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SILVIO AZEVEDO DANTAS

PROJETO DE UM EDIFCIO RESIDENCIAL EM ALVENARIA ESTRUTURAL DE BLOCOS DE CONCRETO

Recife, 2011

SILVIO AZEVEDO DANTAS

PROJETO DE UM EDIFCIO RESIDENCIAL EM ALVENARIA ESTRUTURAL DE BLOCOS DE CONCRETO

Trabalho de Concluso de curso apresentado ao Curso de Graduao em Engenharia Civil da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE, PE), como requisito parcial para obteno do grau de Engenheiro Civil.

rea de Concentrao: Engenharia Civil Orientador: Prof. Dr. Pablo Anibal Lopez-Yanez

Recife, 2011

RESUMO

Este trabalho de concluso de curso apresenta o projeto de uma adaptao, para fins acadmicos, de um edifcio residencial a ser construdo na cidade do Recife/PE, projetado em alvenaria estrutural, contendo lajes de concreto armado. Este trabalho ir enfatizar os dois aspectos mais importantes em alvenaria estrutural: a modulao, em que a disposio dos blocos interfere no funcionamento da estrutura como um todo e na produtividade; e o dimensionamento das paredes, em que demonstrado o processo de obteno das foras verticais e horizontais, obteno de tenses de trao e compresso, assim como a determinao da resistncia de bloco. Para o desenvolvimento do projeto, englobando os clculos e desenhos, foram utilizados softwares computacionais, que acelera a obteno dos resultados, bem como conhecimentos de engenharia no tema de alvenaria estrutural. Para a execuo de um bom projeto, tambm so feitas recomendaes bsicas para o projeto de edifcios em alvenaria estrutural, assim como uma reviso bsica de conceitos necessrios para a construo do projeto.

Palavras-chave: Engenharia civil. Alvenaria estrutural. Projeto estrutural.

ABSTRACT

LISTA DE ILUSTRAES

Figura 1 - Pirmides de Guiz, EgitoPgina 11 Figura 2 - Coliseo romano, Itlia...........Pgina 12 Figura 3 - Edifcio Monadnock em Chicago, EUA..Pgina 13 Figura 4 - Hotel Excalibur em Las Vegas, EUA..Pgina 14 Figura 5 Famlia M-15, PR-2 ABCP, 2005...........Pgina 19 Figura 6 Famlia M-20, PR-2 ABCP, 2005...........Pgina 20 Figura 7 - Distribuio dos esforos horizontais na estrutura..Pgina 24 Figura 8 Planta baixa do edifcio. ..Pgina 37 Figura 9 Corte do Edifcio....Pgina 38 Figura 10 - Disposio de blocos em encontro de paredes. Pgina 39 Figura 11 Planta de primeira fiada (parte 1/2)... .Pgina 41 Figura 12 - Planta de primeira fiada (parte 2/2)..Pgina 42 Figura 13- Planta de segunda fiada (parte 1/2)..Pgina 44 Figura 14 - Planta de segunda fiada (parte 2/2).Pgina 45 Figura 15 Elevao da parede 11. Pgina 47 Figura 16 Subestruturas (parte 1/2) ..Pgina 50 Figura 17 - Subestruturas (parte 2/2). .Pgina 51 Figura 18 Painis de contraventamento (parte 1/2). .....Pgina 53 Figura 19 Painis de contraventamento (parte 2/2) .. Pgina 54 Figura 20 Charneiras plsticas (parte 1/2) . Pgina 58 Figura 21 - Charneiras plsticas (parte 2/2) ...Pgina 59 Figura 22 Dimenses do edifcio....Pgina 61

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Dimenses padronizadas pela das famlias M-15 e M-20.. ..Pagina 20 Tabela 2 - Pesos especficos do blocos estruturais.. Pagina 28 Tabela 3 - Tenses admissveis na alvenaria armada..Pagina 34 Tabela 4 Casos e combinaes.Pagina 55 Tabela 5 Presso do vento.Pagina 62 Tabela 6 Clculo do desaprumo... Pagina 62 Tabela 7 Clculo das foras horizontais totais... Pagina 64 Tabela 8 - Aes horizontais totais em cada pavimento.. Pagina 65 Tabela 9 Envoltria de prismas do primeiro pavimento.... Pagina 69 Tabela 10 Resistncia dos blocos.... Pagina 70

SUMRIO

1 INTRODUO .................................................................................... 91.1 JUSTIFICATIVA ................................................................................................. 9 1.2 OBJETIVO ......................................................................................................... 9

2 REVISO BIBLIOGRFICA .............................................................. 112.1 HISTRICO DA CONSTRUO EM ALVENARIA ESTRUTURAL ................. 11 2.1.1 UTILIZAO RECENTE DA ALVENARIA ESTRUTURAL NO BRASIL ....... 15 2.2 DEFINIO DA ALVENARIA ESTRUTURAL .................................................. 16 2.3 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA CONSTRUO EM .......................... 17 ALVENARIA ESTRUTURAL .................................................................................. 17 2.3.1 VANTAGENS ................................................................................................ 17 2.3.2 DESVANTAGENS ......................................................................................... 18 2.4 CLASSIFICAO ............................................................................................ 18 2.5 COMPONENTES DA ALVENARIA ESTRUTURAL ......................................... 20 2.5.1 BLOCOS DE CONCRETO ............................................................................ 20 2.5.2 ARGAMASSA ............................................................................................... 22 2.5.3 GRAUTE ....................................................................................................... 23 2.5.4 AO .............................................................................................................. 23 2.5.5 VERGAS E CONTRAVERGAS ..................................................................... 24 2.5.6 CINTAS ......................................................................................................... 24 2.6 MODULAO ................................................................................................. 24 2.7 CONCEPO ESTRUTURAL ......................................................................... 25 2.7.1 FORAS HORIZONTAIS .............................................................................. 26 2.7.1.1 AO DO VENTO ..................................................................................... 27 2.7.1.2 AO EQUIVALENTE AO DESAPRUMO ................................................. 27 2.7.1.3 AES DEVIDO AO SISMO ..................................................................... 28 2.7.2 AES VERTICAIS ...................................................................................... 28 2.7.2.1 PESO PRPRIO DAS PAREDES ............................................................. 29 2.7.2.2 CARGAS ATUANTES NA LAJE ................................................................ 30 2.8 CAPACIDADE RESISTENTE DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS ................ 31 2.8.1 TENSES ADMISSVEIS NA ALVENARIA DE CONCRETO ....................... 31

2.8.2 COMPRESSO SIMPLES ............................................................................ 32 2.8.2.1 TENSO DE COMPRESSO ADMISSVEL ............................................. 33 2.8.3 CISALHAMENTO .......................................................................................... 33 2.8.4 FLEXO SIMPLES ....................................................................................... 34 2.8.5 FLEXO COMPOSTA .................................................................................. 34 2.8.5.1 VERIFICAO DA TRAO ADMISSVEL............................................... 34 2.8.5.2 SOLICITAES COMBINADAS................................................................ 35 2.8.6 TENSES ADMISSVEIS NA ALVENARIA NO ARMADA ......................... 36 2.8.7 DETERMINAO DA RESISTNCIA DO BLOCO ....................................... 36 2.9 ESTABILIDADE GLOBAL ................................................................................ 37

3 METODOLOGIA ................................................................................ 393.1 MODULAO .................................................................................................. 40 3.1.1 MONTAGEM DA PRIMEIRA FIADA ............................................................. 41 3.1.2 MONTAGEM DA SEGUNDA FIADA ............................................................. 45 3.1.3 ELEVAES ................................................................................................ 48 3.2 COMPATIBLIZAO DE PROJETOS ............................................................. 50 3.3 DIMENSIONAMENTO DAS PAREDES ESTRUTURAIS ................................. 50 3.3.1 SUBESTRUTURAS ...................................................................................... 51 3.3.2 PAREDES DE CONTRAVENTAMENTO ...................................................... 54 3.3.3 CASOS E COMBINAES .......................................................................... 57 3.3.4 AES VERTICAIS ...................................................................................... 58 3.3.4.1 PESO PRPRIO DA ALVENARIA............................................................. 58 3.3.4.2 CARGAS ATUANTES NA LAJE ................................................................ 58 3.3.4.3 CARGA VERTICAL TOTAL ....................................................................... 62 3.3.5 AES HORIZONTAIS ................................................................................ 62 3.3.5.1 AO DO VENTO ..................................................................................... 62 3.3.5.2 DESAPRUMO ............................................................................................ 64 3.3.5.3 SISMOS ..................................................................................................... 65 3.3.5.4 CARGAS HORIZONTAIS TOTAIS ............................................................. 65 3.3.5.5 DISTRIBUIO DAS AES HORIZONTAIS .......................................... 66 3.3.6 EXEMPLO DE APLICAO ......................................................................... 67 3.3.6.1 RIGIDEZ RELATIVA DO PAINEL .............................................................. 68 3.3.6.2 DETERMINAO DAS RESISTNCIAS DE PRISMAS ............................ 68

3.3.6.3 VERIFICAO DA TENSO DE TRAO NAS PAREDES ..................... 69 3.3.6.4 VERIFICAO