Trabalho Final - Tfc

Rafael dos Santos Figueredo Barroso

Lucas de Oliveira Castro

Paulo Cezar Rabelo

PROJETO DE EDIFICAÇÃO RESIDÊNCIAL

UNIFAMILIAR EM ALVENARIA ESTRUTURAL COM

BLOCOS CERÂMICOS

Trabalho Final de curso apresentado ao

Departamento de Engenharia Civil da

Universidade Federal de Viçosa, como parte das

exigências da conclusão do curso de graduação

em Engenharia Civil.

Orientadora: Rita de Cássia Silva Sant’Anna

Alvarenga – 6514-5

Universidade Federal de Viçosa

Curso de Graduação em Engenharia Civil

Viçosa-MG

2012

Rafael dos Santos Figueredo Barroso

Lucas de Oliveira Castro

Paulo Cezar Rabelo

PROJETO DE EDIFICAÇÃO RESIDÊNCIAL

UNIFAMILIAR EM ALVENARIA ESTRUTURAL COM

BLOCOS CERÂMICOS

Trabalho Final de curso apresentado ao

Departamento de Engenharia Civil da

Universidade Federal de Viçosa, como parte das

exigências da conclusão do curso de graduação

em Engenharia Civil.

Orientadora: Rita de Cássia Silva Sant’Anna

Alvarenga – 6514-5

Aprovada em: xx de julho de 2012

______________________,

Membro da Banca Examinadora.

_________________________,

Membro da Banca Examinadora.

Rita de Cássia Silva Sant’Anna Alvarenga,

Orientadora.

CIV 400 – TRABALHO FINAL DE CURSO

3

AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Deus, por tudo.

À Professora Rita de Cássia e ao Professor Reginaldo, por nos instruir e auxiliar,

fazendo com que a realização deste trabalho fosse possível.

Aos nossos colegas e familiares, pelo incentivo e compreensão.


4

RESUMO

PROJETO DE EDIFICAÇÃO RESIDENCIAL UNIFAMILIAR EM

ALVENARIA ESTRUTURAL COM BLOCOS CERÂMICOS

A alvenaria estrutural é um processo construtivo no qual os elementos que

desempenham a função estrutural são de alvenaria, sendo os mesmos projetados,

dimensionados e executados de forma racional. A crescente busca de maior eficiência

na atividade de produção dos empreendimentos está presente nas estratégias de boa

parte das empresas que vêm atuando no setor da construção civil. O desenvolvimento

tecnológico permite hoje adotar diversos métodos de construção diferentes dos

tradicionais, já adotados há décadas atrás, e diferentes posturas já arraigadas por muitos

anos. Com o intuito de minimizar as perdas, ganhar tempo e melhorar a qualidade na

construção civil, a alvenaria estrutural vem ganhando espaço no mercado, pois permite

além da racionalização, uma redução no custo da obra. O presente trabalho tem como

objetivo apresentar um projeto de alvenaria estrutural com blocos cerâmicos de uma

edificação residencial unifamiliar de dois pavimentos. Foi inicialmente idealizado um

projeto arquitetônico e, em seguida, foram desenvolvidos os projetos de modulação (1ª e 2ª

fiadas e vistas das paredes) e estrutural. São ainda apresentadas neste trabalho as

considerações de projetos adotadas como: tipo de fundação, definição do bloco,

posicionamento das paredes não estruturais, instalações elétricas e hidráulicas, tipo de

laje, posição e dimensão de portas e janelas e dimensionamento da escada e

reservatório. A distribuição de ações verticais entre as paredes de alvenaria estrutural foi

realizada por dois métodos: Método das Paredes Isoladas e Método dos Grupos de

Paredes Sem Iteração. Os resultados encontrados para a resistência dos blocos em

ambos os métodos são próximas, apesar do Método de Paredes Isoladas apresentarem

um resultado mais conservador. Por se tratar de um edifício de dois pavimentos, foram

consideradas apenas as ações verticais e as resistências encontradas foram inferiores à

mínima exigida pela norma. Contudo, em edifícios maiores devem-se considerar outras

ações relevantes, tais como ação do vento e desaprumo.


5

ABSTRACT

PROJECT OF RESIDENTIAL EDIFICATION UNIFAMILIAR IN MASONRY

STRUCTURAL WITH CERAMIC BLOCKS

The structural masonry is a constructive process in which the elements that play

a role are structural masonry, and they are designed, dimensioned and executed in a

rational way. The crescent search of higher efficiency in the production activity of

enterprises is present in the strategies of most companies that are acting in the civil

construction sector. The tecnologic development allows today adopt many methods of

construction different of the traditional, already adopted for decades ago, and different

postures already entrenched for many years. With the aim of minimize the loses, gain

time and improve quality in civil construction, the structural masonry has been gaining

market share, because it allows further rationalization, a reduction in the cost of the

construction. The present work aims to present a project of structural masonry with

ceramic blocks of a single-family residential building with two floors. Initially was

conceived an architectural design and then the designs were developed modulation of a

single-family residential building with two floors. (1st and 2nd rows of walls and views)

and structural. Are also presented in this paper the design considerations taken as type

of foundation, block definition, placement of non-structural walls, electrical and

hydraulic installations, slab type, position and size of doors and windows and scaling

the ladder and reservoir. The vertical distribution of shares between structural masonry

walls was done by two methods: Methodos Isolated Walls and Method of Group fo

Walls Without Iteration. The results for the resistance of the blocks in both methods are

close, although of the Method of the Isolated Walls present a more conservative result.

Because it is a building of two floors, were considered only the vertical shares and the

resistances were lower than the minimum required by the standard. However, in larger

buildings should consider other relevant actions, such as wind and plumb.


6

LISTA DE FIGURAS

Figura 3-1 - Exemplo de integração dos diferentes tipos de projeto. ............................ 14

Figura 3-2 - Blocos família (15x30) cm, dimensão padrão (14x29) cm: ....................... 17

Figura 3-3 - a) Bloco canaleta J, b) Bloco canaleta U. ................................................. 17

Figura 3-4 - Grupo de paredes delimitadas pelas aberturas de portas e janelas. ............ 19

Figura 3-5- Diagrama de esforços na viga. .................................................................. 22

Figura 3-6- Exemplo de bloco elétrico......................................................................... 26

Figura 3-7 - Blcos Hidráulicos, a) Tubulação de esgoto, b) Tubulação de água............ 26

Figura 3-8 - Detalhe da junta de dilatação. .................................................................. 28

Figura 4-1 - Fundação em sapata corrida. .................................................................... 32

Figura 4-2 – Eletrodutos e a passagem da tubulação elétrica. ....................................... 33

Figura 4-3 - Aberturas a) Portas, b) Janelas. ................................................................ 34

Figura 5-1 - Dimensionamento da laje L107 pelo método da ruptura. .......................... 52

Figura 5-2 - Detalhe da escada. ................................................................................... 61

Figura 5-3 - Exemplo de amarração direta. .................................................................. 72

Figura 5-4 - Blocos com argamassa apenas nas laterais. .............................................. 74

Figura 5-5 - Blocos com argamassa apenas nas laterais. .............................................. 75

Figura 5-6 – Viga 03 a ser dimensionado. ................................................................... 84


7

LISTA DE TABELAS

Tabela 5-1 - Características geométricas das lajes da edificação. ................................. 49

Tabela 5-2 - Cargas das paredes não estruturais apoiadas sob as lajes. ......................... 49

Tabela 5-3 - Levantamento de cargas atuantes nas lajes. .............................................. 50

Tabela 5-4 - Reações de apoios nas lajes. .................................................................... 53

Tabela 5-5 - Momentos atuantes nas lajes. .................................................................. 54

Tabela 5-6 - Taxa de armadura mínima para lajes de concreto armado ........................ 55

Tabela 5-7 - Cálculo da armadura positiva para lajes. .................................................. 56

Tabela 5-8 - Cálculo da armadura para lajes (continuação). ......................................... 57

Tabela 5-9 - Quadro resumo do dimensionamento da armadura da escada. .................. 62

Tabela 5-10 - Dimensionamento da alvenaria pelo Método das paredes isoladas. ........ 77

Tabela 5-11 - Dimensionamento da alvenaria pelo Método das paredes isoladas. ........ 78

Tabela 5-12 - Dimensionamento pelo Método dos grupos de paredes. ......................... 81

Tabela 5-13 - Dimensionamento pelo Método dos grupos de paredes (continuação). ... 82

Tabela 5-14 - Propriedades das vigas e resistência necessária. ..................................... 85

Tabela 5-15 - Cálculo da área para armadura de aço das vigas. .................................... 86

Tabela 5-16 – Relação de aço Elevações (Primeiro Andar). ....................................... 101

Tabela 5-17 – Relação de aço Elevações (Primeiro Andar – continuação). ................ 102

Tabela 5-18 – Relação de aço Elevações (Segundo Andar). ....................................... 102

Tabela 5-19 – Relação de aço Elevações (Segundo andar – continuação). ................. 103

Tabela 5-20 – Relação de aço Elevações (Terceiro Andar). ....................................... 103

Tabela 5-21 – Relação de aço Lajes (Primeiro Andar). .............................................. 104

Tabela 5-22 – Relação de aço na Laje (Segundo e Terceiro Andar) e escada. ............ 105

Tabela 5-23 – Quadro resumo de consumo de aço na obra......................................... 106


8

LISTA DE SÍMBOLOS

Coeficiente de ponderação da resistência do concreto

Coeficiente de ponderação das ações

Coeficiente de ponderação das resistências

Resistência à compressão de cálculo da alvenaria

Resistência característica à compressão simples da alvenaria

Resistência característica do concreto à compressão

Resistência característica de compressão simples do prisma

Resistência à compressão característica do bloco

Resistência de cálculo à compressão do concreto

Resistência de cálculo ao escoamento do aço da armadura

Resistência de cálculo de escoamento da armadura

Peso específico do bloco cerâmico

Peso específico do concreto

Coeficiente igual a 1,0 para paredes e 0,9 para pilares

Deformação especifica do concreto

Deformação especifica na armadura tracionada

Taxa geométrica de armadura longitudinal

Altura efetiva

Espessura efetiva do bloco

Largura real da nervura

Largura

Altura total da seção

Altura útil da seção

Altura total da seção subtraída da altura útil da seção

Espelho da escada

Piso da escada

Modulo de elasticidade

Vão ou comprimento

Maior vão da laje

Menor vão da laje


9

Ação permanente

Ação variável

Distância da linha neutra da seção à fibra mais comprimida

Braço de alavanca das resultantes de tração e compressão

Braço de alavanca para

Índice de esbeltez

Coeficiente de momento fletor

Coeficiente de força

Momento atuante na laje

Esforço atuante na laje

Resultante das forças de compressão na alvenaria

Resultante das forças de tração na alvenaria

Resultante das tensões de compressão no concreto

Resultante das tensões de tração na armadura

Força normal característica

Força normal de cálculo

Momento característico

Momento de cálculo

Momento fletor resistente de cálculo

Consumo diário de água fria

Área bruta da seção transversal

Área da seção transversal da armadura longitudinal de tração

Área da seção transversal mínima da armadura longitudinal de tração

Coeficiente para cálculo de área de aço

Coeficiente para calculo da armadura de aço


10

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 12

2. OBJETIVO GERAL ........................................................................................... 13

2.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 13

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................ 14

3.1. PROJETO EM ALVENARIA ESTRUTURAL ......................................... 14

3.2. CONCEPÇÃO ESTRUTURAL ................................................................. 15

3.3. MODULAÇÃO........................................................................................... 16

3.3.1. MODULAÇÃO VERTICAL .............................................................. 17

3.3.2. ABERTURA DAS PORTAS.............................................................. 18

3.4. DIMENSIONAMENTO DA ALVENARIA .............................................. 18

3.4.1. DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES .................... 19

3.4.2. DIMENSIONAMENTO À FLEXÃO SIMPLES ............................... 20

3.4.2.1. ALVENARIA NÃO ARMADA ................................................. 20

3.4.2.2. ALVENARIA ARMADA........................................................... 21

3.5. PASSAGENS DAS TUBULAÇÕES ......................................................... 24

3.6. DETALHES CONSTRUTIVOS ................................................................ 26

3.6.1. FUNDAÇÃO ...................................................................................... 26

3.6.2. LAJE DE COBERTURA ................................................................... 27

3.6.3. ESCADAS .......................................................................................... 28

4. METODOLOGIA ............................................................................................... 29

4.1. DADOS GERAIS DE PROJETO ............................................................... 29

4.2. DADOS INICIAIS DE PROJETO E FLUXO DE INFORMAÇÕES ........ 31

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................... 35

5.1. PROJETO ARQUITETÔNICO .................................................................. 35

5.2. PROJETO ESTRTURAL ........................................................................... 44

5.2.1. PLANTA DE FORMAS ..................................................................... 44

5.2.2. DIMENSIONAMENTO DAS LAJES .............................................. 48

5.2.3. DIMENSIONAMENTO DA ESCADA ............................................ 61

5.3. DIMENSIONAMENTO DA CAIXA DE ÁGUA ...................................... 65

5.4. PROJETO DE MODULAÇÃO .................................................................. 66

5.4.1. PRIMEIRA E SEGUNDA FIADA..................................................... 67


11

5.4.2. DIMENSIONAMENTO DA ALVENARIA ...................................... 72

5.4.3. DIMENSIONAMENTO DE VIGAS ................................................. 82

5.4.4. DIMENSIONAMENTO DO PILAR .................................................. 86

5.4.5. ELEVAÇÕES ..................................................................................... 87

5.5. PROJETO DE INSTALAÇÕES ................................................................. 99

5.5.1. PROJETO DE INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS ................. 99

5.5.2. PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS ................................ 100

5.6. RELAÇÃO DE AÇO ................................................................................ 100

5.7. TELHADO CERÂMICO.......................................................................... 106

6. CONCLUSÃO .................................................................................................. 107

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 108


12

1. INTRODUÇÃO

Cada vez mais distante do preconceito que a associava apenas às construções

populares, a alvenaria estrutural ganha espaço nos canteiros de obras brasileiros. A volta

da classe C ao mercado consumidor de imóveis e o empenho da engenharia nacional

estão alavancando um sistema construtivo que parecia fadado aos conjuntos

habitacionais populares.

A alvenaria estrutural caiu, por fim, no gosto do meio técnico brasileiro, atraído

pela redução de custos de até 30% proporcionada pelo sistema. A possibilidade de

construir edifícios altos com apartamentos amplos tem enterrado alguns velhos

preconceitos. O antigo chavão de que um edifício construído com alvenaria estrutural

não pode possuir hall de entrada, salão de festas ou subsolos não se sustenta mais.

Os maiores ganhos do sistema estão relacionados com a racionalização oferecida

ao construtor. Se a obra empregar, por exemplo, pré-moldados de concreto (lajes,

escadas e vergas) em composição com a alvenaria, a madeira e os carpinteiros podem

ser dispensados do canteiro. Como os blocos vazados permitem a passagem das

tubulações elétricas, também não há necessidade de quebrar paredes. A somatória disso

termina em redução de desperdício e economia no uso de formas e concreto.

O desenvolvimento técnico do sistema inclui completa normalização dos

materiais (blocos), produzidos com garantia de resistência e uniformidade, por exemplo,

e dos serviços envolvidos (projeto, construção da estrutura, execução de instalações e

acabamento). Estes fatores permitiram enorme salto técnico-econômico no sistema

construtivo de alvenaria estrutural com blocos de concreto e cerâmico.

Hoje a construção civil brasileira utiliza de blocos de concreto e cerâmico para a

construção em alvenaria estrutural. Os blocos são fornecidos sob critérios rigorosos de

inspeção pela Associação Brasileira de Cimento Portland. Assim, a alvenaria estrutural

é uma alternativa para construtores e incorporadores, seus clientes, que compram

qualidade a custos menores, e a sociedade, pelo seu potencial de emprego e geração de

renda.

Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um projeto arquitetônico de

uma edificação residencial unifamiliar de dois pavimentos. Foram também

desenvolvidos os projetos de modulação e estrutural para esta edificação tendo se em

vista as particularidades da alvenaria estrutural.


13

2. OBJETIVO GERAL

O objetivo geral deste trabalho é elaborar um projeto arquitetônico de uma

edificação residencial unifamiliar de blocos cerâmicos de alvenaria estrutural de dois

pavimentos e efetuar a modulação e o projeto estrutural.

Ainda tem como objetivo definir o que é alvenaria estrutural de blocos

cerâmicos, como se faz o dimensionamento, projetos e considerações de projeto

(modulação, projeto das alvenarias, passagem de tubulações, dentre outros) e as

considerações quanto à segurança estrutural de estruturas executadas com essa

tecnologia.

2.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Os objetivos específicos deste trabalho são:

Definir as considerações de projeto como fundação, tipo de bloco, modulação,

posicionamento de paredes não estruturais, instalações elétrica e

hidrossanitárias, tipo de laje, piso, contrapiso e rebaixos, posição e dimensão de

portas e janelas, escada e reservatórios de água;

Dimensionar a estrutura a parti de dois métodos de distribuição de ações

verticais, paredes isoladas e de paredes sem integração;

Analisar a solução encontrada por cada um dos métodos;

Definir a resistência característica do bloco para resistir aos esforços que

solicitarão a edificação.


14

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1. PROJETO EM ALVENARIA ESTRUTURAL

O projeto de alvenaria estrutural se desenvolve de maneira um pouco

diferenciada dos projetos usuais com estrutura em concreto armado, pois a integração

entre os diferentes tipos de projeto e projetistas é maior. Os projetos arquitetônico,

estrutural, elétrico e hidrossánitarios devem ser desenvolvidos em conjunto, pois não se

devem remover paredes estruturais nesse caso. Assim tem-se assim uma flexibilidade

menor de modificação do projeto.

Para o projeto em alvenaria estrutural, algumas informações são fundamentais

como: tipo de bloco, com dimensões e componentes disponíveis; posição e dimensão

das aberturas; projeto de instalações hidráulicas e sanitárias; definição de paredes

removíveis não estruturais; projeto de instalações elétricas; dentre outros. TAUIL,

CARLOS ALBERTO, Alvenaria Estrutural, editora PINI, 2010.

A figura 3.1 apresenta um esquema de integração dos diferentes tipos de projeto

(elétrico e hidrossanitário) com a alvenaria estrutural.

Figura 3-1 - Exemplo de integração dos diferentes tipos de projeto.

Fonte: http://www.fkct.com.br/bloco_ceramico_alvenaria_estrutural.html, acesso em maio de 2012.

Os objetivos do projeto arquitetônico são a divisão funcional, o desempenho, a

absorção de cargas verticais, o provimento da estabilidade e a racionalização.

http://www.fkct.com.br/bloco_ceramico_alvenaria_estrutural.html


15

O projeto arquitetônico é elaborado em três etapas: estudo preliminar,

anteprojeto e projeto. Sendo o estudo preliminar e o anteprojeto integrado com o projeto

estrutural. Na etapa de estudo preliminar concebe-se a forma da edificação. No

anteprojeto, defini-se as dimensões do bloco para estabelecimento do módulo e dessa

forma, pode-se a utilizar da alvenaria estrutural evitando desperdícios.

3.2. CONCEPÇÃO ESTRUTURAL

Conceber uma estrutura consiste em se determinar, a partir de uma planta básica,

as paredes estruturais e não estruturais relativas às ações verticais e horizontais, onde se

considera os aspectos de utilização da estrutura e simetria, entre outros. PARSEKIAN,

GUILHERME ARIS, Alvenaria Estrutural em Blocos Cerâmicos, editora Nome da

Rosa, 2010.

Segundo Parsekian (2010) a função da estrutura nos edifícios é canalizar as

ações externas para o terreno onde o prédio se apóia. A concepção dos sistemas

estruturais passa pela análise de arranjos, configurações e vinculações convenientes;

análise dos materiais, das seções e resistências. A estabilidade geral dos edifícios

também deve ser verificada e pode ser aumentada dispondo paredes estruturais nas duas

direções principais da edificação.

Ainda segundo Parsekian (2010) as fundações de uma edificação residencial

em alvenaria estrutural ficam simplificadas quando as paredes chegam até o solo. Como

os carregamentos se distribuem entre as paredes estruturais, em geral bastante extensas,

são transmitidas tensões baixas ao solo.

Para solos de boa qualidade, o uso de sapatas corridas é uma solução eficiente.

Caso o solo apresente baixa capacidade de suporte podem ser utilizadas estacas de

pequena capacidade, pouco espaçadas, e vigas baldrames, que não necessitaram de

armação pesada por serem de pequenas dimensões e apoiadas sob estacas pouco

espaçadas.

Outra solução possível, caso em que o pavimento térreo será aproveitado como

garagem e/ou não é possível em que as paredes estruturais cheguem ate o solo, é a

criação de um pavimento de transição chamado de pilotis. O pilotis é um sistema

construtivo baseado na sustentação de uma edificação através de uma grelha de pilares

em seu pavimento térreo. Assim a fundação desse tipo de edifício é próxima dos casos

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Sistema_construtivo&action=edit&redlink=1



http://pt.wikipedia.org/wiki/Edif%C3%ADcio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Pavimento


16

de estruturas convencionais, pois os carregamentos chegarão ao solo concentrados em

pilares.

3.3. MODULAÇÃO

De acordo com Parsekian (2010), no projeto de alvenaria, seja estrutural ou de

vedação, não se deve permitir a quebra de blocos. Para tanto, é necessário que as

dimensões arquitetônicas sigam o padrão modular dos blocos, ou seja, tenham medidas

múltiplas da dimensão padrão. Desta forma será possível o ajuste dos blocos na planta

de arquitetura.

As famílias de blocos e modulações mais comuns são apresentadas a seguir:

múltiplos de 15 centímetros: apresentam dimensão modular de (15x30) cm e

dimensão nominal de (14x29) cm;

todos múltiplos de 20 centímetros: dimensão modular (20x40) cm e dimensão

nominal de (19x39) cm, normalmente utilizados em galpões, depósitos e

reservatórios;

em geral múltiplos de 20 centímetros: dimensão modular (15x40) cm e

dimensão nominal de (14x39) cm.

Tomando como exemplo a família de bloco com valores múltiplos de 15

centímetros a sua dimensão nominal é (14x29) cm. Como dimensão modular é igual às

dimensões do bloco mais argamassa de um cm assim tem-se (15x30) cm.

É possível a utilização de blocos especiais de ajuste de modulação, por exemplo,

blocos de quatro centímetros, ou a mistura da família de blocos, para se conseguir

dimensões não padrões. Esse tipo de solução deve ser evitado sugerindo-se sua adoção

apenas em pontos localizados, como em vãos de portas. PARSEKIAN, GUILHERME

ARIS, Alvenaria Estrutural em Blocos Cerâmicos, editora Nome da Rosa, 2010.

A amarração das paredes pode ser feitas de modos, amarração direta ou indireta.

A amarração direta ocorre com a sobreposição dos blocos de uma parede na outra a

cada duas fiadas. Na amarração indireta não existe a sobreposição de blocos, isso tem

como desvantagem a não união total das paredes trazendo prejuízo ao comportamento

estrutural das paredes devido a uma redução da rigidez nos carregamentos laterais e

também uma pior distribuição das cargas verticais.

A figura 3-2 traz alguns detalhes dos blocos da família (15x30) cm.


17

Figura 3-2 - Blocos família (15x30) cm, dimensão padrão (14x29) cm:

a) Bloco inteiro, b) Meio Bloco e c) Bloco de amarração.


3.3.1. MODULAÇÃO VERTICAL

Existem dos tipos de modulação vertical: piso a teto e piso a piso. Na modulação

vertical piso a teto as paredes externas terminam com um bloco J e as paredes internas

usam-se blocos canaletas comuns. Quando a modulação é trabalhada com múltiplos de

20 centímetros esses blocos não são necessários.

Na modulação que se refere de piso-piso, o bloco J das paredes externas

apresentam altura menor que o convencional em uma de suas paredes para acomodação

da laje. Para as paredes internas utilizam-se de blocos compensadores para ajusta a

distância piso-teto não modulada. A figura 3-3 abaixo mostra os blocos canaleta J e U.

Figura 3-3 - a) Bloco canaleta J, b) Bloco canaleta U.





18

3.3.2. ABERTURA DAS PORTAS

A abertura de portas pode ser definida em função da modulação adotada. Os

vãos das portas adotadas podem ser de 60, 70 e 80 centímetros. Para o vão luz de 60

centímetros a folha apresenta 62 cm e abertura com 71 cm. Em vão para porta de 70 cm,

o vão luz é 72 cm e abertura de 81 cm. No caso de vão para porta de 80 cm, o vão luz é

de 82 cm e abertura de 91 cm.

Para se obter o ajuste do vão horizontal da porta algumas considerações são

tomadas, como a espessura do batente de madeira das portas igual a 3,5 cm. A fixação

dos batentes de madeira é feita com espuma rígida de poliuretano ou parafusadas e por

fim as folhas apresentam as dimensões de 62, 72 e 82 centímetros.

Outros vãos de portas podem ser obtidos utilizando blocos especiais ou

compensadores que alteram a dimensão horizontal da porta, entretanto deve se atentar a

modulação vertical adotada.

3.4. DIMENSIONAMENTO DA ALVENARIA

Em edifícios de poucos pavimentos o esforço predominante na alvenaria é a

compressão simples causada pelas cargas verticais. Outros esforços possíveis são os de

tração na flexão, compressão na flexão e cisalhamento. Esses esforços são usualmente

gerados pelas ações laterais em edifícios e têm maior intensidade conforme aumento da

altura do prédio. PARSEKIAN, GUILHERME ARIS, Alvenaria Estrutural em Blocos

Cerâmicos, editora Nome da Rosa, 2010.

Os métodos utilizados na análise estrutural para distribuição de cargas verticais,

dando ênfase nas suas vantagens e desvantagens, são:

a. Método das paredes isoladas

Neste método consideram-se as paredes atuando de forma independente, ou seja,

não havendo interação entre elas. Esse procedimento se resume em apenas somar todas

as cargas atuantes em determinada parede devida os pavimentos acima do nível

considerado.


19

A vantagem do método é a facilidade de ser implementado. Ele consegue

projetar uma estrutura segura, sem a uniformização das cargas. A desvantagem do

método é conceber uma estrutura não muito econômica, já que produz tensões mais

elevadas e, consequentemente, exigirá de blocos mais resistentes.

b. Método do grupo de paredes sem integração

O método considera as paredes de cada grupo interagindo entre si, ou seja, existe

a uniformização de cargas entre as paredes. Considera-se também que a interação só

existe dentro de cada grupo, não havendo interação entre as paredes de outros grupos.

Cada grupo é delimitado por aberturas, janelas e portas, onde se considera que não

existem espalhamento e uniformização das cargas. A figura 3.4 mostra um exemplo de

delimitação dos grupos.

Figura 3-4 - Grupo de paredes delimitadas pelas aberturas de portas e janelas.

Fonte: LEAL (2007)

3.4.1. DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES

Até a publicação da atual norma ABNT NBR 15812-1:2010, o dimensionamento

era feito pelo Método das Tensões Admissíveis. O critério foi modificado e atualmente

é preciso à verificação é feita pelo Método dos Estados Limites.


20

A possibilidade de utilizar armadura para aumentar a resistência à compressão

de alvenarias não é considerada na nova norma brasileira. A resistência de prisma é

considerada com seu valor característico ( ).

A resistência característica da parede, , é admitida igual a 70% de (prisma

característico). Segundo a ABNT NBR 15812:2010 o dimensionamento pelo estado

limite último, a solicitação de cálculo não deve ultrapassar a resistência de cálculo.

Assim tem-se a expressão (1):

Usualmente tem-se: e .

Onde:

é coeficiente de ponderação das ações;

é o coeficiente de ponderação das resistências;

é a força normal característica;

é a resistência característica de compressão simples do prisma;

é a altura efetiva do bloco;

é a espessura efetiva do bloco;

é a área bruta da seção transversal.

3.4.2. DIMENSIONAMENTO À FLEXÃO SIMPLES

3.4.2.1. ALVENARIA NÃO ARMADA

A alvenaria é um material de baixa resistência à tração em comparação com a

compressão. A resistência de alvenarias não armadas é governada pela resistência à

tração. Essa resistência depende do tipo de argamassa (traço) utilizado.

Em suma a alvenaria não armada é dimensionada no Estádio I com a máxima

tensão de tração atuante de cálculo inferior à resistida pela alvenaria. Para os casos em

que a tração é maior, é necessário armadura.


21

A ABNT NBR 15812-1:2010 permite o dimensionamento considerando Estado

Limite Último e Estádio III, com a plastificação das tensões na região comprimida.

3.4.2.2. ALVENARIA ARMADA

Nos Estados-Limite Último, admite-se Estádio III, e são feitas as seguintes

hipóteses:

há aderência perfeita entre o aço e alvenaria;

os módulos de deformação são constantes;

as tensões são proporcionais às deformações;

as seções permanecem planas após a deformação;

a alvenaria não resiste à tração, sendo esse esforço resistido apenas pelo aço;

a máxima deformação na alvenaria igual a 0,35%;

a tensão no aço é limitada a 50% da tensão de escoamento.

SEÇÃO RETANGULAR – ARMADURA SIMPLES

A tensão de escoamento do aço é limitada a 50% de seu valor real. Essa

recomendação, após muita discussão pelo comitê de elaboração da ABNT NBR15812-

1:2010, leva em conta uma limitada quantidade de ensaios nacionais sobre o tema de

vigas de alvenaria.

A recomendação acima descrita leva a taxas de armaduras maiores do que as que

seriam necessárias, caso não houvesse limitação do aço. Pode-se entender essa limitação

como uma camada extra de segurança no dimensionamento à flexão. Como a

quantidade de vigas em alvenaria é limitada, o consumo de aço, quando se pensa no

universo de obras nacionais, é também limitado. Essa precaução, portanto, não tem

impacto do ponto de vista da economia. PARSEKIAN, GUILHERME ARIS, Alvenaria

Estrutural em Blocos Cerâmicos, editora Nome da Rosa, 2010.

A figura 3-5 indica o diagrama de tensão x deformação para o dimensionamento

de uma seção retangular.


22

Figura 3-5- Diagrama de esforços na viga.

Fonte: ABNT NBR 6118:2003 – Projeto de Estrutura de Concreto

Para o cálculo da armadura, deve-se fazer o equilíbrio de força e momento da

seção, conforme equação:

(2)

(3)

Em que:

é a resultante das forças de compressão na alvenaria;

é a resultante das forças de tração na alvenaria;

é a resistência de cálculo ao escoamento do aço da armadura;

é a resistência à compressão de cálculo da alvenaria;

é a distância da linha neutra da seção à fibra mais comprimida;

é a largura;

é a área da seção transversal da armadura longitudinal de tração;

é o momento fletor resistente de cálculo;

é o braço de alavanca das resultantes de tração e compressão;

é a altura útil da seção.

Com valor de x para seção balanceada no domínio 3/4 e aço CA50, têm-se para

o aço CA-50, assim (Deformação especifica na armadura tracionada).


23

Portanto, .

Quando for considerada armadura simples apenas, a solução conduz as

expressões (4) e (5):

(4)

Como é necessário conhecer o valor de nas duas equações acima, é preciso

deduzir o equilíbrio da seção para checar essa área, seguindo os seguintes passos:

Inicialmente verifica-se o valor de para seção balanceada, conforme

expressão (6):

(7)

(8)

Se , então se dimensiona para armadura simples:

Impondo, , tem-se

Resolve-se o valor de

Onde e , aplicando-se a

Fórmula de Bhaskara e resolvendo para x, tem-se:

Uma das raízes não faz sentido, com a outra raiz calcula-se utilizando a

seguinte fórmula e assim calcula-se :


24

Verifica-se a armadura mínima igual a Caso seja

superior a então é necessária armadura dupla.

As variáveis acima se encontram descritas abaixo:

é a resistência à compressão de cálculo da alvenaria

é a resistência de cálculo ao escoamento do aço da armadura

é a resistência de cálculo de escoamento da armadura

é a deformação especifica na armadura tracionada

é a largura

é a altura útil da seção

é a distância da linha neutra da seção à fibra mais comprimida

é o braço de alavanca das resultantes de tração e compressão

é o braço de alavanca para

é a resultante das forças de compressão na alvenaria

é a resultante das forças de tração na alvenaria

é o momento de cálculo

é o momento fletor resistente de cálculo

é a área da seção transversal da armadura longitudinal de tração

é a área da seção transversal mínima da armadura longitudinal de tração

3.5. PASSAGENS DAS TUBULAÇÕES

De acordo com Tauil (2010) o projeto elétrico é composto de instalações e

tubulações de eletricidade, telefonia, interfones, antena coletiva, alarmes ou outro

porventura existente.

Conforme Parsekian (2010) as tubulações elétricas, de telefone e TV são

normalmente distribuídas horizontalmente pelas lajes e verticalmente pelos dutos dos

blocos cerâmicos. É desejável que não haja rasgos nas paredes, caso seja impossível

evitá-los recomenda-se o uso de ferramentas especiais e que não se façam cortes

horizontais. As paredes que tiverem cortes verticais deverão ser descontadas como a

alvenaria de vedação, visto que não apresentam seção resistente na estrutura.


25

Os blocos vazados devem ser utilizados para a passagem dos eletrodutos

embutidos. As caixas de tomadas e interruptores podem ser previamente instaladas em

blocos cortados, que, por sua vez, serão assentados em posições predeterminadas da

parede durante a execução da alvenaria. Alternativamente, pode-se colocar o bloco

cortado com espaço para a colocação posterior da caixa, que é então chumbada nele.

As caixas de quadros de distribuição e de passagem devem ser previamente

definidas e especificadas no projeto executivo, em dimensões que evitem cortes nas

alvenarias para sua perfeita acomodação. O projetista estrutural deverá ser informado

das dimensões e posições desses quadros, para que detalhe o reforço necessário na

abertura e, assim, mantenha a integridade estrutural da parede. TAUIL, CARLOS

ALBERTO, Alvenaria Estrutural, editora PINI, 2010.

As instalações hidrossanitárias têm um tratamento à parte, pois os diâmetros das

tubulações são maiores e podem requerer manutenção. Segundo a ABNT NBR

15812:2010 não se deve passar fluidos pelos furos dos blocos estruturais. Nesse caso,

pode-se prever a existência de paredes não estruturais ou shafts hidráulicos.

A execução de paredes não estruturais utilizando-se de blocos hidráulicos com a

mesma dimensão externa modulares do bloco estrutural, com concavidades em todos os

septos transversais e ranhuras verticais numa das faces longitudinais, para direcionar a

quebra de uma placa na face do bloco, criando uma canaleta vertical para embutimento

da tubulação.

Outra opção é a utilização é a execução de shafts hidráulicos, que são passagens

deixadas na laje em toda a altura do edifício, adjacentes à parede, por onde passaram as

tubulações. A vantagem desta opção é a facilidade de execução das instalações, pois se

elimina a interferência com serviços de pedreiros e a necessidade de quebra e

enchimento de paredes conforme cita Parsekian (2010).

Uma recomendação de Tauil (2010) no uso de shafts é que os banheiros e

cozinhas devem ser projetados o mais próximo possível, de maneira que as instalações

sejam agrupadas. Dessa forma, haverá economia de espaço na arquitetura e redução do

número de shâfts.

Para a trajetória horizontal de tubulação de maiores diâmetros, as opções são o

forro falso, a laje rebaixada ou enchimento. Assim a tubulação transporta

horizontalmente ate uma parede em que a tubulação descera na vertical.


26

As figuras abaixo ilustram exemplos de blocos, a figura 3-6 mostra um bloco

elétrico e a seguinte mostram exemplos de tubulação hidrossanitárias que podem ser

utilizadas para a passagem da tubulação.

Figura 3-6- Exemplo de bloco elétrico.


Figura 3-7 - Blcos Hidráulicos, a) Tubulação de esgoto, b) Tubulação de água.


3.6. DETALHES CONSTRUTIVOS

3.6.1. FUNDAÇÃO

A qualidade e o comportamento de uma fundação dependem de uma boa

escolha, que melhor concilie os aspectos técnicos e econômicos de cada obra. Qualquer

insucesso nessa escolha pode representar, além de outros inconvenientes, custos

elevadíssimos de recuperação ou até mesmo o colapso da estrutura ou do solo.

Segundo Teixeira, fundações rasas ou diretas são assim denominadas por se

apoiarem sobre o solo a uma pequena profundidade, em relação ao solo circundante. As




27

sapatas são elementos de apoio de concreto armado que resistem principalmente por

flexão.

As sapatas podem assumir praticamente qualquer forma em planta, sendo as

mais frequentes as sapatas quadradas, onde o menor lado é igual à largura, retangulares

e corridas, nesse caso onde a largura é maior que o menor lado. Ainda existem as

sapatas associadas, que são empregadas nos casos em que devido a proximidade dos

pilares, não é possível projetar-se uma sapata isolada para cada pilar. TEIXEIRA,

ALBERTO HENRIQUE E GODOY, NELSON SILVEIRA, Fundação, Teoria e Prática,

editora Pini, 1998.

As sapatas corridas são empregadas para receber as ações verticais de paredes,

muros, ou elementos alongados que transmitem carregamento uniformemente

distribuído em uma direção. Essa fundação torna-se adequada para uso em estruturas

que utilizam a alvenaria estrutural por transmitirem tensões baixas ao solo, visto que

toda a carga é distribuída sob a sapata corrida.

3.6.2. LAJE DE COBERTURA

Lajes são elementos planos, em geral horizontais, com duas dimensões muito

maiores que a terceira, sendo esta denominada espessura. A principal função das lajes é

receber os carregamentos atuantes no andar, provenientes do uso da construção como

pessoas, móveis e equipamentos, e transferi-los para os apoios.

Segundo Parsekian, alguns detalhes devem ser previsto para evitar que a

dilatação da laje cause fissuras nas paredes. Para isso, algumas providências devem ser

necessárias:

Reduzir a temperatura na laje (execução de telhado, preferencialmente com

telhas cerâmicas; ventilação sob telhado; proteção térmica- isopor ou argila

expandida).

Reduzir dilatação (empregando juntas de dilatação ou amarração das bordas da

laje às canaletas cintadas – com ferragem).

Prever junta entre a laje e a parede. Neste caso as paredes do último andar ficam

separadas da laje, de maneira a permitir que a laje se movimente sobre a parede

– as fissuras ficam direcionadas para o encontro da laje / parede e podem ser


28

escondidas com uma moldura de gesso e/ou impermeabilizadas com material

apropriado.

Figura 3-8 - Detalhe da junta de dilatação. Fonte: http://www.fkct.com.br/bloco_ceramico_alvenaria_estrutural.html, acesso em maio de 2012.

3.6.3. ESCADAS

Escadas é uma construção formada por uma série de degraus destinada a ligar

locais com diferença de nível.

As escadas mais utilizadas em edifícios de alvenaria estrutural são as moldadas

in loco com vigas de apoio no patamar, desde que respeitem a modulação da alvenaria,

as pré-moldadas, geralmente colocadas com equipamentos de transporte e escada jacaré,

mais leves. PARSEKIAN, GUILHERME ARIS, Alvenaria Estrutural em Blocos

Cerâmicos, editora Nome da Rosa, 2010.

As escadas diferentemente da estrutura quando moldadas in loco são, em geral,

em concreto armado e terá seus apoios na alvenaria estrutural ou em algum outro apoio

como lajes e patamares.



29

4. METODOLOGIA

4.1. DADOS GERAIS DE PROJETO

Neste trabalho foi elaborado o projeto de uma edificação residencial unifamiliar

com blocos cerâmicos de dois pavimentos. O edifício foi concebido sempre levando em

consideração as particularidades de um projeto em alvenaria estrutural.

Os grupos de projetistas envolvidos se preocuparam em resolver os mais

variados detalhes executivos, havendo uma forte interação entre eles e uma grande

preocupação em resolver as interferências entre a arquitetura, estrutura e instalações. O

resultado desse processo foi um projeto bem resolvido e com um grande nível de

detalhamento das soluções executivas. Esse tipo de projeto é denominado projeto

racionalizado.

Sabe-se que edifícios de alvenaria estrutural têm como característica possuir

elementos que funcionam ao mesmo tempo como estrutura e vedação. Portanto,

atentou-se no projeto que as paredes do edifício deveriam atender aos requisitos

arquitetônicos e estruturais simultaneamente, havendo uma forte interação entre esses

dois subsistemas. Dessa forma não foram precisos rasgos nas paredes ou improvisos, os

quais não são possíveis, pois comprometem a segurança da estrutura.

A função da estrutura nos edifícios é canalizar as ações externas para o terreno

onde o prédio se apoia. A fundação da edificação residencial unifamiliar de alvenaria

estrutural ficou simplificada visto que as paredes chegam ao solo. Como os

carregamentos se distribuem entre as paredes estruturais, e essas geralmente são

bastante extensas, são transmitidas tensões baixas ao solo.

Como se considerou o solo como sendo de boa qualidade é possível o uso de

sapatas corridas. A solução adotada é bastante eficiente, pois se faz uso de uma das

grandes vantagens que se tem ao construir em alvenaria estrutural que é poder distribuir

o carregamento ao longo de uma área maior.

Na elaboração do projeto estrutural foram desconsideradas as ações horizontais,

como vento e desaprumo, pois a edificação em questão é uma residência unifamiliar de

dois pavimentos, e as ações não afetarem significativamente a estabilidade da estrutura.

Após a definição do módulo básico a ser adotado na obra o processo de

organização modular ocorre de maneira automática, e todos os ambientes do projeto tem


30

suas medidas internas e externas múltiplas do módulo de referência adotado. Essa

maneira de projetar auxilia, entre muitas vantagens, na definição dos ambientes, na

definição de caixilhos, nas instalações e até mesmo na hipótese de existir alguma

mudança de projeto, durante o processo de desenvolvimento ou mesmo após a

finalização.

Adotou-se a família (15x30) cm, sendo assim, foram resolvidos os vãos de

portas e janelas com dimensões horizontais múltiplas de 15 centímetros. Em alguns

casos foram necessários a utilização de outras famílias de blocos, como os blocos

especiais de 4 cm para as esquadrias de portas. Foi possível um ajuste perfeito dos

blocos na planta de arquitetura. As dimensões verticais (incluindo a altura do peitoril)

também foram múltiplas de 20 cm.

A solução adotada é recomendada, pois o comprimento modular é igual ao dobro

da largura modular, permitindo uma amarração perfeita entre os blocos. Nas esquadrias

para se obter o ajuste do vão horizontal das portas, na modulação 15, partiu-se das

seguintes considerações como:

espessura do batente de madeira das portas igual a 3,5 cm;

fixação dos batentes de madeira com espuma rígida de poliuterano ou

parafusadas;

batentes de madeira: folha de 82 cm.

Assim, foi adotado vão para porta de 80 cm (vão de luz 80 cm, folha 82 cm e

abertura 91 cm).

Adotou-se modulação vertical de piso a teto, assim as paredes externas terminam

com bloco J, ajustando-se a altura da laje, e nas paredes internas usam-se blocos

canaletas comuns. Em relação as lajes no trabalho todas foram calculadas considerando

borda livre.

As instalações horizontais tiveram um tratamento diferenciado, pois os

diâmetros das tubulações são maiores e podem requerer manutenção. Foi adotado um

shaft hidráulico, os quais representam uma opção mais racional do que adotar paredes

não estruturais.

Os shafts hidráulicos são passagens deixadas na laje em toda a altura da

edificação, adjacentes à parede, por onde passam a tubulação. Normalmente são

executados em Box de banheiro ou junto à área de serviço, entretanto o shaft da

edificação localiza-se abaixo do patamar da escada. Teve-se como vantagens desta


31

opção a facilidade de execução das instalações, pois se elimina a interferência com

serviços de pedreiros e a necessidade de quebra e enchimento paredes. Além disso, os

shafts podem ser visitáveis, facilitando a manutenção. As desvantagens são o pior

isolamento acústico e a comunicação contínua de vazamentos. Em relação à passagem

de tubulações horizontais de maiores diâmetros, adotou-se forro falso no trecho onde a

tubulação passa.

No final, após a divisão dos cômodos, a residência apresenta uma garagem, três

sala, duas suítes, um quartos, um quarto de empregada, um closet, um escritório,

circulação, dois banheiros, uma área de serviço, duas varandas no pavimento térreo e

uma sacada no segundo pavimento.

As dimensões e disposições dos cômodos podem ser encontradas no projeto

arquitetônico. A edificação conta com uma escada para acesso ao segundo pavimento e

um reservatório superior com capacidade para 2000 litros.

O lote onde a edificação será instalada apresenta as dimensões de 18,0 por 25,0

metros, contando assim com uma área de 450 metros quadrados. A edificação possui

uma área total de 351,0 metros quadrados distribuídos. Possui uma taxa de ocupação de

38,22% e seu coeficiente de aproveitamento de 0,78.

Assim ao fim do trabalho seguem elaborado o projeto arquitetônico da

edificação residencial, as plantas de primeira e segunda fiadas, as plantas de elevação de

todas as paredes, bloco por bloco, com representação das aberturas cotadas, mostrando

os detalhes de como a parede deve ser executada, identificando os tipos de bloco (meio-

bloco, inteiro, bloco e meio e canaletas J), os eventuais grauteamentos verticais e

horizontais, a indicação das intersecções de paredes.

4.2. DADOS INICIAIS DE PROJETO E FLUXO DE INFORMAÇÕES

Diferentes fatores estão envolvidos nas escolhas a serem feitas durante a

execução do projeto. É importante uma reunião inicial entre os projetistas de

arquitetura, estrutura, hidráulica, elétrica e fundações, o engenheiro gerente da obra e o

proprietário do empreendimento.

Dentre as informações necessárias e escolhas feitas nessa primeira reunião,

pode-se destacar:


32

a. Tipo de fundação:

Foi considerado que o solo da fundação era de boa qualidade, e, portanto foi

feito uso de sapatas corridas, como mostra a Figura 4-1, por ser uma solução eficiente.

Esse tipo de fundação permitiu utilizar de uma das grandes vantagens da utilização da

alvenaria estrutural: a transmissão de baixas tensões para o solo.

Figura 4-1 - Fundação em sapata corrida.

Fonte: http://arquitectandoufpb.blogspot.com.br/2012/06/fase-da-obra-fundacoes.html, acesso maio de

2012.

b. Tipo do bloco:

Como a edificação possui apenas dois pavimentos, foi utilizado em toda

estrutura blocos de mesma resistência.

c. Modulação:

A solução adotada foi blocos da família (14x29) cm, sendo que esse tipo de

bloco permite a amarração direta, sem utilização de blocos especiais. Isso ocorre devido

o comprimento do bloco ser proporcional à largura.

d. Posicionamento de paredes não estruturais:

Tendo em vista que a utilização de paredes não estruturais reflete negativamente

na estrutura, evitaram-se as mesmas, entretanto, foi utilizada uma única parede não

estrutural. Pois quanto maior o número de paredes estruturais, menor é a concentração

de esforços.

http://arquitectandoufpb.blogspot.com.br/2012/06/fase-da-obra-fundacoes.html


33

e. Instalações:

Foram previstos shafts para passagem de instalações hidráulicas. As

distribuições horizontais das instalações elétricas foram feitas dentro das lajes, ficando

os eletrodutos verticais embutidos dentro dos furos dos blocos. A figura 4-2 mostra o

esquema de uma tubulação elétrica embutida dentro dos furos do blocos.

Figura 4-2 – Eletrodutos e a passagem da tubulação elétrica. Fonte: http://www.fkct.com.br/bloco_ceramico_alvenaria_estrutural.html, acesso em maio de 2012.

f. Tipo de laje, piso, contrapiso, rebaixos:

A escolha do tipo de laje depende dos seguintes fatores do número de andares,

número de repetições da laje, tamanho do empreendimento, disponibilidade de

equipamentos, prazo de execução entre outros. Para o projeto em questão, foi escolhida

a laje maciça moldada no local.

Simplificadamente foi considerado para o carregamento referente à

pavimentação e revestimento o valor de .

g. Portas e janelas:

A família de blocos adotada foi a de (15x30) cm. Nesse caso, teve-se atenção em

projetar os vãos de portas e janelas múltiplos de 15 cm. Sendo assim, não foi necessária

a utilização de outras famílias de blocos, ou blocos de quatro cm. A figura 4-3 ilustra

exemplos de abertura de porta e janela.



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(a) (b)

Figura 4-3 - Aberturas a) Portas, b) Janelas. Fonte: http://www.fkct.com.br/bloco_ceramico_alvenaria_estrutural.html, acesso em maio de 2012.



35

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A seguir são apresentados os projetos elaborados de uma edificação residencial

unifamiliar em alvenaria estrutural com blocos cerâmicos. Para melhor entendimento o

projeto será apresentado em partes que compõem todo o conjunto.

Primeiramente será apresentado o projeto arquitetônico, posteriormente a divisão

de todas as lajes com o contorno da mesma na planta de formas. Em seguida o projeto

estrutural e de modulação.

5.1. PROJETO ARQUITETÔNICO

O projeto de arquitetura é o processo pelo qual uma obra de arquitetura é

concebida e também a sua representação final. É considerada a parte escrita de um

projeto. O projeto arquitetônico é essencial para que a obra saia como planejada. É

constituído de plantas baixas, cortes e elevações, fachada, planta de cobertura e

implantação.

Segue abaixo os seguintes projetos:

Projeto Arquitetônico (Esc.: 1/75);

Cortes e fachada (Esc.: 1/75);

Cobertura (Esc.: 1/150);

Situação (Esc.: 1/250);

http://pt.wikipedia.org/wiki/Obra_de_arquitetura


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5.2. PROJETO ESTRTURAL

Após a finalização do projeto arquitetônico foi realizado um estudo das lajes e

quais seriam as paredes estruturais na qual as lajes se apoiariam. Com a definição dessas

paredes estruturais foi possível traçar os contornos das lajes para a realização do projeto

estrutural das mesmas.

O levantamento das características geométricas das lajes foi possível após a

elaboração da planta de formas, pois foi possível determina o contorno, dimensões e

vãos de cada laje.

5.2.1. PLANTA DE FORMAS

Em seguida encontra-se a planta de formas dos três pavimentos em escala 1/75.


45


46


47


48

5.2.2. DIMENSIONAMENTO DAS LAJES

No projeto de lajes, a primeira etapa consiste em determinar os vãos livres ( ),

os vãos teóricos ( ) e a relação entre os vãos teóricos. Vão livre é a distância livre entre

as faces dos apoios. No caso de balanços, é à distância da extremidade livre até a face

do apoio. O vão teórico ( ) é denominado vão equivalente pela ABNT NBR 6118:2003,

que o define como a distância entre os centros dos apoios, não sendo necessário adotar

valores maiores do que:

Em laje isolada, o vão livre acrescido da espessura da laje no meio do vão;

Em vão extremo de laje contínua, o vão livre acrescido da metade da dimensão

do apoio interno e da metade da espessura da laje no meio do vão.

Em geral, para facilidade do cálculo, é usual considerar os vãos teóricos até os

eixos dos apoios ou acrescer dez centímetros ao vão livre.

Conhecidos os vãos teóricos considera-se o menor vão, o maior e a

relação entre . De acordo com o valor de λ, é usual a seguinte classificação:

λ ≤ 2 - laje armada em duas direções;

λ > 2 - laje armada em uma direção.

A etapa seguinte do projeto das lajes consiste em identificar os tipos de vínculo

de suas bordas. Existem, basicamente, três tipos: borda livre, borda simplesmente

apoiada e borda engastada, entretanto no trabalho foram consideradas todas as lajes com

borda simplesmente apoiada. Para tal foi elaborado uma planilha que expressa essas

características.

Abaixo segue a Tabela 5-1, características geométricas das lajes, que mostra os

resultados obtidos.


49

Tabela 5-1 - Características geométricas das lajes da edificação.

Laje (L) Dimensões (m)

(m)

(m) λ

Tipo de

vinculação Tipo de armação

da laje Espessura

(m) menor maior

L101 3,60 4,20 3,70 4,30 1,20 1 2 direções 0,10

L102 3,60 4,35 3,70 4,45 1,25 1 2 direções 0,10

L103 1,80 3,60 1,90 3,70 1,95 1 2 direções 0,10

L104 1,50 3,60 1,60 3,70 2,35 1 1 direção 0,10

L105 1,50 4,95 1,60 5,05 3,20 1 1 direção 0,10

L106 3,30 3,60 3,40 3,70 1,10 1 2 direções 0,10

L107 2,45 3,00 2,55 3,10 1,25 1 2 direções 0,10

L108 0,40 1,00 0,50 1,10 2,20 1 1 direção 0,10

L109 3,00 3,60 3,10 3,70 1,20 1 2 direções 0,10

L110 2,55 4,50 2,65 4,60 1,75 1 2 direções 0,10

L111 3,60 4,20 3,70 4,30 1,20 1 2 direções 0,10

L201 3,60 4,20 3,70 4,30 1,20 1 2 direções 0,10

L202 3,60 4,35 3,70 4,45 1,25 1 2 direções 0,10

L203 1,80 3,60 1,90 3,70 1,95 1 2 direções 0,10

L204 1,50 3,60 1,60 3,70 2,35 1 1 direção 0,10

L205 4,95 4,95 5,05 5,05 1,00 1 2 direções 0,10

L206 3,30 3,60 3,40 3,70 1,10 1 2 direções 0,10

L207 3,00 3,60 3,10 3,70 1,20 1 2 direções 0,10

L208 2,55 4,50 2,65 4,60 1,75 1 2 direções 0,10

L301 1,50 3,60 1,60 3,70 2,35 1 1 direção 0,10

Em seguida verificou-se em quais lajes haveria paredes apoiadas diretamente

sob a mesma para o levantamento de cargas. As cargas de paredes apoiadas diretamente

na laje podem, em geral, ser admitidas uniformemente distribuídas na laje desde que

sejam armadas em duas direções. Abaixo se encontra a tabela 5-2 com o levantamento

de carga da parede não estrutural apoiada sob a laje.

Tabela 5-2 - Cargas das paredes não estruturais apoiadas sob as lajes.

Laje Dimensões da parede (m) Material da

parede Peso da Parede

(kN/m²) Carga distribuída

na laje (kN/m²) Comprimento Altura

L202 1,35 2,8 4 2,2 0,51

Pé direito Arquitetônico 2,8 m

Por fim foi possível levantar todas as cargas que atuam nas lajes. Foi

considerado o peso próprio, peso de revestimentos de piso e forro, peso de divisórias e

cargas de uso.


50

Na avaliação do peso próprio, conforme item 8.2.2 da ABNT NBR 6118:2003,

admite-se o peso específico de para o concreto armado. As cargas relativas

aos revestimentos de piso e da face inferior da laje dependem dos materiais utilizados.

Pela norma também o valor de pode ser adotado para representar a carga

relativa ao revestimento.

Os valores das cargas de uso dependem da utilização do ambiente arquitetônico

que ocupa a região da laje em estudo e, portanto, da finalidade da edificação

(residencial, comercial, escritórios, etc.) e se encontram no anexo A deste trabalho.

A tabela 5-3 a baixo mostra o levantamento de cargas atuantes nas lajes.

Tabela 5-3 - Levantamento de cargas atuantes nas lajes.

Laje Peso Próprio

(kN/m²)

Peso do

revestimento

(kN/m²)

Tipo de utilização

Sobrecarga de

utilização

(kN/m²)

Carga de Parede (kN/m²)

Carga

Total

(kN/m²)

L101 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L102 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L103 2,5 1 red2 2 0,00 5,50

L104 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L105 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L106 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L107 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L108 2,5 1 est 2 0,00 5,50

L109 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L110 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L111 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L201 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L202 2,5 1 red1 1,5 0,51 5,51

L203 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L204 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L205 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L206 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L207 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L208 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

L301 2,5 1 red1 1,5 0,00 5,00

Onde:

é o tipo de utilização referente a residência como dormitórios, copa, sala,

cozinha e banheiro (1,5 kN/m²);


51

é o tipo de utilização referente a residência como despensa, área de serviço e

lavanderia (2,0 kN/m²);

é o tipo de utilização referente a escritório (2,0 kN/m²).

O próximo passo foi o calculo das reações de apoio, ou seja, as ações atuantes

nas lajes que são transferidas para a alvenaria estrutural que servem como apoio para as

lajes. Embora essa transferência aconteça com as lajes em comportamento elástico, o

procedimento de cálculo proposto pela ABNT NBR 6118:2001 baseia-se no

comportamento em regime plástico, a partir da posição aproximada das linhas de

plastificação, também denominadas charneiras plásticas. Este procedimento é conhecido

como processo das áreas.

As reações de apoio das lajes podem ser feita de duas maneiras a primeira, como

já dita anteriormente é feita pelo processo das áreas, a segunda maneira mediante o uso

de tabelas, como as encontradas em PINHEIRO (1993).

Mediante o uso de tabelas elaboradas por PINHEIRO (1993) foi possível o

cálculo das reações de apoio das lajes, exceto uma, pois o tipo de vinculação que a laje

se encontra não se enquadrava em nenhuma tabela disponível. Assim a laje L107 foi

calculada pelo processo das áreas. Em seguida é mostrado o cálculo dessa laje.

Para o cáculo das reações de apoio da laje 107 a ABNT NBR 6118:2003 – item

14.7.6.1, permite-se calcular as reações de apoio de lajes retangulares, com carga

uniformemente distribuída, considerando-se para cada apoio carga correspondente aos

triângulos ou trapézios obtidos traçando, a partir dos vértices, na planta de laje, retas

inclinadas de:

45 graus, entre dois apoios de mesmo tipo

60 graus, a partir do apoio quando o outro apoio for livremente apoiado

90 graus, a partir do apoio quando a borda vizinha for livre.

Assim dividindo a laje conforme preconiza a norma encontra-se a figura 5-1

abaixo:


52

Figura 5-1 - Dimensionamento da laje

L107 pelo método da ruptura.

Dados:

Aço: CA-50 e concreto com .

Laje 107: 3 apoios e 1 apoio livre.

;

;

;

Assim a reação de apoio será dada por:

Todas as demais lajes foram calculadas a parti das tabelas elaboradas por

Pinheiro. Tais tabelas, baseadas no Processo das Áreas, fornecem coeficientes


53

adimensionais ( , , , ) a partir das condições de apoio e de λ, com os quais se

calculam as reações, dadas por:

Onde , , correspondem às reações de apoio na direção do vão e ,

correspondem às reações de apoio na direção do vão .

A tabela 5-4 abaixo mostra todas as reações das lajes que serão utilizadas

posteriormente para o dimensionamento da alvenaria estrutural em blocos cerâmcos.

Tabela 5-4 - Reações de apoios nas lajes.

Laje Tipo de

vinculação λ

Vx

(kN/m) Vy

(kN/m) V`x

(kN/m) V`y

(kN/m)

x y x' y'

L101 1 1,20 2,92 2,50 - - 5,40 4,63 - -

L102 1 1,25 3,00 2,50 - - 5,55 4,63 - -

L103 1 1,95 3,72 2,50 - - 3,89 2,61 - -

L104 1 >2 5,00 2,50 - - 4,00 2,00 - -

L105 1 >2 5,00 2,50 - - 4,00 2,00 - -

L106 1 1,10 2,73 2,50 - - 4,64 4,25 - -

L107 1 1,25 3,00 2,50 - - 4,26 5,68 - -

L108 1 >2 5,00 2,50 - - 1,38 0,69 - -

L109 1 1,20 2,92 2,50 - - 4,53 3,88 - -

L110 1 1,75 3,57 2,50 - - 4,73 3,31 - -

L111 1 1,20 2,92 2,50 - - 5,40 4,63 - -

L201 1 1,20 2,92 2,50 - - 5,40 4,63 - -

L202 1 1,25 3,00 2,50 - - 6,11 5,09 - -

L203 1 1,95 3,72 2,50 - - 3,53 2,38 - -

L204 1 >2 5,00 2,50 - - 4,00 2,00 - -

L205 1 1,00 2,50 2,50 - - 6,31 6,31 - -

L206 1 1,10 2,73 2,50 - - 4,64 4,25 - -

L207 1 1,20 2,92 2,50 - - 4,53 3,88 - -

L208 1 1,75 3,57 2,50 - - 4,73 3,31 - -

L301 1 >2 5,00 2,50 - - 4,00 2,00 - -

O cálculo dos momentos atuantes nas lajes também foi desenvolvido por meio

de tabelas desenvolvidas por Pinheiro. O emprego dessas tabelas é semelhante ao


54

apresentado para as reações de apoio. Os coeficientes tabelados , , , ) são

adimensionais, sendo os momentos fletores por unidade de largura dados pelas

expressões:

Onde , , correspondem ao momento fletor na direção do vão e ,

correspondem ao momento fletor na direção do vão . Na tabela 5-5 encontram-se

todos os momentos das lajes.

Tabela 5-5 - Momentos atuantes nas lajes.

Laje Tipo de

vinculação λ

(kNm/m)

(kNm/m)

(kNm/m)

(kNm/m)

L101 1 1,20 5,75 4,22 - - 3,936 2,889 - -

L102 1 1,25 6,10 4,17 - - 4,175 2,854 - -

L103 1 1,95 9,73 3,23 - - 1,932 0,641 - -

L104 1 >2 12,50 3,16 - - 1,600 0,404 - -

L105 1 >2 12,50 3,16 - - 1,600 0,404 - -

L106 1 1,10 5,00 4,27 - - 2,890 2,468 - -

L107 1 1,25 6,10 4,17 - - 1,983 1,356 - -

L108 1 >2 12,50 3,16 - - 0,172 0,043 - -

L109 1 1,20 5,75 4,22 - - 2,763 2,028 - -

L110 1 1,75 8,95 3,53 - - 3,143 1,239 - -

L111 1 1,20 5,75 4,22 - - 3,936 2,889 - -

L201 1 1,20 5,75 4,22 - - 3,936 2,889 - -

L202 1 1,25 6,10 4,17 - - 4,597 3,143 - -

L203 1 1,95 9,73 3,23 - - 1,756 0,583 - -

L204 1 >2 12,50 3,16 - - 1,600 0,404 - -

L205 1 1,00 4,23 4,23 - - 5,394 5,394 - -

L206 1 1,10 5,00 4,27 - - 2,890 2,468 - -

L207 1 1,20 5,75 4,22 - - 2,763 2,028 - -

L208 1 1,75 8,95 3,53 - - 3,143 1,239 - -

L301 1 >2 12,50 3,16 - - 1,600 0,404 - -

Por fim é feito o dimensionamento das armaduras. Conhecidos os momentos

fletores característicos ( ), passa-se à determinação das armaduras. Esse

dimensionamento é feito da mesma forma que para vigas, admitindo-se a largura

, obtendo-se, dessa forma, uma armadura por metro linear.


55

Inicialmente, determina-se o momento fletor de cálculo, em kN.cm/m pela

equação:

, com

Em seguida, calcula-se o valor do coeficiente , com e ,

pois foi considerado como dois centímetros:

Conhecidos o concreto, o aço e o valor de , obtém-se, na tabela desenvolvida

por Pinheiro, o valor de . Calcula-se, então, a área de armadura necessária:

Então se escolhe o diâmetro das barras e o seu espaçamento verificando os

valores mínimos recomendados pela ABNT NBR 6118:2003 de no item

17.3.5.2.1. Para isso, calcula-se dado por:

Os valores de são dados em função do e encontra-se na ABNT NBR

6118:2003, a tabela abaixo mostra esses valores. No presente trabalho foi utilizado

, visto que o utilizado é de 25MPa.

Tabela 5-6 - Taxa de armadura mínima para lajes de concreto armado

fck (Mpa) 20 25 30 35 40 45 50

(%) 0,15 0,15 0,173 0,201 0,23 0,259 0,288

Fonte: ABNT NBR 6118:2003 – Projeto de Estrutura de Concreto

A seguir segue o dimensionamento acima descrito executado na tabela 5-7, na

tabela apenas a armadura positiva foi calculada, visto que cada laje foi calculada

considerando simplesmente apoiada. Em seguida a tabela 5-8 que descreve a armadura a

ser utilizada em cada laje contendo informações como número e bitola de cada barra e

espaçamento.

No final das tabelas ainda segue o projeto estrutural com o detalhamento de

todas as lajes em escala 1/75.


56

Tabela 5-7 - Cálculo da armadura positiva para lajes.

Laje Momento

(kNm/m)

(cm)

(cm)

(cm²/kN)

(cm²/kN)

(cm²/m)

(cm²/m)

L101 5,750

10 8 8,0 0,024 2,42 1,01

4,220 10,8 0,024 1,77 1,01

L102 6,100

10 8 7,5 0,024 2,56 1,01

4,170 11,0 0,024 1,75 1,01

L103 9,730

10 8 4,7 0,025 4,26 1,01

3,230 14,2 0,024 1,36 1,01

L104 12,500

10 8 3,7 0,026 5,69 1,01

3,160 14,5 0,024 1,33 1,01

L105 12,500

10 8 3,7 0,026 5,69 1,01

3,160 14,5 0,024 1,33 1,01

L106 5,000

10 8 9,1 0,024 2,10 1,01

4,270 10,7 0,024 1,79 1,01

L107 5,750

10 8 8,0 0,024 2,42 1,01

4,220 10,8 0,024 1,77 1,01

L108 5,750

10 8 8,0 0,024 2,42 1,01

4,220 10,8 0,024 1,77 1,01

L109 8,950

10 8 5,1 0,025 3,92 1,01

3,530 13,0 0,024 1,48 1,01

L110 6,440

10 8 7,1 0,024 2,70 1,01

4,120 11,1 0,024 1,73 1,01

L111 5,750

10 8 8,0 0,024 2,42 1,01

4,220 10,8 0,024 1,77 1,01

L201 6,100

10 8 7,5 0,024 2,56 1,01

4,170 11,0 0,024 1,75 1,01

L202 9,730

10 8 4,7 0,025 4,26 1,01

3,230 14,2 0,024 1,36 1,01

L203 12,500

10 8 3,7 0,026 5,69 1,01

3,160 14,5 0,024 1,33 1,01

L204 4,230

10 8 10,8 0,024 1,78 1,01

4,230 10,8 0,024 1,78 1,01

L205 5,000

10 8 9,1 0,024 2,10 1,01

4,270 10,7 0,024 1,79 1,01

L206 5,750

10 8 8,0 0,024 2,42 1,01

4,220 10,8 0,024 1,77 1,01

L207 8,950

10 8 5,1 0,025 3,92 1,01

3,530 13,0 0,024 1,48 1,01

L208 6,440

10 8 7,1 0,024 2,70 1,01

4,120 11,1 0,024 1,73 1,01

L301 1,600

10 8 28,6 0,023 0,64 1,01

0,404 113,0 0,023 0,16 1,01


57

Tabela 5-8 - Cálculo da armadura para lajes (continuação).

Laje

(cm²/m) Espaçamento

(cm) Diâmetro

(mm)

Núm. de barras

(unidade) Descrição

L101 2,42 13 6,3 29 29 Ø 6.3 c/13

1,77 20 8,0 22 22 Ø 8.0 c/20

L102 2,56 12 6,3 30 30 Ø 6.3 c/12

1,75 20 8,0 22 22 Ø 8.0 c/20

L103 4,26 8 6,3 24 24 Ø 6.3 c/8

1,36 20 8,0 19 19 Ø 8.0 c/20

L104 5,69 8 6,3 20 20 Ø 6.3 c/8

1,33 20 8,0 19 19Ø 8.0 c/20

L105 5,69 8 6,3 20 20 Ø 6.3 c/8

1,33 20 8,0 25 25 Ø 8.0 c/20

L106 2,10 15 6,3 23 23 Ø 6.3 c/15

1,79 20 8,0 19 19 Ø 8.0 c/20

L107 2,42 13 6,3 20 20 Ø 6.3 c/13

1,77 20 8,0 16 16 Ø 8.0 c/20

L108 2,42 13 6,3 4 4 Ø 6.3 c/13

1,77 20 8,0 6 6 Ø 8.0 c/20

L109 3,92 8 6,3 39 39 Ø 6.3 c/8

1,48 20 8,0 19 19 Ø 8.0 c/20

L110 2,70 12 6,3 23 23 Ø 6.3 c/12

1,73 20 8,0 23 23 Ø 8.0 c/20

L111 2,42 13 6,3 29 29 Ø 6.3 c/13

1,77 20 8,0 22 22 Ø 8.0 c/20

L201 2,56 12 6,3 30 30 Ø 6.3 c/12

1,75 20 8,0 22 22 Ø 8.0 c/20

L202 4,26 8 6,3 46 46 Ø 6.3 c/8

1,36 20 8,0 22 22 Ø 8.0 c/20

L203 5,69 8 6,3 24 24 Ø 6.3 c/8

1,33 20 8,0 19 19 Ø 8.0 c/20

L204 1,78 18 6,3 9 9 Ø 6.3 c/18

1,78 20 8,0 19 19 Ø 8.0 c/20

L205 2,10 20 8,0 25 25 Ø 6.3 c/20

1,79 20 8,0 25 25 Ø 8.0 c/20

L206 2,42 13 6,3 26 26 Ø 6.3 c/13

1,77 20 8,0 19 19 Ø 8.0 c/20

L207 3,92 8 6,3 39 39 Ø 6.3 c/8

1,48 20 8,0 19 19 Ø 8.0 c/20

L208 2,70 12 6,3 23 23 Ø 6.3 c/12

1,73 20 8,0 23 23 Ø 8.0 c/20

L301 1,01 20 6,3 8 8 Ø 6.3 c/20

1,01 20 8,0 18 18 Ø 8.0 c/20


58


59


60


61

5.2.3. DIMENSIONAMENTO DA ESCADA

Dados:

Aço: CA-50 e concreto com .

Para o levantamento de cargas atuantes na escada a ABNT NBR 6120:1980

recomenda o uso de sobrecarga (sem acesso ao público) e para

pavimentação/revestimento .

O espelho tem altura de vinte centímetros ( ), que representa o módulo

básico do bloco cerâmico, e o piso de vinte e cinco centímetros ( ).

Figura 5-2 - Detalhe da escada.

Calculando o comprimento de cada trecho obtêm :

e comprimento do trecho : ;

Para o cálculo das ações atuante é necessário conhecer , adotando como

é possível calcular e . Assim:


62

As ações atuantes na escada são o peso próprio, peso da

pavimentação/revestimento e sobrecarga de utilização. O peso próprio é dado por:

Assim, , o

peso da pavimentação/revestimento recomendado pela ABNT NBR 6120:1980 é de

e sobrecarga de .

Valor total da ação:

Calculando os esforços solicitantes, o momento fletor será utilizado para o

dimensionamento da armadura da escada e as reações de apoio serão utilizadas para o

carregamento que será aplicado na alvenaria estrutural.

O momento fletor é calculado pela fórmula 20 e a reação de apoio dado pela

fórmula 21, o passo a passo será omitido visto que os resultados foram colocados em

forma de tabela.

Os passos seguintes são semelhantes ao dimensionamento de uma laje, aplicam-

se as fórmulas 13, 14, 15 e 16 acima já citadas para o cálculo da área de aço para

armadura da escada. O utilizado para o dimensionamento é de 25 MPa. Na tabela 5-

9 encontra-se o dimensionamento da armadura da escada.

Tabela 5-9 - Quadro resumo do dimensionamento da armadura da escada.

Trecho (cm)

(kN/m)

(kN*m/m)

(cm)

(cm)

(cm²/kN)

(cm²/kN) (cm²) (cm²/m)

L1 250 11,13 6,95 9 6 3,70 0,024 3,89 Φ 6,3 c/19

L2 235 10,46 6,14 9 6 4,19 0,025 3,58 Φ 6,3 c/9

Abaixo segue o detalhamento da escada em escala 1/25.


63


64


65

5.3. DIMENSIONAMENTO DA CAIXA DE ÁGUA

A estimativa do consumo de água em uma residência é baseada no numero de

pessoas para qual a edificação foi projetada. As instalações de água fria devem ser

projetadas e construídas de modo a garantir o fornecimento de água de forma continua,

em quantidade suficiente, compressões e velocidades adequadas para o sistema de

tubulações e peças de utilização (chuveiro, torneiras, etc) funcionem perfeitamente;

preservar rigorosamente a qualidade da água do sistema de abastecimento e garantir o

máximo de conforto aos usuários, incluindo a redução dos níveis de ruído nas

tubulações.

A Norma que fixa as exigências à maneira e os critérios para projetar as

instalações prediais de água fria, atendendo às condições técnicas mínimas de higiene,

economia, segurança e conforto aos usuários, é a ABNT NBR 5626 – Instalação Predial

de Água Fria.

O dimensionamento será feito sem o aprofundamento da norma, de acordo com

a tabela de estimativa de consumo predial diário a estimativa pode ser feito. Uma pessoa

residente em uma edificação consome em média 200 litros de água por dia e algum

empregado tem um consumo médio de 150 litros diários.

A edificação possui um quarto de empregada, para um empregado, um quarto e

duas suítes, assim o numero de pessoas estimadas são um empregado e cinco pessoas.

Como consumo por pessoa é de litros diários pela empregada e litros diários as

demais pessoas.

O consumo total é dado por litros. Consumo

total em um dia = 1050 litros, multiplicando por um coeficiente de segurança. A ABNT

NBR-5626 estabelece que esse valor do reservatório deva atender a casa por dois dias,

esse valor deverá ser multiplicado por 2. Assim o consumo total é dado por

litros.

O uso do bom senso nos casos onde a capacidade calculada da caixa ultrapassar

as condições financeiras do consumidor e as condições técnicas da obra pode ser

aplicado. No dimensionamento acima, como o calculo foi feito para dois dias e em

eventuais faltas de abastecimento de água e o consumidor já tem por hábito economizar

água, pode se decidir pelo uso de uma caixa de menor capacidade, que atenda o

consumo de pelo menos 1 dia. Assim um reservatório de 2000 litros seria o suficiente.


66

5.4. PROJETO DE MODULAÇÃO

O projeto de modulação é fundamental para a alvenaria estrutural. Sua

importância está relacionada à estabilidade da edificação por sua estrutura ser de

sustentação e por estar relacionada a outros componentes que, no futuro do projeto e da

obra, comporão toda a edificação pronta para uso.

Até a publicação da atual norma em questão ABNT NBR 15812-1:2010 o

dimensionamento era feito através da verificação da carga admissível na parede.

Todavia, é necessária uma verificação do estudo limite último, onde considera o uso da

resistência característica e não o valor médio.

Existem muitas possibilidades de escolhas para melhor compatibilização entre

custo e resistências necessárias aos carregamentos. Nível de argamassa de assentamento

nos blocos, grautes, peso da casa de máquinas, estabilidade, tipo de argamassa (traço) e

confinamento são fatores determinantes no dimensionamento. Além de determinantes,

pequenos critérios adotados modificam o preço final da estrutura. Deve sempre levar em

conta a possibilidade do uso de armaduras para aumentar a resistência, principalmente

nos casos onde a tração atinge valores significativos.

A alvenaria é um material com baixa resistência a tração comparada com a

compressão. A resistência à flexão simples de alvenaria não armada será governada pela

resistência a tração. Essa resistência depende do tipo de argamassa (traço) utilizado.

Para os casos em que é admitido dimensionamento sem consideração da plastificação

das tensões de compressão (diagrama linear de compressão no Estádio I e II) é

permitido um aumento na resistência a compressão devido ao confinamento. Isso ocorre

visto que a região com tensões mais elevadas é confinada pela região onde a tensão é

menor. Geralmente isso ocorre em alvenarias não armadas, pois o dimensionamento é

feito no Estádio I, com a máxima tensão de tração inferior à revestida pela alvenaria.

Para o dimensionamento de carregamentos menos complexos, compressão

simples, admite-se um espalhamento da carga a 45 graus e tensões de tração usualmente

não significativas em planos perpendiculares diferenciais. O valor característico da

resistência do bloco pode ser de 10% a 30% menor do valor médio e o coeficiente de

minoração

A resistência ao cisalhamento depende do traço de argamassa utilizada, que

define a aderência inicial e, do nível de pré-compressão (baseado nas ações


67

permanentes). A aderência aumenta com o efeito da pré-compressão, sendo importante,

pois o dimensionamento segue o critério de resistência de Coulomb.

A alvenaria não é um material isotrópico, apresentando diferentes resistências

em diferentes direções de carregamento. No entanto nos edifícios, o esforço

predominante na alvenaria é a compressão simples causada pelas cargas verticais.

Outros esforços possíveis são os de tração, tração na flexão, compressão na flexão e

cisalhamento. São esforços caudados por ações laterais em edifícios e têm maior

intensidade conforme a altura do prédio.

Como se trata de uma casa residencial com dois pavimentos, os esforços

provenientes de ações laterais não levam a uma inversão de tensões na estrutura ou a um

aumento que possa levar aos resultados obtidos nos cálculos referentes à compressão

simples.

5.4.1. PRIMEIRA E SEGUNDA FIADA

O projeto de alvenaria estrutural, pela sua importância no todo da edificação, é o

desenho preciso de cada lâmina de parede que sustentará a edificação trabalhando em

conjunto com outras em todos os sentidos e nas 3 direções ou coordenadas. É o projeto

que substitui a estrutura de concreto fornada por pilares e vigas. Além disso, é o projeto

que determina os vãos modulares de janelas, portas e todas as demais interferências da

edificação, como shafts, localização de instalações, espaços comuns no térreo,

elevadores, posição de caixas d água até vagas de garagem, tudo é dimensionado para a

medida modular da alvenaria.

Após a determinação das paredes que seriam portantes, ou seja, aquelas que

terão a função de suportar as cargas da edificação e serão responsáveis pela sua

estabilidade foi possível traçar a modulação, primeira e segunda fiada de toda a

edificação. O traçado ficou simplificado visto que todas as medidas de cômodos e

aberturas foram previamente pensadas e estudadas para que não houvesse algum tipo de

problema durante essa fase de projeto.

A seguir encontra-se o projeto de modulação, primeira e segunda fiada em escala

1/75.


68


69


70


71


72

5.4.2. DIMENSIONAMENTO DA ALVENARIA

Em seguida serão apresentados memoriais de cálculo relativos a dois métodos:

carregamento por paredes isoladas e grupo de paredes. Os métodos partem da mesma

equação de metodologia da compressão simples, no entanto as simplificações são

diferenciadas.

O modelo mais simples, e adequado para casos onde não há amarração entre

paredes considera que não existe qualquer distribuição de esforços entre paredes que se

cruzam, assim o carregamento de uma determinada parede ‘N’, chegará à estrutura de

apoio apenas pela parede ‘N’.

Quando há efetiva ligação entre paredes, amarração direta como mostra a

figura 5.3, é possível e recomendável considerar que os esforços verticais serão

uniformizados da parede mais carregada para a menos carregada. O modelo mais

simples é de grupo de paredes que considera a uniformização total entre paredes que

têm ligação, sendo adequados para vãos moderado e consequente comprimentos de

parede limitados.

Figura 5-3 - Exemplo de amarração direta. Fonte: http://www.fkct.com.br/bloco_ceramico_alvenaria_estrutural.html, acesso em maio de 2012.

Para determinação da resistência necessária característica do bloco , deve-

se primeiramente determinar qual o valor do prisma característico , conforme a

fórmula de compressão simples:



73

Onde:

é coeficiente de ponderação das ações, usualmente igual a 1,4;

é o coeficiente de ponderação das resistências, usualmente igual a 2,0;

é um coeficiente igual a 1,0 para paredes e 0,9 para pilares;

é a força normal característica;

é a resistência característica de compressão simples do prisma;

é a altura efetiva;

é a espessura efetiva do bloco;

é a área bruta da seção transversal.

Como considerações de cálculo teve-se a eficiência , mas com

assentamento com argamassa apenas nas laterais, exemplo mostrado na Figura 5.4, a

uma diminuição de resistência para 82 % do original, daí:

Eficiência resultante é Assentamento

com argamassa apenas nas laterais). Altura efetiva , espessura efetiva do

bloco , e (paredes). Abaixo segue a figura 5-4 com o modelo de

como a argamassa será aplicado no bloco cerâmico. Existem dois métodos de aplicação

de argamassa nos blocos cerâmicos, no primeiro tipo a argamassa é colocada em todos

os septos do tijolo, no segundo método de aplicação a argamassa é colocada apenas nos

septos principais. Isso é feito quando não é necessária uma resistência alta, o caso do

presente trabalho, e ainda há uma economia de argamassa na obra.


74

Figura 5-4 - Blocos com argamassa apenas nas laterais.

Fonte: PARSEKIAN, GUILHERME ARIS, Alvenaria Estrutural em Blocos Cerâmicos.

Para chegar ao carregamento total da parede, determina a reação de apoio da laje

associada, o peso próprio da parede e outros possíveis carregamentos como: as cargas

do ático de caixa da água, casa de máquinas e barrilete. Todas as lajes, excetuando a

L107, foram consideradas apoiadas nas paredes.

Multiplica-se o valor da reação de apoio da laje pelo trecho para achar o esforço

normal proveniente da laje e, posteriormente soma-se com o peso referente da parede.

Como são dois pavimentos, esse valor é dobrado. Não são subtraídos os pesos das

aberturas, uma vez que mesmo sem descontar a resistência necessária dos blocos

encontrada são menores que a mínima. A carga do telhado é igual numericamente à

carga acidental das ações. O resultado das reações de apoios encontra-se em uma tabela

já apresentada.

Abaixo será apresentado o dimensionamento de uma parede como exemplo

pelos dois métodos, método das paredes isoladas e método do grupo de paredes sem

integração, as demais se encontram em uma planilha que foi elaborada para o

dimensionamento.

A seguir segue a figura 5-5 com a imagem da elevação 01 a ser dimensionada.


75

Figura 5-5 - Blocos com argamassa apenas nas laterais.

Fonte: Projeto de Modulação.

1) Dimensionamento pelo método das paredes isoladas:

Comprimento da parede, .

Peso específico do bloco cerâmico, .

Trechos: Primeiro com e laje 101, reação ;

Segundo com e laje 102, reação ;

Terceiro com e laje 103, reação .

A determinação esforço normal é determinada por trechos, assim:

Trecho 1:

;

Trecho 2:

;

Trecho 3:

;

Observação: O motivo da aplicação fixa de dois na fórmula é devido ao

carregamento devido a dois pavimentos como mencionado anteriormente.


76

Para se determinar aplica-se a fórmula da compressão simples, com o

respectivo de cada trecho, sendo que para todos os casos têm-se, onde e

:

Assim, aplicando a equação 01:

Trechos:

O adotado por fim é igual ao maior . Para a determinação da

resistência do bloco necessário aplica-se a eficiência da alvenaria:

Assim o maior valor de necessário para a parede 01 é ,

. O valor encontrado de é menor que o especificado pela

ABNT NBR 15812-1:2010, como a norma determina que a resistência mínima do bloco

cerâmico seja , tem-se o . Todas as demais paredes encontram-se

dimensionadas em planilhas que seguem os mesmos passos acima. A tabela 5-10 e 5-11,

dimensionamento da alvenaria pelo método das paredes isoladas é apresentada a seguir.


77

Tabela 5-10 - Dimensionamento da alvenaria pelo Método das paredes isoladas.

DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES: fbk DOS BLOCOS NECESSÁRIO

Identificação Carga distribuída

Parede Trecho

(m) (m)

Laje Alvenaria

ID Reação

(kN/m) (m) (m)

Índice

esbeltez

P01 Único 10,95

4,425 L101 5,40 2,8 0,14 20,00

Não

armada

4,500 L102 5,55 2,8 0,14 20,00

2,025 L103 2,61 2,8 0,14 20,00

P02

A 4,65 4,650 L101 + L104 9,40 2,80 0,14 20,00

B 5,40 3,375 L102 + L105 10,68 2,80 0,14 20,00

2,025 L103 2,61 2,80 0,14 20,00

P03 Único 3,90 3,900 L104+L106 8,64 2,8 0,14 20,00

P04 Único 1,05 1,050 Escada 10,46 2,80 0,14 20,00

P05 A 4,50 4,500 L106+L110 9,37 2,8 0,14 20,00

B 4,20 4,200 L110 4,73 2,8 0,14 20,00

P06 A 1,65 1,650 L110 4,73 2,80 0,14 20,00

B 1,65 1,650 L110 4,73 2,80 0,14 20,00

P07 Único 3,30 3,300 L109 4,26 2,8 0,14 20,00

P08 Único 3,90 3,900 L109 4,98 2,80 0,14 20,00

P09 Único 3,90 3,900 L101 4,63 2,8 0,14 20,00

P10 Único 5,25 3,525 L106 4,25 2,80 0,14 20,00

1,725 L104 2,00 2,80 0,14 20,00

P11 A 2,70 2,700 L109+L110 8,29 2,8 0,14 20,00

B 0,30 0,300 L109+L110 8,29 2,8 0,14 20,00

P12

A 2,40 2,400 L106+L107 8,09 2,80 0,14 20,00

B 0,75 0,750 L106+L107 8,05 2,80 0,14 20,00

C 2,85 2,850 L101+L102 9,26 2,80 0,14 20,00

D 0,30 0,300 L101+L102 9,26 2,80 0,14 20,00

P13 Único 2,55 2,550 L110+L111 7,85 2,8 0,14 20,00

P145 Único 0,60 0,600 L108 7,00 2,80 0,14 20,00

P15 A 2,70 2,700 L102+L103 8,52 2,8 0,14 20,00

B 0,30 0,300 L102+L103 8,52 2,8 0,14 20,00

P165

(Escada)

A 3,60 3,600 L205+L105+escada 19,44 2,80 0,14 20,00

B 0,30 0,300 L205+L105+escada 19,44 2,80 0,14 20,00

P17 Único 3,90 3,900 L111 4,54 2,8 0,14 20,00

P18 Único 3,90 3,900 L103 3,89 2,8 0,14 20,00


78

Tabela 5-11 - Dimensionamento da alvenaria pelo Método das paredes isoladas.

DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES: DO BLOCO NECESSÁRIO

Identificação Carga distribuída Resistência

Parede Área(m²) 1 laje 2 lajes 2 par. Total

(MPa)

(MPa)

Adotada

(kN) (kN) (kN) (kN) (MPa)

P01

0,62 23,90 47,79 45,10 92,89 0,69 1,67 3,0

0,63 24,98 49,95 45,86 95,81 0,70 1,70 3,0

0,28 5,29 10,57 20,64 31,21 0,50 1,23 3,0

P02

0,65 43,71 87,42 47,39 134,81 0,95 2,31 3,0

0,47 36,05 72,09 34,40 106,49 1,03 2,51 3,0

0,28 5,29 10,57 20,64 31,21 0,50 1,23 3,0

P03 0,55 33,70 67,39 39,75 107,14 0,90 2,19 3,0

P04 0,15 10,98 10,98 0,34 0,83 3,0

P05 0,63 42,17 84,33 45,86 130,19 0,94 2,30 3,0

0,59 19,87 39,73 42,81 82,54 0,64 1,57 3,0

P06 0,23 7,80 15,61 16,82 32,43 0,64 1,57 3,0

0,23 7,80 15,61 16,82 32,43 0,64 1,57 3,0

P07 0,46 14,06 28,12 33,63 61,75 0,61 1,49 3,0

P08 0,55 19,42 38,84 39,75 78,59 0,66 1,60 3,0

P09 0,55 18,06 36,11 39,75 75,86 0,64 1,55 3,0

P10 0,49 14,98 29,96 35,93 65,89 0,61 1,49 3,0

0,24 3,45 6,90 17,58 24,48 0,46 1,13 3,0

P11 0,38 22,38 44,77 27,52 72,28 0,87 2,13 3,0

0,04 2,49 4,97 3,06 8,03 0,87 2,13 3,0

P12

0,34 19,42 38,83 24,46 63,29 0,86 2,10 3,0

0,11 6,04 12,08 7,64 19,72 0,86 2,09 3,0

0,40 26,39 52,78 29,05 81,83 0,94 2,29 3,0

0,04 2,78 5,56 3,06 8,61 0,94 2,29 3,0

P13 0,36 20,02 40,04 25,99 66,02 0,85 2,06 3,0

P145 0,08 4,20 6,12 10,32 0,56 1,37 3,0

P15 0,38 23,00 46,01 27,52 73,53 0,89 2,17 3,0

0,04 2,56 5,11 3,06 8,17 0,89 2,17 3,0

P165 (Escada) 0,50 69,98 36,69 106,68 0,97 2,36 3,0

0,04 5,83 3,06 8,89 0,97 2,36 3,0

P17 0,55 17,71 35,41 39,75 75,16 0,63 1,53 3,0

P18 0,55 15,17 30,34 39,75 70,09 0,59 1,43 3,0

2) Dimensionamento pelo método do grupo de paredes sem integração:

Os grupos de paredes são definidos segundo os limites de abertura de portas ou

janelas e extremidades de paredes. Neste modelo as paredes são nomeadas na direção X

e Y, da esquerda para direita e de cima para baixo. A seguir é apresentada a divisão.


79


80

O grupo 01 é formado pelas paredes e , o cálculo do para o grupo 01

de paredes é semelhante ao anterior, entretanto o comprimento e as reações de apoio

agora adotados são os das paredes do grupo.

Paredes: com e laje 101, reação ;

com e laje 102, reação ;

Comprimento total é

Peso específico do bloco cerâmico, .

Empregando o mesmo raciocínio utilizado para o modelo de paredes isoladas na

determinação do das paredes.

Parede :

;

Parede :

;

Para a uniformização do carregamento utilizamos a seguinte formula 22,

conforme mostrado abaixo:

Assim:

O próximo passa a ser o calculo do , utilizando a formula um tem-se:

Portanto o necessário deve ser superior a 0,66MPa. A determinação da

resistência do bloco necessário é análogo ao método das paredes isoladas, basta aplicar

a eficiência para seu calculo .

Assim o maior valor de necessário para a parede 01 é ,

. O valor encontrado de é menor que o especificado pela


81

ABNT NBR 15812-1:2010, como a norma determina que a resistência mínima do bloco

cerâmico seja , tem-se o . Todas as demais paredes encontram-se

dimensionadas em planilhas que seguem os mesmos passos acima. A tabela 5-12 e 5-13,

dimensionamento da alvenaria pelo método do grupo de paredes sem integração é

apresentada a seguir.

Tabela 5-12 - Dimensionamento pelo Método dos grupos de paredes.

MÉTODO DOS GRUPOS DE PAREDE

Dimensionamento à compressão simples: fbk dos blocos necessário

Grupo Trecho (m) Laje

(kN/m) Área (m²) (m)

Paredes

(kN) Laje

(kN) (kN)

PX1 1,5 5,4 0,210 2,8 7,64 8,10 31,49

PY3 1,35 4,63 0,168 2,8 6,12 5,56 26,26

PX2 2,85 5,5 0,399 2,8 14,52 15,68 60,40

PX3 2,4 4,5 0,336 2,8 12,23 10,80 46,06

PY17 1,2 3,89 0,168 2,8 6,12 4,67 21,57

PX4 4,5 9,4 0,630 2,8 22,93 42,30 130,46

PY2 1,2 4,5 0,168 2,8 6,12 5,40 23,03

PY6 0,6 2 0,084 2,8 3,06 1,20 8,52

PY10 2,55 9,26 0,357 2,8 12,99 23,61 73,22

PX5 5,4 8,52 0,756 2,8 27,52 46,01 147,05

PY13 2,55 4,26 0,357 2,8 12,99 10,86 47,72

PY16 1,2 3,89 0,168 2,8 6,12 4,67 21,57

PX6 3,6 8,64 0,504 2,8 18,35 31,10 98,90

PY5 1,5 4,25 0,210 2,8 7,64 6,38 28,04

PY9 0,67 7,68 0,094 2,8 3,41 5,15 17,12

PX7 4,5 8.52 0,630 2,8 22,93 38,34 122,54

PX11 0,9 3,88 0,126 2,8 4,59 3,49 16,16

PY1 3,6 4,53 0,504 2,8 18,35 16,31 69,31

PY4 0,9 4,25 0,126 2,8 4,59 3,83 16,82

PY8 2,4 9.93 0,336 2,8 12,23 23,83 72,12

PX9 1,5 4,73 0,210 2,8 7,64 7,10 29,48

PX12 0,9 3,88 0,126 2,8 4,59 3,49 16,16

PY7 2,61 7,85 0,365 2,8 13,30 20,49 67,58

PX10 1,65 4,73 0,231 2,8 8,41 7,80 32,43

PY11 0,83 8,71 0,116 2,8 4,23 7,23 22,92

PX8 4,2 7,42 0,588 2,8 21,40 31,16 105,13

PY12 0,83 8,71 0,116 2,8 4,23 7,23 22,92

PY14 3,3 6,31 0,462 2,8 16,82 20,82 75,28

PY15 3,9 5,4 0,546 2,8 19,87 21,06 81,87


82

Tabela 5-13 - Dimensionamento pelo Método dos grupos de paredes (continuação).

Carregamento e grupo de paredes

Grupo Paredes (m) Total (kN) Carga (kN/m) (Mpa ) (MPa)

1 X1, Y3 2,85 57,75 20,26 0,66 1,61

2 X2 2,85 60,40 21,19 0,69 1,63

3 X3 2,40 46,06 19,19 0,63 0,87

4 Y17 1,20 21,57 17,98 0,59 1,44

5 X4, Y2, Y6, Y10 8,85 247,60 27,98 0,91 2.22

6 X5, Y13, Y16 9,15 216,34 23,64 0,77 1,88

7 X6, Y5, Y9 5,77 144,06 24,97 0,82 2,00

8 X7, X11, Y1, Y4, Y8 12,30 296,95 24,14 0,79 1,93

9 X9, X12, Y7 5,01 113,22 22,60 0,74 1,80

10 X10, Y11 2,48 55,35 22,32 0,73 1,78

11 X8, Y12, Y14, Y15 12,23 285,20 23,32 0,76 1,85

5.4.3. DIMENSIONAMENTO DE VIGAS

Como em todo projeto, às vezes torna-se necessário que não haja interferência

da estrutura com o arquitetônico, assim utiliza-se de outros meios para que isso não

ocorra. No presente trabalho para que não houvesse a utilização de pilares e viga de

concreto armado foi empregada à alvenaria estrutural como vigas podendo assim vencer

vãos e servirem de apoios para o pavimento superior.

Hipóteses de cálculo para alvenaria armada submetida à flexão simples, no

estado limite último admitindo estádio III:

as tensões são proporcionais às deformações;

as seções permanecem planas após as deformações;

os módulos de deformação são constantes;

há aderência perfeita entre o aço e a alvenaria;

máxima deformação da alvenaria igual a 0,35%;

a alvenaria não resiste à tração, sendo esse esforço resistido apenas pelo aço;

a tensão no aço é limitada a 50% da tensão de escoamento.

Considerações de cálculo:


83

O bloco canaleta estará totalmente grauteada, assim ,

como a resistência à compressão do bloco é igual a 70% da resistência do prisma tem-se

.

Considerando a tensão limite no aço correspondente a 50% do escoamento (aço

Ca-50, ), utiliza-se a equação 10.

Formulas desenvolvida através das hipóteses:

a posição da linha neutra entre estádios III e IV é dada por ;

a distâncias entre o centroide de compressão e de tração na seção transversal

;

o momento máximo resistente de cálculo da seção transversal é dado por

;

a resistência à compressão na flexão de cálculo é dado por ;

quando determina-se a profundidade da linha neutra que resiste

aos esforços com armadura simples através de uma equação do segundo grau

com parâmetros a, b e c. Onde , e

;

com a nova posição da linha neutra, determina e finalmente a armadura

necessário sendo o maior valor entre e mostrado na equação 10.

Como exemplo de dimensionamento será calculado a viga 03, as demais vigas

encontram-se dimensionadas em tabelas e seguem o mesmo padrão de

dimensionamento. A figura 5-6 ilustra a viga juntamente com o pilar 01.


84

Figura 5-6 – Viga 03 a ser

dimensionado.

As características da viga são, vão real , dimensões e

, assim . Carga atuante na viga: .

Cálculo do vão efetivo, e momento fletor solicitante de

cálculo, para viga bi apoiada com carregamento uniformemente distribuído o momento

é dado por , assim:

;

;

.

Determinação do momento máximo resistente de cálculo:

, canaleta totalmente grauteada;

;

;

;


85

Como utiliza-se armadura simples. O próximo passo é a

determinação dos parâmetros , , e para o cálculo da armadura simples.

Calculando a posição da linha neutra:

Novo com a posição da linha neutra,

Cálculo da área de aço:

;

Como adota-se , logo .

Segue abaixo o dimensionamento das demais vigas do projeto elaboradas em

planilhas. As vigas foram dimensionadas conforme método apresentado acima.

Viga 01, viga que se encontra entre as lajes 107, 105 e a escada;

Viga 02, viga que se encontra entre as lajes 107 e 110;

Viga 03, viga que se encontra na garagem (apoio da laje 111)

Tabela 5-14 - Propriedades das vigas e resistência necessária.

(m)

(m)

Carga

(kN/m)

(kNm)

(kNm)

(cm)

(cm)

(cm)

(MPa)

(MPa)

(MPa)

(cm)

(cm)

Md(máx) R

(kNm)

V3 2,85 3,24 4,63 6,08 8,51 14 39 35 6 4,8 3,36 22,0 26,2 10,84

V2 2,25 2,64 9,93 8,65 12,11 14 39 35 8 6,4 4,48 22,0 26,2 14,45

V1 3,75 4,14 9,93 8,87 12,42 14 39 35 8 6,4 4,48 22,0 26,2 14,45


86

Tabela 5-15 - Cálculo da área para armadura de aço das vigas.

Tipo de

armadura

(cm²)

(cm²)

(cm²)

V3 Armadura

simples 75,26 65,86 8,51 71,75 15,75 18,01 0,27 1,41 0,49 1,41

V2 Armadura

simples 100,35 87,81 12,11 70,34 17,16 17,16 0,28 1,98 0,49 1,98

V1 Armadura

simples 100,35 87,81 12,42 69,76 17,74 17,74 0,28 2,05 0,49 2,05

Armadura:

Viga 1: (2,40cm²);

Viga 2 = Viga 102: (2,40cm²);

Viga 3: (1,41cm²);

Contra vergas e vergas: Será adota armadura mínima (0,49cm²).

Todas as cintas na ultima fiada de cada pavimento também serão armadas com

armadura mínima, assim será utilizado .

5.4.4. DIMENSIONAMENTO DO PILAR

O dimensionamento de pilares com alvenaria cerâmica segue o mesmo padrão

de formulação que paredes submetidas à compressão simples. Os esforços adicionais

devido a excentricidades e efeitos secundários não levam a uma modificação

significativa no dimensionamento. Os blocos apresentam rigidez necessária não sendo a

possível a flambagem para o comprimento do pilar, mesmo que este seja de canto.

Para o dimensionamento do pilar será utilizado à mesma equação utilizada para

o dimensionamento da alvenaria, entretanto neste caso o valor de por se tratar

de pilar, a figura 5-6 acima ilustra o pilara a ser dimensionado, assim:

Como considerações de cálculo será adotado o espalhamento de argamassa em

toda a face superior dos blocos, portanto tem-se , e a


87

eficiência como . Ainda a carga será centrada, ou seja, sem

excentricidades.

Para o cálculo da carga atuante no pilar deve-se avaliar os carregamentos que

chegam ate o mesmo. A viga 03 que se apoia no pilar está submetida a uma carga

uniformemente distribuída de , como a viga está biapoiada a carga que

chega ao pilar é dada por:

Aplicando a formula 01:

Isolando na equação encontra-se , portanto a resistência

necessária do bloco é . . O valor encontrado de

é menor que o especificado pela ABNT NBR 15812-1:2010, como a norma

determina que a resistência mínima do bloco cerâmico seja , tem-se o

. No final de todos os dimensionamentos obtém o detalhamento como segue a

seguir.

5.4.5. ELEVAÇÕES

Abaixo são apresentadas as elevações de todas as paredes do projeto da

edificação residencial unifamiliar em alvenaria estrutural com blocos cerâmicos

conforme dimensionamento acima em escala 1:50. O projeto contem a identificação de

cada elevação e encontro de paredes, identificação dos blocos canaletas, enumeração

vertical das fiadas e ferragens na verga, contra-verga e cinta.


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5.5. PROJETO DE INSTALAÇÕES

O trabalho em questão foca o projeto de uma edificação de alvenaria estrutural

com uso de blocos cerâmicos, com a determinação da resistência necessária ao esforço

preponderante, no caso a compressão simples. Embora não seja enfatizado o

dimensionamento, detalhamento e concepção do projeto das correntes instalações

(elétrica e hidrosanitárias), diferentes soluções podem ser adotadas. Isso porque não são

permitidas as quebras dos blocos, as quais resultam em efeitos negativos significativos

na segurança, conforto e aceitabilidade da obra.

Cada projeto possui uma particularidade. No projeto de instalações

hidrosanitárias é importante estabelecer uma concentração das instalações próximas a

compartimentos de necessidade (banheiro e cozinha). No projeto de instalações elétricas

devem ser previamente determinados a posição das peças no Projeto Executivo, sendo o

fator condicionante o Projeto Arquitetônico.

5.5.1. PROJETO DE INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS

No projeto de instalações hidráulicas devem-se prever todas as soluções

possíveis que evitem os rasgos ou quebras dos blocos para o embutimento das

instalações. Rasgos nas paredes significam trabalho, desperdício, maior consumo de

material e mão de obra e, principalmente, problemas estruturais devido à diminuição da

seção resistente e minimização da segurança no dimensionamento.

Muitas são as soluções recomendadas para passagem de dutos hidrossanitários.

Paredes nas quais não existam graute podem ser utilizadas para embutimento das

tubulações pelos furos dos blocos. Outra solução interessante é o emprego de paredes

não estruturais próximas a banheiros e cozinhas, com menor espessura, sobre as quais

são instalados os dutos, com posterior enchimento da diferença de espessura.

A melhor alternativa do ponto de vista construtivo e estrutural, é o uso de shafts.

Deve-se estar atento quanto à localização e dimensões. Os mesmos podem ser fechados

com painéis pré-fabricados, parafusados a parede, permitindo a remoção fácil em

necessidade de verificação e manutenção.


100

Os banheiros e cozinhas devem ser projetados o mais próximos possível, de

forma a agrupar as instalações obtendo maior economia de espaço na arquitetura e

redução do número necessário de shafts.

5.5.2. PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

O projeto elétrico é definido a partir de especificações e fatores condicionantes

contidos no Projeto Arquitetônico. O detalhamento do Projeto Executivo deverá ser

planejado pelo arquiteto, apresentando nas elevações os locais onde serão utilizados

blocos apropriados para as instalações.

Para a passagem de eletrodutos embutidos devem ser utilizados blocos vazados.

Caixas de tomadas e interruptores podem ser previamente instaladas em blocos

cortados, que serão assentados em posições predeterminadas da parede durante a

execução da alvenaria. Outra alternativa é a colocação do bloco cortado com espaço

para a colocação posterior da caixa, que é chumbada no bloco.

Quanto às caixas do quadro de distribuição e de passagem devem ser

previamente definidas e especificadas no Projeto Executivo, em dimensões que evitem

cortes na alvenaria para acomodação consistente. O projetista deve ser informado das

dimensões e posições desses quadros, de forma a detalhar o reforço necessário na

abertura para a manutenção da integridade estrutural.

5.6. RELAÇÃO DE AÇO

Após a conclusão de todos os projetos foi realizado o levantamento de consumo

de aço de toda a estrutura. A seguir é apresentado as tabelas 5-16 a 5-22 onde é

levantado o consumo de aço pelas elevações, lajes e escada. Na tabela 5-23 encontra-se

uma tabela resumo com o consumo de aço em peso.


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Tabela 5-16 – Relação de aço Elevações (Primeiro Andar).

RELAÇÃO DE AÇO - PRIMEIRO ANDAR

ELEVAÇÃO AÇO DIÂMETRO NUM. QUANT. COMPRIMENTO

(CM) COMPRIMENTO

TOTAL (CM)

Elev. 01 CA-50 10 mm

N1 2 200 400 N2 2 230 460 N3 1 140 140 N5 1 475 475

N12 1 685 685

Elev. 02 CA-50 10 mm N3 1 140 140

N10 1 235 235 N14 1 910 910

Elev. 03 CA-50 10 mm N5 1 475 475

N15 1 925 925 Elev. 04 CA-50 10 mm N16 1 160 160


N9 1 460 460 N16 1 160 160 N17 1 370 370 N18 1 305 305 N19 1 190 190

Elev. 06 CA-50 10 mm N20 1 505 505 N21 1 215 215

Elev. 07 CA-50 10 mm N1 1 200 200 N2 1 230 230 N8 1 340 340

Pilar CA-50 10 mm N17 1 370 370 N22 2 320 640

Elev. 08 CA-50 10 mm N6 1 430 430

Elev. 09 CA-50 10 mm N1 1 200 200 N2 1 230 230 N6 1 430 430


N1 1 200 200 N2 1 230 230 N3 1 140 140

N17 1 370 370 N19 1 190 190 N29 1 100 100

Elev. 11 CA-50 10 mm N7 1 415 415

N23 1 170 170


N4 1 155 155 N7 1 415 415

N19 1 190 190 N24 1 395 395 N25 1 365 365

Elev. 13 CA-50 10 mm N1 1 200 200 N2 1 230 230

N26 1 280 280


102

Tabela 5-17 – Relação de aço Elevações (Primeiro Andar – continuação).

RELAÇÃO DE AÇO - PRIMEIRO ANDAR


(CM) COMPRIMENTO

TOTAL (CM)

Elev. 14 CA-50 10 mm N27 1 70 70

Elev. 15 CA-50 10 mm N4 1 155 155

N7 1 415 415


N1 1 200 200

N21 1 215 215

N28 1 550 550 Elev. 17 CA-50 10 mm N6 1 430 430 Elev. 18 CA-50 10 mm N6 1 430 430

TOTAL 29050

Tabela 5-18 – Relação de aço Elevações (Segundo Andar).

RELAÇÃO DE AÇO - SEGUNDO ANDAR


(CM) COMPRIMENTO

TOTAL (CM)

Elev. 101 CA-50 10 mm

N1 2 200 400 N2 2 230 460 N5 1 475 475

N12 1 685 685

Elev. 102 CA-50 10 mm

N10 1 235 235 N13 1 850 850 N19 1 190 190 N29 1 100 100

Elev. 103 CA-50 10 mm N3 1 140 140 N6 1 430 430

Elev. 105 CA-50 10 mm

N4 1 155 155 N8 1 340 340

N16 1 160 160 N19 1 190 190 N30 1 490 490 N31 1 290 290

Elev. 106 CA-50 10 mm N1 1 200 200 N2 1 230

N30 1 490 490

Elev. 107 CA-50 10 mm N1 1 200 200 N2 1 230 230 N8 1 340 340

Elev. 108 CA-50 10 mm N6 1 430 430


103

Tabela 5-19 – Relação de aço Elevações (Segundo andar – continuação).

RELAÇÃO DE AÇO - SEGUNDO ANDAR


(CM) COMPRIMENTO

TOTAL (CM)

Elev. 109 CA-50 10 mm N1 1 200 200

N2 1 230 230

N6 1 430 430

Elev. 110 CA-50 10 mm

N1 1 200 200 N2 1 230 230

N3 1 140 140 N29 1 100 100

N32 1 535 535

Elev. 111 CA-50 10 mm N4 1 155 155

N6 1 430 430

Elev. 112 CA-50 10 mm

N7 1 415 415

N11 1 220 220

N17 1 370 370

N19 1 190 190

Elev. 113 CA-50 10 mm N4 1 155 155

N31 1 290 290

Elev. 115 CA-50 10 mm N4 1 155 155

N7 1 415 415 Elev. 116 CA-50 10 mm N28 1 550 550 Elev. 117 CA-50 10 mm N6 1 430 430 Elev. 118 CA-50 10 mm N6 1 430 430

TOTAL 25430

Tabela 5-20 – Relação de aço Elevações (Terceiro Andar).

RELAÇÃO DE AÇO - TERCEIRO ANDAR


(CM) COMPRIMENTO

TOTAL (CM)

Elev. 202 CA-50 10 mm N6 1 430 430 Elev. 203 CA-50 10 mm N6 1 430 430 Elev. 210 CA-50 10 mm N11 1 220 220 Elev. 212 CA-50 10 mm N11 1 220 220

TOTAL 1300


104

Tabela 5-21 – Relação de aço Lajes (Primeiro Andar).

RELAÇÃO DE AÇO - LAJES E ESCADA

LAJE AÇO DIÂMETRO NUM. QUANT. COMPRIMENTO

(CM) COMPRIMENTO

TOTAL (CM)

Laje 101 CA-50 6.3 N1 22 375 8250 8.0 N3 29 435 12615

Laje 102 CA-50 8.0 N1 22 375 8250 6.3 N6 30 450 13500

Laje 103 CA-50 6.3 N1 24 375 9000 8.0 N5 19 195 3705

Laje 104 CA-50 6.3 N1 20 375 7500 8.0 N4 9 165 1485

Laje 105 CA-50 6.3 N2 20 510 10200 8.0 N4 25 165 4125

Laje 106 CA-50 6.3 N1 23 375 8625 8.0 N7 19 345 6555

Laje 107 CA-50 6.3 N7 20 345 6900 8.0 N8 16 252 4032

Laje 108 CA-50 8.0 N9 6 55 330

Laje 109 CA-50 6.3 N1 39 375 14625 8.0 N10 19 315 5985

Laje 110 CA-50 8.0 N11 23 270 6210 6.3 N12 23 465 10695

Laje 111 CA-50 6.3 N1 29 375 10875 8.0 N13 22 300 6600

Lajes Primeiro Andar

Sub- Total (6.3mm) 100170

Sub- Total (8.0mm) 59892


105

Tabela 5-22 – Relação de aço na Laje (Segundo e Terceiro Andar) e escada.

RELAÇÃO DE AÇO - LAJES E ESCADA

LAJE AÇO DIÂMETRO NUM. QUANT. COMPRIMENTO

(CM) COMPRIMENTO

TOTAL (CM)

Laje 201 CA-50 6.3 N1 22 375 8250

8.0 N3 30 435 13050

Laje 202 CA-50 8.0 N1 22 375 8250

6.3 N6 30 450 13500

Laje 203 CA-50 6.3 N1 24 375 9000

8.0 N5 19 195 3705

Laje 204 CA-50 6.3 N1 20 375 7500

8.0 N4 19 165 3135

Laje 205 CA-50 6.3 N2 25 510 12750

8.0 N2 25 165 4125

Laje 206 CA-50 6.3 N1 26 375 9750

8.0 N7 19 345 6555

Laje 207 CA-50 6.3 N1 39 375 14625

8.0 N10 19 315 5985

208 CA-50 8.0 N11 23 270 6210

6.3 N12 23 465 10695

Lajes Segundo Andar

Sub - Total (6.3mm)

75375

Sub - Total (8.0mm)

51015

Laje 301 CA-50 6.3 N1 8 375 3000

8.0 N4 18 165 2970

Lajes Terceiro Andar

Sub - Total (6.3mm)

3000

Sub - Total (8.0mm)

2970

Escada CA-50

8.0 N14 18 402 7236

6.3 N15 54 119 6426

8.0 N16 18 114 2052

Escada

Sub - Total (6.3mm)

6426

Sub - Total (8.0mm)

9288

TOTAL

Total (6.3mm) 184971

Total (8.0mm) 123165


106

Tabela 5-23 – Quadro resumo de consumo de aço na obra.

QUADRO RESUMO DO AÇO

LOCAL AÇO DIÂMETRO (mm) COMPRIMENTO TOTAL (m) PESO + 10% (kg)

Elevações CA-50 10.0 318,4 85,8

Estrutura CA-50 6.3 1849,71 803,7

8.0 1231,65 835,9

PESO TOTAL 1725,4

Diâmetro Nominal (mm) Massa Nominal (kg/m) 6.3 0,245 8.0 0,395 10.0 0,617 * Fonte site do grupo Gerdal (www.gerdal.com.br)

5.7. TELHADO CERÂMICO

A cobertura é um subsistema de edifício dividido em lajes de concreto

impermeabilizadas e coberturas em telhado. Neste trabalho foi adotado cobertura em

telhado, pois disponibiliza vantagens relativas ao peso, melhor estanqueidade, maior

durabilidade, menor participação estrutural e, principalmente por se tratar de uma

residência de bloco cerâmico dispõe de um excelente caráter estético e arquitetônico.

Em relação ao peso materiais de revestimento utilizados são mais leves (telhas) e

os vãos vencidos por treliças, resultando em estruturas leves. A estanqueidade é

garantida pelo detalhe de justaposição das telhas e com inclinação fundamental de

forma a garantir uma velocidade de escoamento das águas que evite a penetração pelas

juntas quando o material não é suficientemente impermeável.

As coberturas em telhados apenas se apoiam sobre o suporte, não tendo

participação estrutural significativa no conjunto de edificação. Assim no

dimensionamento do bloco cerâmico foi adotada carga do telhado equivalente a carga

acidental (1,5 kN/m² a 2 kN/m²) para simplificação de cálculo. Ângulo de inclinação de

(30 %) com seu pendural maior de 1,54m.

As telhas adotadas são do tipo cerâmico, de uso mais comum em construções

residenciais unifamiliares. No local não existe problemas quanto à estanqueidade e

desempenho térmico que venham a tornar inviável o seu uso.


107

6. CONCLUSÃO

O emprego de blocos cerâmicos em alvenaria estrutural na construção civil deve

ser analisado de forma a obter uma racionalização de economia e viabilização quanto ao

tipo de edificação. No presente trabalho o bloco de resistência mínima de 3 MPa é com

folga suficiente em relação a compressão simples, que é o esforço predominante para

pequenas edificações. Assim não existe um aproveitamento significativo da resistência

última do bloco.

Para o caso de grandes edificações o aproveitamento da resistência é maior, no

entanto devem ser levados em conta o cisalhamento e a flexão, sendo necessária uma

avaliação mais rigorosa no intuito de garantir rigidez à estrutura.

Os blocos cerâmicos juntamente com as lajes, geralmente não conferem rigidez

para grandes edificações. Assim, mesmo com a economia no uso de blocos cerâmicos, o

uso de elementos estruturais de concreto armado pode ser inviável, pois a tensão de

escoamento do aço é limitada a 50% levando a uso demasiado de aço. Para pequenas

edificações a economia é uma certeza, pois, em geral a estabilidade global é satisfeita.

Desde a concepção do projeto até o canteiro de obras é importante que haja

integração entre o arquiteto e engenheiro, pois o projeto estrutural deve acompanhar o

elétrico, hidráulico e sanitário. Assim as decisões tomadas são empregadas em toda a

concepção estrutural e processo construtivo.

A escolha da família dos blocos define o padrão das dimensões arquitetônicas de

forma a obter um ajuste perfeito dos blocos na planta. É importante a escolha correta da

família dos blocos para um menor uso de blocos especiais, o que torna mais simples a

modulação, e menos susceptível a erros de construção no canteiro de obras. Foi

utilizada a modulação 15x30 cm, permitindo dimensão horizontal de janelas múltiplas

de 15 cm e dimensões verticais múltiplas de 20 cm, o que conduz a uma melhor

compatibilização das fiadas.

O grande problema no ramo de blocos cerâmicos é quanto à produção. Na

maioria das empresas o sistema ainda é artesanal, baseado em um processo

convencional de produção. Não se adéquam as normas técnicas e recomendações do

atual Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade no Habitat. Assim muitas

regiões produzem blocos de baixa qualidade no que se refere às características

geométricas e higrotérmicas.


108

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] - PARSEKIAN, GUILHERME ARIS E MÁRCIA MELO SOARES, Alvenaria

estrutural em blocos Cerâmicos, projeto, execução e controle, São Paulo, Editora O

Nome da Rosa, 1ª Edição, 2010.

[2] - TAUIL, CARLOS ALBERTO; FLÁVIO JOSÉ MARTINS NESE, Alvenaria

Estrutural, São Paulo, Editora PINI, 1a edição, 2010.

[3] – CLÍMACO, JOÃO CARLOS TEATINI DE SOUZA, Estruturas de Concreto

Armado: fundamentos de projeto, dimensionamento e verificação, Brasília, Editora

Universidade de Brasília: Finatec, 2008, 2a edição, 2008.

[4] - LIBÂNIO M. PINHEIRO; CASSIANE D. MUZARDO; SANDRO P. SANTOS,

Estruturas de Concreto Armado, Notas de aula. Escola de Engenharia de São Carlos,

Universidade de São Paulo, SP, 2007.

[5] – TEIXEIRA, ALBERTO HENRRIQUE; GODOY, NELSON SILVEIRA,

Fundações, Teoria e Prática, São Paulo, Editora PINI, 1998, 2 a

edição, 1998.

[6] – FRANCO, L. S.; Racionalização Construtiva, Inovação Tecnológica e

Pesquisa, São Paulo, Curso de Formação em Mutirão Escola Politécnica da USP,

Alvenaria Estrutural, 1996.

[7] – BRICKA; Alvenaria Estrutural – Manual de Tecnologia, Pinhais, Editora

Bricka, 2008.

[8] – SANT’ANNA, RITA DE CÁSSIA ALVARENGA, Alvenaria Estrutural,

Viçosa, Notas de Aula CIV-356 Sistemas Estruturais I - UFV, 2011.

[9] - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15812-1 e NBR

15812-2 Projeto e Execução de Alvenaria Estrutural de Blocos Cerâmicos. Rio de

Janeiro: ABNT 2010.

[10] - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto

de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2003.


109

[11] - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120: Cargas

para o cálculo de Estruturas de Edificações. Rio de Janeiro: ABNT, 1980.

[12] - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5626:

Instalação Predial de Água Fria. Rio de Janeiro: ABNT, 1996.

[13] - GUERDAL. <http://www.guerdal/au405/AU405_2007/acos.pdf> O aço

Estrutural, acesso em agosto de 2012.

[14] - FKCT, disponível em:

<http://www.fkct.com.br/bloco_ceramico_alvenaria_estrutural.html>, Blocos

Cerâmicos para Alvenaria Estrutural, acesso em maio de 2012.

[15] - ARQUITECTANDO UFPB, disponível em:

<http://arquitectandoufpb.blogspot.com.br/2012/06/fase-da-obra-fundacoes.html>,

Fases da Obra, acesso maio de 2012.

http://www.guerdal/au405/AU405_2007/acos.pdf


http://arquitectandoufpb.blogspot.com.br/2012/06/fase-da-obra-fundacoes.html

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