entulhos, gerando economia e maior qualidade no produto final.

    Portanto, ao projetista de obras de alvenaria estrutural no cabe somente conhecer a tcnica

    construtiva, deve assimilar uma nova concepo de projeto.

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    5 ANLISE ESTRUTURAL

    A anlise estrutural compreende o levantamento de todas as aes que devero atuar na estrutura

    ao longo de sua vida til, na avaliao do comportamento (resposta) da estrutura e no processo

    de clculo propriamente dito, com objetivo de quantificar os esforos solicitantes e

    deslocamentos que ocorrem na estrutura. Para tal, de fundamental importncia:

    A correta determinao das aes que atuam na estrutura;

    A correta discretizao estrutural, de modo que o modelo matemtico apresente um

    comportamento prximo ao da estrutura real.

    Uma adequada considerao das no-linearidades fsicas e geomtricas do sistema

    estrutural.

    5.1 Concepo Estrutural

    As paredes resistentes trabalhando de forma combinada com as lajes formam um sistema

    estrutural tipo caixa, sujeito s aes verticais (carga permanente e acidental) e horizontais

    (cargas de vento). As aes verticais podem atuar diretamente sobre as paredes resistentes, ou

    ento sobre as lajes, que trabalhando como placas, as transmitem s paredes resistentes, que por

    sua vez iro transmiti-las diretamente s fundaes.

    As aes horizontais, agindo ao longo de uma parede de fachada, so transmitidas s lajes, que

    trabalhando como diafragmas rgidos, as transmitem s paredes paralelas direo dessas aes.

    Essas paredes, denominadas paredes de contraventamento, iro transmitir as aes horizontais s

    fundaes. Para tal, se faz necessrio que a ligao laje/parede seja capaz de resistir ao esforo

    de corte que surge nesta interface. Nas paredes que no sejam de contraventamento, deve-se

    prever uma ligao entre laje e parede que permita o deslocamento relativo entre esses dois

    elementos.

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    ACAO HORIZONTAL

    PAREDE DE FACHADA

    DE CONTRAVENTAMENTOPAREDE RESISTENTE E/OU

    LAJE

    ACAO VERTICAL

    Figura 5 - Aes atuantes em um sistema estrutural tipo caixa.

    VAZIO

    F

    F

    PAREDE

    LAJE

    Figura 6 - Deslocamento horizontal em paredes de contraventamento.

    Como geralmente a laje, trabalhando como placa, possui uma rigidez muito grande no seu plano,

    as aes horizontais podem ser distribudas entre as paredes de contraventamento

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    proporcionalmente rigidez de cada parede, uma vez que estaro todas sujeitas a um mesmo

    deslocamento horizontal.

    A suposio anterior vlida para estruturas simtricas, quando a resultante das aes

    horizontais coincidir com o centro de toro. As estruturas no simtricas podem estar sujeitas a

    um esforo de toro que deve ser considerado na distribuio das cargas horizontais.

    5.2 Distribuio das Aes Horizontais

    Uma vez definidas as paredes de contraventamento e conhecida a resultante das aes

    horizontais, resta determinar qual o quinho de carga que corresponde a cada parede. Conhecido

    esse valor, pode-se obter os deslocamentos, tenses mximas, esforos de corte e verificar a

    existncia de tenses de trao. Para a anlise de paredes de contraventamento com aberturas

    existem basicamente cinco mtodos clssicos, frequentemente apresentados na literatura. A

    Figura 7 apresenta os esquemas grficos desses modelos.

    i. Mtodo das paredes articuladas;

    ii. Cisalhamento contnuo;

    iii. Analogia de prtico;

    iv. Prtico de coluna larga;

    v. Elementos finitos.

    O mtodo das paredes articuladas o mais simples e mais empregado. Consiste em considerar

    que as ligaes existentes entre as paredes so rotuladas, permitindo desse modo somente a

    transmisso de foras (no de momentos). Assim, a resultante das aes horizontais pode ser

    dividida entre cada uma das paredes, proporcionalmente rigidez de cada uma. Deve-se

    observar, no entanto, que para edifcios com altura superior a cinco pavimentos, esse mtodo

    passa a superestimar os resultados obtidos, podendo tornar-se antieconmico.

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    (iii) (iv)

    CONTRAVENTAMENTOPAREDE DE (i)

    (v)

    (ii)

    Figura 7 - Esquemas estruturais para paredes de contraventamento.

    Quando a resultante (w) no passar pelo centro de toro (cc) do conjunto de paredes de

    contraventamento, a estrutura estar sujeita a um momento toror sendo que seu efeito dever ser

    considerado na distribuio das aes horizontais. A Figura 8 apresenta um desenho esquemtico

    dessa situao.

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    a

    Y

    cc

    W

    X

    e

    a

    W - Resultante das foras horiz.

    CC - Centro de cisalhamento

    Figura 8 - Estruturas sujeitas a um momento toror.

    O valor da carga horizontal (Wk) que atua sobre cada parede de contraventamento pode ser

    obtido pela seguinte expresso:

    ( )k k

    k2

    i

    I I .W W W. .I Ii. Xi

    e= +

    k X

    5.3 Distribuio das Aes Verticais

    Em estruturas simples, tais como os sistemas de paredes transversais, a distribuio das cargas

    das lajes sobre as paredes resistentes direta, pois geralmente se trabalha com lajes armadas

    numa direo.

    No caso de lajes armadas em cruz, em sistemas mais complexos, o procedimento mais usual

    subdividir as lajes em tringulos e trapzios, distribuindo as cargas dessas reas para as paredes

    correspondentes.

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    Deve-se notar que a distribuio de foras sobre uma parede no uniforme, tendendo a ser

    maior na regio central. No entanto, nos pavimentos inferiores de edifcios existe uma tendncia

    de uniformizao dessas cargas sobre as paredes.

    1

    23

    Figura 9 - Distribuio das cargas das lajes para as paredes resistentes.

    5.4 Excentricidades

    Na prtica, extremamente improvvel que se consiga obter um carregamento centrado em um

    determinado elemento estrutural. Nas paredes resistentes, vrias podem ser as causas

    determinantes dessa excentricidade, dentre as quais se destacam:

    Imperfeio no prumo da parede;

    Diferena no alinhamento vertical entre as paredes de diferentes pavimentos;

    Deformabilidade da laje;

    Deslocamentos transversais nos elementos resistentes, etc.

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    A excentricidade final (ef) que age em um elemento a soma de duas excentricidades de

    naturezas diferentes, a saber:

    Excentricidade de primeira ordem;

    Excentricidade de segunda ordem.

    A excentricidade de primeira ordem funo do ponto de aplicao das cargas que atuam no

    elemento estrutural. A excentricidade de segunda ordem decorre da configurao deformada do

    elemento estrutural. A norma inglesa, BS-5628, prope que essas excentricidades sejam

    calculadas da seguinte forma:

    5.4.1 Excentricidade devido a Laje:

    Para a determinao da excentricidade de primeira ordem, provinda das reaes de apoio das

    lajes sobres as paredes (ou colunas), supe-se que a carga proveniente dos pavimentos superiores

    (Wl) seja centrada e que na carga da laje (W2) haja a uma distncia de t/3 da face da parede.

    e1

    Wr

    t/3

    W1

    W2

    t/2 t/2

    21

    21

    W+ W= Wr

    .6

    .Wr

    We t=

    Figura 10 - Excentricidade no topo da parede (BS-5628).

    5.4.2 Excentricidade de Segunda Ordem (e2):

    ( ) 22 He t. 0,015 49.t

    =

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    t - espessura efetiva da parede.

    H - altura efetiva da parede.

    Assim, a excentricidade final (ef) que age no elemento pode ser representada pela Figura 12:

    0.6 e1h

    ef

    e1 e2

    0.4h

    0.2h

    0.4h

    e2

    ef

    + 211

    e 0.6.ee

    Figura 11 - Excentricidade final (BS-5628).

    5.5 Grau de Deslocabilidade da Estrutura

    As consideraes que devem ser levadas a efeito no processo de clculo das solicitaes que

    atuam sobre uma estrutura dependem, entre outros fatores, do grau de deslocabilidade da mesma,

    ou seja, de sua rigidez lateral.

    No caso de estruturas esbeltas, que apresentam deslocamentos horizontais significativos,

    chamadas de estruturas deslocveis, surge um efeito multiplicador dos esforos que o resultado

    da combinao das aes atuantes com os deslocamentos ocorridos na estrutura. A esses esforos

    adicionais d-se o nome de esforos de segunda ordem, e quando significativos no podem ser

    desprezados no clculo das solicitaes.

    Quando esses efeitos so pequenos possvel que sejam desprezados e a estrutura poder ser

    calculada com base em procedimentos que considerem somente os esforos de primeira ordem,

    sem os efeitos secundrios da combinao ao/deslocamento, e a estrutura dita de

    indeslocvel.

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    O CEB-FIP Model Code de 1990 apresenta um critrio para avaliao do grau de

    deslocabilidade de uma estrutura, chamado de parmetro , conforme segue:

    ..NH

    E It =

    Onde:

    - parmetro de rigidez.

    N - carga vertical total.

    E - mdulo de deformao das paredes de contraventamento.

    H - altura total do edifcio.

    It - momento de inrcia total dos elementos de contraventamento, em cada direo.

    Fica permitida a aplicao de uma teoria de primeira ordem no clculo estrutural sempre que o

    valor de no ultrapassar os valores abaixo indicados:

    0,70 para sistemas compostos apenas por pilares-paredes;

    0,60 para sistemas mistos;

    0,50 para sistemas compostos apenas por prticos;

    Outro procedimento interessante o chamado parmetro z. Trata-se de um estimador do

    acrscimo de esforos devidos considerao dos efeitos de segunda ordem. Com sua aplicao,

    consegue-se estimar o efeito de segunda ordem utilizando-se somente o resultado do clculo da

    estrutura submetida s aes horizontais e verticais.

    1

    1

    1z M

    M

    =

    Onde:

    M acrscimo de momento devido aos deslocamentos horizontais;

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    M1 momento de primeira ordem.

    Se:

    z 1,10 estrutura indeslocvel (desprezam-se os efeitos de 2 ordem).

    z > 1,10 estrutura deslocvel.

    Esse estimador fornece valores confiveis at resultados em torno de 1,30. Dessa forma, para o

    intervalo entre 1,10 e 1,30 pode-se utilizar o prprio estimador para clculo dos momentos de 2

    ordem, ou seja:

    M2 = z . M1

    Onde:

    M1 momento de primeira ordem;

    M2 momento de segunda ordem.

    5.6 Estabilidade Lateral

    A norma inglesa BS-5628 e a alem, DIN-1043, prescrevem que em funo dos desaprumos

    construtivos, a estrutura estar sujeita aos acrscimos de esforos que devero ser considerados

    no clculo das solicitaes que atuam na estrutura. Para a norma inglesa, esse efeito pode ser

    representado por uma ao horizontal fictcia atuando a meia altura da edificao, com valor

    (Fh) estimado por:

    0,015.h kF G=

    Onde:

    Fh ao horizontal fictcia agindo na parede de fachada.

    Gk peso prprio da edificao acima do nvel em considerao.

    Para a norma alem, DIN-1043, esse efeito pode ser representado pelo eixo da estrutura com um

    ngulo de inclinao () dado abaixo. Em cada piso atua uma fora vertical (N) que a soma das

    aes verticais permanentes e acidentais no piso. De forma similar recomendao da BS-5628,

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    pode-se transformar esse efeito em uma ao horizontal fictcia uniformemente distribuda ao

    longo da altura do edifcio (q):

    q

    hN

    .h

    pav

    1

    100. hN. .N

    qh

    =

    =

    h - em metros

    h - p-direito

    - em radianos

    N - carga vertical por pavimento

    Figura 12 - Deslocamento horizontal em paredes de contraventamento.

    Observa-se que para a considerao do efeito de corte das aes horizontais nas paredes de

    contraventamento essas aes horizontais fictcias devem ser desconsideradas, uma vez que sua

    resultante horizontal real nula.

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    6 CAPACIDADE RESISTENTE DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS

    Os principais elementos resistentes que compe a estrutura de um edifcio de alvenaria estrutural

    so as paredes resistentes, as paredes de contraventamento e os pilares de alvenaria (colunas).

    As paredes resistentes so aquelas que alm das funes de definio de espaos geomtricos e

    de vedao, desempenham tambm a funo estrutural, ou seja, so paredes que tm a funo de

    resistir s aes verticais que atuam na estrutura e transmiti-las s fundaes.

    Os pilares de alvenaria tm por funo resistir s aes verticais e a relao de suas dimenses

    em planta menor que cinco.

    As paredes de contraventamento so elementos que resistem s aes horizontais segundo seu

    prprio plano. So elas que do estabilidade obra, transmitindo s fundaes as aes

    horizontais que agem ao longo de uma estrutura.

    6.1 Aes Verticais

    6.1.1 Paredes Resistentes

    Para a Alvenaria Estrutural de concreto, o clculo da carga axial admissvel nas paredes

    resistentes pode ser feito da seguinte forma, segundo recomendao da NBR-10837:

    Alvenaria Armada:

    ( )adm p b3hP 0,225.f . 1 .A40.t =

    ; h/t 30

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    Onde:

    Padm. - carga axial admissvel da parede.

    fp - resistncia mdia de prismas cheios (se 0,2%).

    t - espessura efetiva da parede (t 14 cm).

    Ab - rea bruta da parede.

    A taxa de armadura (), que a soma das armaduras verticais e horizontais presentes na

    parede, no deve ser inferior a 0,2% da rea bruta da parede em planta, sendo que

    nenhuma das direes deve conter mais que 2/3 da armadura total.

    As barras com dimetro 6,3mm podem ser colocadas na argamassa e consideradas

    como parte da armadura necessria.

    A NBR-10837 recomenda como espessura mnima (t) para as paredes armadas:

    t 14 cmAltura ou comprimento da parede/30

    Alvenaria No Armada:

    ( )30,20. 1 .40.adm p nhP f t A =

    ; h/t 20

    Onde:

    Padm. - carga axial admissvel da parede.

    h - altura efetiva da parede.

    t - espessura efetiva da parede (t 14 cm).

    An - rea lquida da seo transversal da parede.

    fp - resistncia mdia dos prismas.

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    Para as tenses devidas ao vento combinado com o peso prprio e cargas acidentais, a tenso

    admissvel da alvenaria pode ser aumentada em 33%, desde que a resistncia do elemento no

    seja inferior necessria para suportar o peso prprio e cargas acidentais.

    Para a alvenaria no armada, a espessura efetiva das paredes (t) que possuam enrijecedores

    espaados em intervalos regulares deve ser adotada como sendo sua espessura real multiplicada

    pelos coeficientes apresentados na Tabela 4.

    enr

    enr

    tpa

    Figura 13 Enrijecedores nas paredes.

    Tabela 4 Paredes com enrijecedores. espaamento do enrijecedor (de centro a centro)

    espessura do enrijecedorenr

    enr

    lt

    = 1enrpa

    tt

    = 2enrpa

    tt

    = 3enrpa

    tt

    =

    6 1,0 1,4 2,0 8 1,0 1,3 1,7 10 1,0 1,2 1,4 15 1,0 1,1 1,2

    20 ou mais 1,0 1,0 1,0

    6.1.2 Pilares

    No caso de pilares, a carga axial admissvel pode ser determinada pelas seguintes expresses,

    segundo a NBR-10837:

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    Alvenaria Armada:

    3

    (0, 20. 0,30. . ) 1- .40.

    adm p y bhP f f

    t A = +

    h/t 30

    Onde:

    - taxa de armadura em relao rea bruta.

    fy - tenso nominal de escoamento do ao.

    fp - resistncia mdia dos prismas.

    Ab - rea bruta da seo do pilar.

    h - altura efetiva dos pilares.

    t - espessura efetiva.

    A taxa de armadura vertical () deve estar no seguinte intervalo: 0,3% 1%. No pilar

    devem ser dispostas pelo menos quatro barras de dimetro 12,5 mm, com pelo menos

    uma barra em cada furo.

    Os estribos sero constitudos de barras com 4,0 mm 6,3 mm, espaados a cada 20

    cm.

    Alvenaria No Armada:

    3

    0,18. . 1 .40.

    adm p nhP f

    tA

    =

    h/t 20

    Onde:

    fp - resistncia mdia dos prismas.

    An - rea lquida da seo.

    h - altura efetiva dos pilares.

    t - espessura efetiva.

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    6.2 Aes Horizontais

    Para a definio das paredes de contraventamento, as paredes perpendiculares ao horizontal

    somente so consideradas quando unidas a outras paredes, formando sees compostas (T, I, L,

    U, etc), mesmo assim sua contribuio limitada. Como forma de expressar essa limitao,

    NBR-10837 determina as dimenses mximas das abas de paredes de seo composta conforme

    a Figura 14.

    Figura 14 Enrijecedores nas paredes.

    Paredes em T ou H:

    t

    hbf

    66

    Paredes em L ou C:

    t

    hbf

    616

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    A NBR-10837 apresenta a seguinte expresso para a obteno da carga horizontal admissvel nas

    paredes de contraventamento, proveniente das aes de vento:

    tbV =

    Onde:

    V - carga horizontal admissvel;

    b - comprimento da parede;

    t - espessura efetiva da parede;

    - tenso de corte admissvel (tabelas 6 e 7).

    No caso de paredes de contraventamento de seo composta, deve-se considerar somente as

    nervuras segundo a direo da ao.

    6.3 Flexo composta

    Quando a carga atuar de forma excntrica sobre o elemento resistente segundo a espessura da

    parede (t), sem, contudo, que haja o aparecimento de tenses de trao, a seguinte relao deve

    ser verificada:

    1Ff

    Ff

    m

    m

    a

    a+

    Onde:

    fa - tenso de compresso axial atuante;

    fm - tenso de trabalho devido a flexo;

    Fa - tenso axial admissvel;

    Fm - tenso de flexo admissvel: 0,30.fp.

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    ( )3PadmFa 0,20. 1A 40.hfp t = =

    6.4 Tenses Admissveis na Alvenaria de concreto

    Segundo a NBR-10837, as tenses admissveis na alvenaria armada e no armada devem ser

    baseadas na resistncia dos prismas (fp) aos 28 dias de idade ou na idade na qual a estrutura est

    submetida ao carregamento total. Quando a resistncia bsica da alvenaria for determinada por

    meio de prismas (fp), deve-se usar prismas construdos com blocos e argamassa iguais aos que

    so efetivamente usados na estrutura.

    Se os ensaios forem realizados em paredes (fpa), admite-se um acrscimo de 43% na tenso

    admissvel para alvenaria no armada e de 27% para alvenaria armada. Os ensaios devem

    atender s prescries da NBR-8949.

    Nas obras de alvenaria de blocos de concreto e nos casos em que no existir a atuao do vento

    conjuntamente com outras sobrecargas, as tenses admissveis no devem ultrapassar os valores

    abaixo:

    Tabela 5 Tenses admissveis para alvenaria no armada de concreto (NBR-10837). Blocos vazados Blocos macios

    Tenso admissvel (MPa) Tenso admissvel (MPa) Tipo de solicitao12,0 fa 17,0 5,0 fa 12,0 12,0 fa 17,0 5,0 fa 12,0

    Compresso simples 0,20.fp ou 0,286.fpa

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    Compresso na flexo 0,30.fp

    Trao na flexo: - Normal fiada - Paralela fiada

    - 0,15 0,30

    - 0,10 0,20

    - 0,25 0,55

    - 0,20 0,40

    Cisalhamento 0,25 0,15 0,25 0,15 fa resistncia mdia da argamassa * Sob a ao de vento esses valores podem ser aumentados em 33%

    Tabela 6 - Tenses admissveis para alvenaria armada de concreto (NBR-10837). Tipo de solicitao Tenso admissvel (MPa) Valores mximos (MPa)

    Compresso: Compresso simples

    Compresso na flexo

    0,225.fp ou 0,286.fpa

    0,33.fp

    0,33.fp mas no

    exceder 6,2

    Cisalhamento: Peas fletidas sem armaduras

    Pilares-parede: - Se M/(V.d) 1 - Se M/(V.d) < 1

    Peas fletidas com armaduras de cisalhamento

    Peas fletidas Pilares-parede:

    - Se M/(V.d) 1 - Se M/(V.d) < 1

    0,09. fp

    0,07. fp 0,17. fp

    0,25. fp

    0,12. fp 0,17. fp

    0,35

    0,25 0,35

    1,00

    0,50 0,80

    Aderncia: Barras de aderncia normal

    1,00

    Tenso de contato: . Em toda rea

    . Em pelo menos 1/3 da rea

    0,25.fp0,375.fp

    Mdulo de deformao Mdulo de deformao

    transversal

    400.fp

    200.fp

    8000

    3000 fpa - resistncia mdia em ensaios de paredes. * Sob a ao de vento esses valores podem ser aumentados em 33%

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    7 ENSAIOS DE COMPRESSO AXIAL

    Existem trs formas bsicas normalizadas de ensaios para se obter a resistncia compresso da

    alvenaria:

    Ensaios de argamassas;

    Ensaios em unidades;

    Ensaios em prismas;

    Ensaios em Painis (paredes).

    Para a escolha do tipo de ensaio a ser realizado, deve-se considerar:

    Objetivos do ensaio;

    Tempo disponvel para realizao do ensaio;

    Equipamentos disponveis;

    Preciso dos resultados;

    Custos relacionados aos objetivos dos ensaios.

    7.1 Ensaios em Materiais e Unidades

    Os ensaios nas unidades e argamassas possuem uma aceitvel correlao estatstica com a

    resistncia da alvenaria, sendo os de mais simples execuo. Esses ensaios apresentam como

    principais vantagens:

    Rapidez de execuo;

    Baixo custo;

    Simplicidade de equipamentos.

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    Como principal inconveniente, so os que conduzem a menor previso de resistncia final da

    alvenaria, pois as unidades isoladas apresentam maior coeficiente de variao e so pouco

    representativos da alvenaria, razo pela qual os resultados devem ser cobertos por maior nvel de

    segurana.

    Cdigos americanos:

    A normalizao americana permite que a resistncia compresso da alvenaria de concreto (f'm),

    seja obtida diretamente da Tabela 7. Os ensaios para obteno da resistncia das unidades devem

    ser realizados de acordo com as recomendaes da ASTM C 140.

    Tabela 7 - Resistncia compresso da alvenaria de concreto (f'm), baseada na rea lquida das unidades.

    Argamassas M e S N Resistncias das unidades (MPa)

    f'm (MPa) 6.9 10.3 13.8 17.2 27.6 41.4

    6.2 7.9 9.3 10.7 13.8 16.5

    4.8 6.0 6.9 7.6 8.6 9.3

    7.2 Ensaios em Prismas

    Prismas so corpos-de-prova compostos por dois ou mais blocos, utilizados para se prever as

    propriedades dos elementos a serem empregados nas obras reais (resistncia compresso, ao

    cisalhamento, etc.). Suas dimenses e procedimentos de ensaios variam segundo as

    recomendaes das diferentes normas.

    Os prismas devem possuir todas as caractersticas dos elementos reais da obra, tais como:

    espessura das juntas, tipo de argamassa e unidades, forma de assentamento, igual espessura, etc.

    Sendo mais representativos da alvenaria do que as unidades isoladas, geralmente fornecem

    resultados mais precisos e maiores valores da resistncia da alvenaria (f'm) quando comparados

    com os ensaios em unidades e argamassas.

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    Normalizao:

    A NBR-8798: Execuo e controle de obras em alvenaria estrutural de blocos vazados de

    concreto, prev que a resistncia mdia da alvenaria (fp), para cada lote, possa ser obtida atravs

    do ensaio de pelo menos 06 exemplares de prismas, aos 28 dias de idade, com ensaios realizados

    segundo as recomendaes da NBR-8215. Para a NBR-8798 o lote representa uma frao da

    obra que est relacionada ao volume executado ou ao tempo de execuo.

    Os exemplares so constitudos de um determinado nmero de prismas que depende das

    recomendaes da NBR-8215, que define dois mtodos de ensaios compresso axial: mtodo

    A e mtodo B. O mtodo A se destina a trabalhos realizados em laboratrios, tais como

    investigaes cientficas e levantamento de propriedades dos materiais. O mtodo B tem como

    objetivo o controle de qualidade da obra em execuo.

    Segundo a NBR-8798, para o mtodo B, o lote deve ser constitudo de seis exemplares. Cada

    exemplar formado por dois prismas feitos pela justaposio de dois blocos de concreto unidos

    por junta de argamassa, resultando em 12 prismas. A execuo dos prismas deve reproduzir o

    mais fielmente possvel as condies de obra, principalmente no tocante mo-de-obra.

    7.3 Ensaios em Paredes

    Ensaios em grandes painis de alvenaria so dispendiosos, no sendo convenientes para a

    determinao da resistncia para fins de projeto, exceto em circunstncias especiais. So usados

    principalmente em pesquisas de laboratrio para a verificao de mtodos analticos e obteno

    de correlaes de resistncia com unidades e prismas.

    Esses ensaios so padronizados pela NBR-8949 e podem ser aplicados para blocos de concreto,

    blocos cermicos ou tijolos. Essa norma determina que a resistncia mdia das paredes deve ser

    estimada aps o ensaio de pelos menos trs corpos-de-prova.

    Quando for empregado esse tipo de ensaio, a NBR-10837 permite majorar as tenses admissveis

    da alvenaria da seguinte forma:

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    Alvenaria No Armada majorar de 43%

    Alvenaria Armada majorar de 27%

    Assim, para a alvenaria armada e no armada de blocos de concreto, a carga admissvel passa a

    ser expressa por:

    ( )adm par n3hP 0,286.f . 1 .A40.t =

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    8 DISPOSIES CONSTRUTIVAS

    8.1 Dimenses externas dos elementos

    Na alvenaria no armada, a espessura mnima de uma parede deve ser maior que 1/20 de

    sua altura efetiva e no inferior a 14 cm;

    A espessura mnima de um pilar de alvenaria no armada 1/15 de sua altura efetiva e

    no inferior a 19 cm;

    Na alvenaria armada, a espessura mnima de uma parede deve ser maior que 1/30 de sua

    altura efetiva e no inferior a 14 cm;

    A espessura mnima de um pilar de alvenaria armada de 19 cm.

    8.2 Abertura e canalizaes embutidas

    Deve constar nos desenhos de projeto a observao de que no permitida a abertura de

    paredes ou sua remoo sem consulta ao projetista;

    Quando houver a diminuio de sees transversais de paredes para instalaes, esse fato

    dever ser considerado em projeto;

    No so permitidos condutores de fluidos embutidos na alvenaria;

    No so permitidas canalizaes embutidas horizontalmente nos elementos estruturais.

    8.3 Armaduras para alvenaria armada

    8.3.1 Paredes

    As paredes resistentes devem ser armadas vertical e horizontalmente;

    A taxa de armadura mnima total deve ser de 0,2% da rea bruta da parede;

    A taxa mnima de armadura em cada direo deve ser de 0,07% da rea bruta da parede;

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    As armaduras com barras de pequeno dimetro ( 6,3mm) podem ser colocadas nas

    argamassas, sendo que o dimetro da barra no deve ultrapassar metade da espessura da

    junta e no ter valor menor que 3,8 mm;

    O espaamento mnimo entre as barras no deve ser inferior a 2,0 cm;

    O mximo espaamento das barras verticais em paredes exteriores deve ser de 240 cm.

    8.3.2 Pilares e enrijecedores

    A taxa de armadura deve estar entre 0,3 e 1%;

    A armadura deve consistir em quatro barras de dimetro no inferior a 12,5 mm;

    O dimetro das barras dos estribos no deve ser inferior a 5,0 mm;

    O espaamento mnimo entre barras verticais de 4 cm e no menor que 2,5.

    8.4 Proteo da armadura e espessura de juntas

    O cobrimento mnimo deve ser de 4,0 cm para pilares ou enrijecedores;

    A espessura das juntas deve ser de 1,0 cm, a menos que especificado e com justificativa.

    8.5 Juntas de dilatao

    As juntas de controle tm por funo absorver os movimentos que possam ocorrer na estrutura

    provenientes da variao de temperatura e devem estar presentes nas estruturas sempre que essa

    movimentao puder comprometer a integridade da estrutura. Se no for feita avaliao do

    comportamento trmico, recomenda-se que as juntas sejam aplicadas em edifcios a cada 20

    metros de estrutura em planta.

    8.6 Juntas de controle

    As juntas de controle vertical tm por finalidade bsica permitir deslocamentos devidos

    retrao e expanso dos materiais, seja nos processos de cura ou variaes higroscpicas. So

    empregadas normalmente nos seguintes casos:

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    Locais onde a altura ou carga das paredes variam bruscamente;

    Em pontos onde a espessura da parede varia;

    Nos chanfros ou cortes, pilares e fixaes;

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    9 BIBLIOGRAFIA

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS NBR 8798 - Execuo e controle de

    obras em alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto: Rio de Janeiro, 1985.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS NBR 10837 Clculo de alvenaria

    estrutural de blocos vazados de concreto: Rio de Janeiro, 1989.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS NBR 8215 Prismas de blocos

    vazados de concreto simples para alvenaria estrutural Preparo e ensaio compresso:

    Rio de Janeiro, 1983.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS NBR 8949 Paredes de alvenaria

    estrutural Ensaio compresso simples: Rio de Janeiro, 1985.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS NBR 7184 Blocos vazados de

    concreto simples para alvenaria Determinao da resistncia compresso: Rio de

    Janeiro, 1991.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS NBR 5712 Bloco vazado modular

    de concreto: Rio de Janeiro, 1982.

    CAMACHO, J. S. Contribuio ao estudo de modelos fsicos reduzidos de alvenaria

    estrutural cermica. Tese (Doutorado). So Paulo, Escola Politcnica, Universidade de So

    Paulo. 1995. 157p.

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    CAMACHO, J. S. Alvenaria estrutural no-armada: Parmetros bsicos a serem

    considerados no projeto dos elementos resistentes. Dissertao (Mestrado). Porto Alegre,

    Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1986. 180 p.

    HENDRY, A. W. Structural masonry. Hong Kong: Macmillan Press, 1998. 294p.

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    INTRODUODefinioNomenclaturaClassificaoVantagens e DesvantagensBreve HistricoDesenvolvimento no BrasilNormasCOMPONENTES EMPREGADOSUnidadesArgamassaRecomendaes sobre as ArgamassasGrauteArmadurasFATORES QUE AFETAM A RESISTNCIA DA ALVENARIAResistncia das UnidadesResistncia da ArgamassaQualidade da Mo-de-obraPROJETO EM ALVENARIA ESTRUTURALCoordenao de projetosCoordenao modularANLISE ESTRUTURALConcepo EstruturalDistribuio das Aes HorizontaisDistribuio das Aes VerticaisExcentricidadesExcentricidade devido a Laje:Excentricidade de Segunda Ordem (e2):Grau de Deslocabilidade da EstruturaEstabilidade LateralCAPACIDADE RESISTENTE DOS ELEMENTOS ESTRUTURAISAes VerticaisParedes ResistentesPilaresAes HorizontaisFlexo compostaTenses Admissveis na Alvenaria de concretoENSAIOS DE COMPRESSO AXIALEnsaios em Materiais e UnidadesEnsaios em PrismasEnsaios em ParedesDISPOSIES CONSTRUTIVASDimenses externas dos elementosAbertura e canalizaes embutidasArmaduras para alvenaria armadaParedesPilares e enrijecedoresProteo da armadura e espessura de juntasJuntas de dilataoJuntas de controleBIBLIOGRAFIA