Dimensionamento de Alvenaria Estrutural - Edifício Residencial de 6 Andares

Unidade 3 Caro aluno seja bemvindo a mais uma etapa Nas unidades anteriores fomos apresentados aos conceitos básicos de alvenaria aprendemos a determinar os esforços solicitantes como realizar as combinações de ações e sua distribuição nos painéis de alvenaria Estes conceitos são fundamentais para elaborarmos a concepção estrutural de nossa edificação Avançando em nosso estudo esta unidade tem como objetivo apresentar os métodos de dimensionamento de uma edificação em alvenaria estrutural visando aplicar os conceitos já apresentados e realizar o dimensionamento dos elementos estruturais Vamos imaginar que você trabalha em uma empresa especializada em projetos estruturais e se arriscou propondo um projeto a um investidor que pode definir o futuro de sua carreira Situado em uma pequena cidade no interior um dos edifícios dessa empresa tem 6 andares finalidade de uso residencial e possui um muro de arrimo para a contenção de terra dos lotes vizinhos Após uma análise técnica da viabilidade da proposta fica claro que os resultados são muito promissores e que se você souber aproveitar o momento conseguirá resultados muito interessantes O investidor fica entusiasmado e convencido de que a proposta pode resultar em um excelente retorno de capital Deste modo ele tem pressa em começar o projeto para não perder a oportunidade Agora para não haver perda de capital será necessário apresentar os resultados que você prometeu Como engenheiro responsável pelo projeto você deve dimensionar a estrutura do edifício e garantir sua segurança Convite ao estudo Critérios de dimensionamento A fim de fornecer os meios para solucionar a situação apresentada dividimos o conteúdo em três seções sendo que na primeira serão abordados temas relacionados às resistências das unidades e argamassas às características geométricas que influenciam em sua resistência e aos ensaios necessários Em seguida na Seção 2 abordaremos as informações pertinentes ao dimensionamento da alvenaria não armada aos esforços de compressão flexão e cisalhamento Por fim na Seção 3 abordaremos as verificações necessárias para o dimensionamento da alvenaria armada quanto aos esforços de compressão flexão e cisalhamento U3 Critérios de dimensionamento 117 Caro aluno Durante as últimas seções tratamos sobre os principais esforços solicitantes e sua distribuição na estrutura com o intuito de determinar o carregamento de cálculo Ao longo das próximas seções utilizaremos os conceitos aprendidos e nos aprofundaremos nos métodos de dimensionamento e verificação dos elementos de alvenaria Assim daremos início a esta unidade abordando nesta seção o processo de fabricação das unidades suas propriedades físicomecânicas as propriedades de resistência da argamassa as características geométricas da alvenaria que influenciam em sua resistência e os ensaios necessários para caracterização dos materiais Lembrese de que você é responsável pelo projeto estrutural de um edifício e para iniciar o dimensionamento da estrutura é fundamental o conhecimento prévio de algumas propriedades dos elementos empregados Para esse fim você realiza os ensaios para a caracterização dos materiais do ensaio padrão de prisma é obtida uma resistência à compressão característica do prisma de 6 MPa A partir do valor obtido pelo ensaio verifique se a parede ilustrada na Figura 31 resiste às solicitações Seção 31 Diálogo aberto Resistência das unidades e argamassa Figura 31 Esquema de carregamento da parede Fonte elaborada pelo autor KLS PROJETOS E DETALHES CONSTRUTIVOS DE ALVENARIA ESTRUTURAL Projetos e Detalhes Construtivos de Alvenaria Estrutural U3 Critérios de dimensionamento 119 que não acarretem efeitos prejudiciais ou promovam a deterioração do concreto ou de materiais próximos sendo necessária a devida comprovação por meio de ensaios Os materiais são dosados de acordo com o tipo de bloco a ser confeccionado sendo que cada traço define um produto de característica diferente Para a realização da mistura os materiais já nas proporções adequadas de água cimento e agregados são levados ao misturador por meio de esteiras Os equipamentos utilizados para a mistura devem garantir a homogeneização do produto Em seguida é realizada a conformação da mistura sendo o material compactado por meio de vibroprensas pneumáticas ou hidráulicas nas matrizes de blocos que irão garantir sua geometria Os blocos produzidos nesta etapa devem se apresentar homogêneos e compactos com arestas vivas e sem trincas fraturas ou outros defeitos Ao sair da conformação o bloco deve ser remanejado para uma câmara a vapor Os fatores climáticos aceleram a perda de água causando seu enfraquecimento Por este motivo é importante que as unidades sejam encaminhadas para a câmara a vapor onde ocorrerá a cura do concreto em um ambiente controlado sendo regulada a temperatura umidade e ventilação Após o período de cura alguns blocos de cada lote são encaminhados ao laboratório para realização de testes de resistência à compressão sendo estes repetidos após o 28º dia Os produtos finais são identificados por lotes e encaminhados para o estoque A Figura 32 ilustra o layout de uma indústria de blocos de concreto com identificação de cada equipamento Figura 32 Layout de uma indústria de blocos de concreto Fonte adaptado de Frasson 2000 U3 Critérios de dimensionamento 120 CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO USO E PROPRIEDADES FÍSICOMECÂNICAS A aplicação dos blocos de concreto depende de suas propriedades mecânicas Blocos com baixa capacidade de suporte apresentam maior vantagem econômica sendo ideal para uso em paredes de vedação enquanto blocos com alta capacidade de suporte possuem um custo mais elevado sendo normalmente empregados em elementos estruturais Para distinguir os diferentes blocos existentes e suas aplicações a NBR 6136 ABNT 2016 classifica os blocos quanto ao uso determinando a resistência mínima para cada função Classe A blocos com função estrutural para aplicação abaixo ou acima do nível do solo Devem possuir resistência característica à compressão axial obtida aos 28 dias superior a 80 Mpa Classe B blocos com função estrutural para aplicação acima do nível do solo Devem possuir resistência característica à compressão axial obtida aos 28 dias superior a 40 Mpa Classe C blocos sem função estrutural Devem possuir resistência característica à compressão axial obtida aos 28 dias superior a 30 Mpa Seu uso com função estrutural é permitido desde que os blocos possuam largura de 115 mm e sejam aplicados em edificações de no máximo 2 pavimentos Permitese ainda o uso do bloco com função estrutural desde que possuam larguras de 140 mm e 190 mm aplicado em edificações de no máximo 5 pavimentos PROPRIEDADES E RESISTÊNCIA DA ARGAMASSA O desempenho de uma argamassa está relacionado com suas propriedades no estado fresco e no estado endurecido No estado fresco a argamassa deve apresentar boa trabalhabilidade e consistência visando facilitar o assentamento dos blocos e selando as juntas para evitar a entrada de água A trabalhabilidade é a propriedade que exprime a facilidade de manuseio e espalhamento da argamassa sendo influenciada por vários fatores como a quantidade de água empregada a granulometria dos agregados e a forma dos grãos enquanto que a consistência está relacionada à quão mole ou rígida é a U3 Critérios de dimensionamento 121 argamassa dependendo do tempo de endurecimento e de sua capacidade de reter água Já no estado endurecido a argamassa deve propiciar a solidarização das unidades transferindo as tensões de maneira uniforme devendo apresentar também capacidade para absorver pequenas deformações A aderência no estado endurecido deve garantir a solidarização das unidades proporcionando capacidade de absorver tensões de cisalhamento e tração Vale ressaltar que ao contrário do graute o objetivo principal da argamassa não é obter maior capacidade de resistência à compressão No entanto devese especificar resistências adequadas ao uso pretendido Segundo Parsekian Hamid e Drysdale 2013 dentro da faixa de resistência considerada adequada um grande aumento na resistência à compressão da argamassa traz pouca diferença para a resistência à compressão da alvenaria Um aumento de 100 na resistência à compressão da argamassa proporciona um aumento menor que 10 na resistência à compressão da alvenaria COLOCAÇÃO E ACABAMENTO DA ARGAMASSA O assentamento da alvenaria é uma etapa importante da execução da estrutura A espessura da junta de assentamento influencia diretamente na resistência final da parede A resistência à compressão do bloco é maior do que a da argamassa assim um aumento de sua espessura pode reduzir significativamente a capacidade de suporte do elemento Para garantir a resistência de projeto devemos ter um rígido controle de sua execução para evitar espessuras acima do limite permitido Na etapa de projeto a paginação da parede deve prever o levantamento dos painéis de alvenaria considerando um número inteiro de blocos e uma espessura constante das juntas que normalmente são aplicadas com 1 cm de espessura Em alguns casos a espessura da junta pode resultar em valores um pouco maiores porém sempre devemos nos atentar à resistência especificada em projeto O procedimento para aplicação da argamassa depende de sua finalidade Entretanto devese garantir que a superfície onde ocorrerá o assentamento se encontre limpa e sem a presença de U3 Critérios de dimensionamento 122 óleos ou graxas e que o acabamento da argamassa ocorra de modo a preencher a junta e regularizar a base CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DOS ELEMENTOS DE ALVENARIA QUE INFLUENCIAM EM SUA RESISTÊNCIA A NBR 159611 ABNT 2011 define algumas propriedades geométricas que influenciarão diretamente no cálculo para obtenção da resistência das peças de alvenaria estrutural A seguir são apresentados os principais conceitos ESPESSURA EFETIVA PARA PILARES E PAREDES PORTANTES A espessura efetiva tef é um conceito utilizado em paredes com enrijecedores em que a espessura da parede utilizada no cálculo é majorada por um coeficiente sigma com o objetivo de simular o ganho de rigidez devido ao uso dos enrijecedores Para uma parede sem enrijecedor a espessura efetiva será igual a sua própria espessura não sendo considerado os revestimentos Para edificações com mais de dois pavimentos a NBR 159611 ABNT 2011 determina que a espessura efetiva da parede seja superior a 14 cm O emprego de enrijecedores nos painéis de alvenaria proporciona maior rigidez aos esforços laterais Eles são muito utilizados como uma medida para redução da esbeltez dos elementos A norma NBR 15961 1 ABNT 2011 disponível na biblioteca virtual traz em seu item 942 os critérios de cálculo da espessura efetiva e as considerações sobre os enrijecedores Estude esse item da norma procure entender como os coeficientes devem ser aplicados e quando devem ser utilizados Pesquise mais ALTURA EFETIVA A altura efetiva hef é um dos parâmetros mais importantes para o cálculo da esbeltez A NBR 159611 ABNT 2011 determina para pilares e paredes que a altura efetiva é igual À altura do elemento se houver travamentos que restrinjam os deslocamentos horizontais ou as rotações das suas extremidades na direção considerada U3 Critérios de dimensionamento 123 Ao dobro da altura do elemento se uma extremidade for livre e se houver travamento que restrinja o deslocamento horizontal e a rotação na outra extremidade na direção considerada ESBELTEZ O índice de esbeltez é calculado pela razão entre a altura efetiva e a espessura efetiva l h t ef ef A NBR 159611 ABNT 2011 apresenta os valores máximos permitidos para a esbeltez conforme Quadro 31 Fonte ABNT 2011 p 22 Quadro 31 Valores máximos do índice de esbeltez de paredes e pilares Não armados 24 Armados 30 Para um muro de alvenaria estrutural armada com 8 metros de altura faça a verificação da esbeltez limite Considere o painel engastado na base e livre no topo constituído por blocos de 14 cm de largura e sem utilização de enrijecedores t h h t ef ef ef ef 0 14 2 3 0 6 0 6 0 0 14 42 86 l l Para paredes armadas temos que a esbeltez limite deve ser menor que 30 deste modo a situação apresentada não passa na verificação Exemplificando U3 Critérios de dimensionamento 124 Reflita Podemos observar que a altura da parede utilizada neste exemplo representa de maneira aproximada a altura das paredes usualmente empregadas em residências No entanto concluímos que para a situação adotada a parede não satisfaz as exigências normativas quanto à esbeltez Quais considerações poderiam ser feitas para reduzir a esbeltez deste elemento e satisfazer os limites normativos ENSAIOS A alvenaria estrutural somente deverá ser executada com a garantia de que as condições de qualidade dos componentes sejam atendidas Para isso é preciso fazer a caracterização prévia dos materiais utilizados em obra Os ensaios necessários e seus procedimentos são indicados nos anexos da NBR 159612 ABNT 2011 Anexo A ensaio para a determinação da resistência à compressão de prismas Anexo B ensaio para a determinação da resistência à compressão de pequenas paredes Anexo C ensaio para determinação da resistência à tração na flexão de prismas Anexo D ensaio para a determinação da resistência à compressão da argamassa Todos os ensaios referentes a alvenaria e seus componentes devem ser realizados antes do início da obra Esta caracterização prévia tem como objetivo evitar que os primeiros pavimentos que estão submetidos a maiores tensões possuam maior incerteza quanto às propriedades dos materiais evitando situações em que a resistência de cálculo não é atingida exigindo a utilização de reforços Assimile Para as edificações em alvenaria estrutural em que o esforço de compressão é o principal fator determinante do comportamento da estrutura é fundamental para a avaliação da resistência à compressão realizada por meio do ensaio padrão de prisma U3 Critérios de dimensionamento 125 ENSAIO DE COMPRESSÃO SIMPLES A avaliação da resistência à compressão é de extrema importância para a alvenaria estrutural Os ensaios à compressão são utilizados para a determinação da capacidade de resistência da parede A NBR 159612 ABNT 2011 em seu anexo A determina as diretrizes para o ensaio padrão de prisma utilizado para avaliação da resistência Um prisma é um corpo de prova constituído por dois blocos principais sobrepostos devendo ser isento de defeitos Para a realização do ensaio é necessário realizar o capeamento dos corpos de prova com pasta de cimento ou argamassa de resistência superior às resistências dos blocos nas áreas liquidas Este procedimento tem por objetivo uniformizar a superfície e proporcionar uma melhor distribuição da carga de ensaio Em seguida os corpos de prova são colocados na prensa e ensaiados A Figura 33 ilustra um ensaio padrão de prisma antes e depois da ruptura do corpo de prova Fonte adaptado de Dos Santos 2016 p 52 Figura 33 Exemplo de ensaio padrão de prisma Dada a simplicidade deste ensaio é possível se obter uma boa estimativa da resistência com equipamentos básicos que realizem os controles das estruturas de concreto armado Segundo Ramalho e Corrêa 2003 um conceito muito importante ainda pode ser aplicado aos resultados obtidos por este ensaio é a eficiência que U3 Critérios de dimensionamento 126 representa a relação entre a resistência do prisma fp e do bloco que o compõe fb h f f p b Ainda segundo o autor os valores de eficiência para esta relação usualmente variam de 05 a 09 para os blocos de concreto com a eficiência tendendo a valores inferiores quando o bloco apresenta maior resistência Com o mesmo conceito também é possível avaliar a eficiência da relação entre a resistência da parede e do prisma resultando em valores próximos de 07 para os blocos de concreto Sem medo de errar Uma boa estimativa da capacidade resistente de um elemento de alvenaria pode ser encontrada por meio de ensaios Os valores característicos obtidos podem ser utilizados para avaliar a resistência dos elementos estruturais como paredes pilares e vigas As paredes usualmente estão submetidas aos esforços de compressão assim um dos ensaios mais importantes para caracterizar sua capacidade resistente é o ensaio padrão de prisma Lembrese de que você deve verificar se a parede ilustrada na Figura 34 resiste às solicitações Para isso você realizou os ensaios para a caracterização prévia dos materiais em que do ensaio padrão de prisma foi obtida uma resistência à compressão característica do prisma de 60 MPa Fonte elaborada pelo autor Figura 34 Esquema de carregamento da parede Considere uma carga distribuída de cálculo de 80 kNm e a parede engastada em todas as extremidades com largura de 6 m e altura de 3 m executada com blocos de 14 cm de espessura A parede indicada resistirá ao esforço solicitante se a resistência da parede de alvenaria falvR for maior que a tensão solicitante falvS falvR falvS Podemos iniciar a solução do problema determinando a tensão solicitante de cálculo Sabemos que tensão representa a distribuição da força F pela área do elemento A Assim considerando o carregamento de 80 kNm podemos obter a tensão de cálculo pela seguinte equação falvS FA A 014600 A 084 m2 F 80600 F 480 kN falvS 480084 falvS 57143 kNm2 falvS 06 MPa Para encontrar o valor da resistência da parede podemos aplicar o conceito de eficiência apresentado anteriormente em que a relação entre a resistência da parede e do prisma resulta em valores próximos de 07 Assim temos falvR 07fpd Pelo ensaio padrão de prisma temos a resistência à compressão característica do prisma fpk igual a 60 Mpa Aplicando o coeficiente de ponderação das resistências obtemos a resistência à compressão de cálculo do prisma fpd fpd fpkγ fpd 602 fpd 30 MPa Em que o coeficiente de ponderação das resistências tem valor igual a 20 segundo a NBR 159611 ABNT 2011 Em seguida estimamos a resistência da parede em falvR 0730 falvR 27 MPa Logo 27 MPa 06 MPa Concluímos portanto que a parede oferece resistência suficiente para suportar o esforço solicitante Avançando na prática Avaliando a esbeltez limite Descrição da situaçãoproblema Um cliente entrou em contato com você após um muro de sua residência apresentar sinais de deformação excessiva Para verificar a situação você compareceu na edificação e notou que o muro apresentava uma leve curvatura com o surgimento de algumas fissuras Este possuía aproximadamente 25 m de altura executado com blocos de 14 cm de largura sem enrijecedores e sem armação Assim você desconfiava que a esbeltez da estrutura pode estar acima do máximo permitido pela norma o que indicaria uma falha de projeto Para averiguar sua hipótese inicial calcule a esbeltez do muro se esta estiver em desacordo com a norma indique possíveis medidas que poderiam ter sido adotadas para evitar a situação Resolução da situaçãoproblema Uma vez que não foram empregados enrijecedores no muro analisado temos que a espessura efetiva será igual à espessura real do muro tef 014 Os muros normalmente são estruturas engastadas na extremidade estão em contato com o chão e são livres no topo Desse modo a altura efetiva será o dobro da altura do elemento seguindo as recomendações da NBR 159611 ABNT 2011 hef 225 50 Assim podemos calcular a esbeltez U3 Critérios de dimensionamento 129 l l h t ef ef 5 0 0 14 35 71 24 Como o valor encontrado é superior ao normatizado é possível que os problemas observados tenham ocorrido em função da esbeltez excessiva Para reduzir a esbeltez poderiam ter sido adotados durante a fase de projeto enrijecedores nas paredes ou blocos mais largos com trechos armados aumentando a rigidez do elemento 1 Sobre as características desejáveis da argamassa e suas propriedades mecânicas avalie as seguintes afirmações I No estado fresco a argamassa deve apresentar boa trabalhabilidade e consistência enquanto que no estado endurecido a argamassa deve propiciar a solidarização das unidades transferindo as tensões de maneira uniforme devendo apresentar também capacidade para absorver pequenas deformações II Uma medida muito eficiente para garantir a qualidade da estrutura é utilizar traços fortes para a confecção da argamassa de assentamento com elevada proporção de cimento Assim além aumentar sua resistência garantimos sua capacidade de absorver as pequenas deformações III O aumento de resistência da argamassa é diretamente proporcional ao aumento de resistência da parede Desta forma se dobrarmos sua resistência à compressão seria equivalente a dobrar a resistência à compressão da alvenaria IV A partir de um certo limite um aumento na espessura da junta de argamassa pode reduzir significativamente a capacidade de suporte da estrutura Assinale a alternativa correta a Apenas as afirmativas I II e IV estão corretas b Apenas as afirmativas I e III estão corretas c Apenas as afirmativas II IV e V estão corretas d Apenas as afirmativas I e IV estão corretas e Somente a afirmativa I está correta 2 Para o correto dimensionamento das estruturas de alvenaria é importante a verificação quanto à esbeltez da peça A NBR 159611 ABNT 2011 define Faça valer a pena U3 Critérios de dimensionamento 130 algumas propriedades geométricas para o cálculo do índice de esbeltez Sobre os conceitos de espessura efetiva e altura efetiva marque V para verdadeiro ou F para falso Para uma parede sem enrijecedor a espessura efetiva será igual o dobro de espessura não sendo considerado os revestimentos Para a parede de um pavimento tipo travado em todas as extremidades por vigas a altura efetiva será equivalente ao dobro de sua altura real Para um muro engastado na base e livre no topo a altura efetiva será equivalente a sua altura real A altura efetiva de um elemento será equivalente ao dobro de sua altura real se uma extremidade for livre e se houver travamento que restrinja o deslocamento horizontal e a rotação na outra extremidade na direção considerada Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta a V V V F b F V F V c V F F V d F V F F e F F F F 3 Sobre os ensaios necessários nas peças de alvenaria e o conceito de eficiência é correto afirmar que I Os ensaios referentes a alvenaria e seus componentes preferencialmente devem ser realizados após a execução dos primeiros pavimentos quando o número de corpos de prova se torna significativo II Os ensaios apresentam custos muito elevados sendo utilizados apenas em obras de grande porte Diante disso tornase dispensável a caracterização dos elementos de alvenaria para obras populares III A avaliação da resistência à compressão é de extrema importância para a alvenaria estrutural sendo os ensaios à compressão uma das melhores formas para se avaliar a capacidade de resistência da parede IV A partir dos valores de resistência do bloco ou do prisma é possível estimar a resistência do painel de alvenaria Porém os ensaios fornecem valores mais precisos de resistência reduzindo as incertezas dos materiais e podem acarretar em economia na obra Assinale a alternativa correta a Apenas as afirmativas III e IV estão corretas b Apenas as afirmativas I e III estão corretas U3 Critérios de dimensionamento 131 c Apenas as afirmativas II IV e V estão corretas d Apenas as afirmativas I e IV estão corretas e Apenas as afirmativas II e III estão corretas U3 Critérios de dimensionamento 132 Durante as últimas seções tratamos sobre as considerações necessárias para a avaliação dos esforços solicitantes e os aspectos que influenciam no dimensionamento das estruturas Prosseguindo em nosso estudo nesta seção abordaremos os métodos de dimensionamento da alvenaria não armada discorrendo sobre as verificações quanto aos esforços de compressão simples flexão simples cisalhamento e flexão composta Lembrese de que você é responsável pelo projeto estrutural de um edifício Agora será necessário o dimensionamento das paredes de alvenaria Em um primeiro momento os esforços solicitantes horizontais parecem não ser predominantes de modo que as paredes são capazes de suportar aos esforços sem a aplicação de armadura Deste modo para a parede do último pavimento tipo ilustrada na Figura 35 verifique a possibilidade da utilização de alvenaria não armada e se possível determine qual é a resistência mínima que o bloco de concreto deve possuir verificando se a resistência definida anteriormente atende às solicitações encontradas Considere que as lajes oferecem travamentos que restrinjam os deslocamentos horizontais e as rotações das suas extremidades Os blocos empregados são de 14 cm de largura assentados com argamassa de resistência média a uma compressão de 5 MPa Seção 32 Diálogo aberto Dimensionamento de alvenaria não armada U3 Critérios de dimensionamento 133 Fonte elaborada pelo autor Figura 35 Esquema de carregamento da parede de alvenaria Para resolver a situação proposta será necessário conhecermos um pouco mais sobre os mecanismos de resistência da alvenaria não armada bem como as verificações quanto aos esforços de compressão flexão e as considerações quanto à sobreposição destes esforços resultando na verificação da flexocompressão CONCEITO DE ALVENARIA NÃO ARMADA A principal ideia do sistema de alvenaria é que as paredes possuam função estrutural em que as forças solicitantes são transmitidas ao apoio principalmente por meio do esforço de compressão O conceito estrutural deste sistema tradicionalmente não empregava armaduras sendo a estrutura dimensionada de modo a limitar os esforços de tração Quando a estrutura está submetida a esforços principais de compressão como em pilares e paredes a alvenaria não armada apresenta comportamento adequado No entanto algumas dificuldades surgem quando os elementos estão submetidos à esforços de tração ou flexão A resistência à tração da alvenaria é muito pequena quando comparada a sua resistência à compressão Segundo Parsekian Hamid e Drysdale 2013 vigas de alvenaria Não pode faltar U3 Critérios de dimensionamento 134 não armadas rompem na região tracionada com um carregamento consideravelmente inferior à capacidade resistente de compressão Desta forma muitas vezes a execução de elementos fletidos não armados se torna inviável Quando a tensão de tração é reduzida é possível o dimensionamento das peças não armadas Para isso a NBR 159611 ABNT 2011 adota as seguintes hipóteses As seções transversais permanecem planas após deformação As máximas tensões de tração devem ser menores ou iguais à resistência à tração da alvenaria As máximas tensões de compressão devem ser menores ou iguais à resistência à compressão da alvenaria para a situação de compressão simples Para compressão na flexão este valor deve ser multiplicado por 15 As seções transversais submetidas à flexão e à flexo compressão deverão ser consideradas no Estádio I Atualmente é comum o emprego de armaduras construtivas visando absorver pequenos esforços em decorrência de movimentação térmica das peças ou para aumentar a solidarização entre paredes Estas armaduras no entanto não possuem função estrutural e não caracterizam o elemento como uma peça armada sendo portanto desconsideradas no dimensionamento ALVENARIA NÃO ARMADA COMPRESSÃO SIMPLES O esforço de compressão pode ser considerado o mais importante nas estruturas de alvenaria e deve ser determinado da forma mais precisa possível A NBR 159611 ABNT 2011 recomenda que a obtenção da resistência característica à compressão simples da alvenaria fk seja por meio de ensaios ou estimada como 70 da resistência característica de compressão simples do prisma fpk A resistência de cálculo nas paredes e pilares pode ser obtida pela seguinte equação Para paredes N f A R rd d Para pilares N f A R rd 0 9 d U3 Critérios de dimensionamento 135 Onde Nrd Representa a força normal resistente de cálculo fd Representa a resistência à compressão de cálculo da alvenaria A Representa a área da seção resistente R 1 40 3 l Representa um coeficiente redutor por causa da esbeltez da parede ou do pilar Para a parede de alvenaria não armada ilustrada na Figura 36 determine a resistência característica mínima do bloco de concreto Considere blocos com 14 cm de largura e lajes que oferecem travamentos que restrinjam os deslocamentos horizontais e as rotações das suas extremidades Inicialmente é necessário realizar a verificação quanto à esbeltez limite Para paredes não armadas llim 24 l h t ef ef 300 14 21 43 Exemplificando Fonte elaborada pelo autor Figura 36 Carregamento distribuído na parede de alvenaria Como a esbeltez da parede é menor que a esbeltez máxima satisfaz a verificação Assim prosseguimos para a determinação da resistência do bloco Nsd 130500 Nsd 650 kN R 1 λ403 1 2143403 085 Nrd fdAR Igualando os esforços solicitantes com os resistentes temos 650 fd01450085 fd 109244 kNm2 fd 11 MPa fd 07fpkγ 11 07fpk2 fpk 314 MPa Considerando uma eficiência de 07 podemos estimar a resistência do bloco η fpkfbk 07 314fbk fbk 449 MPa Pesquise mais Neste exemplo foram demonstrados os procedimentos para verificação da compressão simples em paredes submetidas a uma carga distribuída Esta situação é a mais comum porém existem casos onde a estrutura está submetida a forças concentradas A NBR 159611 ABNT 2011 disponível na biblioteca virtual traz em seu item 1123 algumas considerações para forças de compressão concentradas Leia o item indicado buscando analisar sua forma de aplicação ALVENARIA NÃO ARMADA FLEXÃO SIMPLES A flexão simples geralmente ocorre em estruturas como vigas e lajes onde o esforço predominante é a flexão raramente existindo U3 Critérios de dimensionamento 137 esforços normais Para o equilíbrio da seção este esforço gera um binário de tração e compressão como ilustrado na Figura 37 A tensão normal máxima ilustrado na Figura 37 pode ser obtida pela equação a seguir s M I y Onde M Representa o momento fletor atuante na peça y Representa a distância entre a linha neutra até a fibra mais solicitada I Representa o momento de inércia da seção bruta Fonte ABNT 2011 p 27 Figura 37 Diagrama de tensões para alvenaria não armada Segundo a NBR 159611 ABNT 2011 item 1131 a verificação da alvenaria à flexão simples deve obedecer aos seguintes limites a máxima tensão de compressão de cálculo na flexão não deve ser superior a 50 da resistência à compressão de cálculo da alvenaria fd ou seja 15 fd a máxima tensão de tração de cálculo não pode ultrapassar a resistência à tração de cálculo da alvenaria ftd Assimile Quando a compressão ocorrer na direção paralela às juntas de assentamento como no caso das vigas a resistência característica na flexão fd pode ser adotada U3 Critérios de dimensionamento 138 Igual à resistência à compressão na direção perpendicular às juntas de assentamento se a região comprimida do elemento de alvenaria estiver totalmente grauteada Igual a 50 da resistência à compressão na direção perpendicular às juntas de assentamento nos demais casos A consideração da resistência à tração da alvenaria submetida à flexão ftd é permitida para casos de ações variáveis como vento sendo os valores característicos definidos pelo Quadro 32 Os valores são válidos para argamassa de cimento cal e areia sem aditivos e adições e juntas verticais preenchidas Fonte ABNT 2011 p 11 Quadro 32 Valores característicos da resistência à tração na flexão Direção da tração Resistência média à compressão da argamassa MPa 15 a 34 a 35 a 70 b Acima de 70 c Normal à fiada 010 020 025 Paralela à fiada 020 040 050 a Classe P2 e P3 conforme ABNT NBR 13281 b Classe P4 e P5 conforme ABNT NBR 13281 c Classe P6 conforme ABNT NBR 13281 Reflita Por que a resistência à tração na flexão da alvenaria é obtida a partir da resistência da argamassa Por que seria incorreto considerar a resistência à tração do bloco como resistência à tração da alvenaria Verifique a capacidade resistente no que se refere ao esforço de flexão simples para a verga em alvenaria não armada ilustrada na Figura 38 Exemplificando Considere blocos de 14 cm de largura assentados com argamassa de resistência média à compressão de 5 MPa Figura 38 Tensão de flexão atuante na verga de alvenaria 40 20 20 14 Md 40kNcm Medidas em centímetros Fonte elaborada pelo autor Inicialmente determinamos a tensão de tração máxima atuante na peça l bh³12 14 40³ 12 7466667 cm⁴ σt Myl 40 20 7466667 0011 kNcm² σt 011 MPa A partir do valor da resistência média à compressão da argamassa aplicamos os valores do Quadro 32 para obter a resistência característica à tração na flexão ftk 040 MPa ftd ftk γ 040 2 ftd 020 MPa Uma vez que a tensão de tração é inferior à resistência de cálculo à tração e portanto atende à verificação σt ftd é possível concluir que o bloco irá resistir ao esforço solicitante ALVENARIA NÃO ARMADA CISALHAMENTO Os elementos em alvenaria não armada também devem ser verificados quanto ao esforço de cisalhamento Para isso podemos obter a tensão de cisalhamento de cálculo pela seguinte equação U3 Critérios de dimensionamento 139 U3 Critérios de dimensionamento 140 tvd Vd b h Para que seja possível a utilização de alvenaria não armada a tensão de cisalhamento de cálculo deve ser inferior à resistência de cálculo Esta pode ser obtida a partir da aplicação do coeficiente de majoração das resistências no valor característico da resistência ao cisalhamento fvk τ γ vd vk m f A NBR 159611 ABNT 2011 determina as resistências características ao cisalhamento nas juntas horizontais das paredes fvk conforme apresentado no Quadro 33 Fonte elaborada pelo autor Quadro 33 Valores característicos da resistência ao cisalhamento em juntas horizontais de paredes Resistência média de compressão da argamassa MPa 15 a 34 35 a 70 Acima de 70 0 10 0 5 1 0 s 0 10 0 5 1 4 s 0 10 0 5 1 7 s Sendo s a tensão normal de précompressão na junta considerandose apenas as ações permanentes ponderadas por coeficiente de segurança igual a 09 ação favorável a resistência característica ao cisalhamento na interface vertical de paredes com juntas amarradas pode ser adotada como 035 MPa ALVENARIA NÃO ARMADA FLEXÃO COMPOSTA As estruturas submetidas simultaneamente ao esforço de flexão e compressão além de atender às verificações de compressão devem resistir também à superposição das tensões devido ao momento fletor com as tensões por causa da compressão satisfazendo a seguinte condição N A R M W K f d d d U3 Critérios de dimensionamento 141 Onde Md Representa o momento fletor de cálculo fd Representa a resistência à compressão de cálculo da alvenaria A Representa a área da seção resistente W Representa o mínimo módulo de resistência de flexão da seção resistente R Representa o coeficiente redutor por causa da esbeltez do elemento K 1 5 Representa o fator que ajusta a resistência à compressão na flexão Caso exista tensão de tração seu valor máximo deve ser menor ou igual à resistência de tração da alvenaria ftd Sem medo de errar Lembrese de que para a parede de alvenaria indicada na Figura 35 você deve verificar se é possível a utilização de alvenaria não armada e se for possível determinar qual é a resistência mínima que o bloco de concreto deve possuir Considere que as lajes oferecem travamentos que restrinjam os deslocamentos horizontais e rotações das suas extremidades Os blocos são de 14 cm de largura assentados com argamassa de resistência média à compressão de 5 MPa Fonte elaborada pelo autor Figura 35 Esquema de carregamento da parede de alvenaria U3 Critérios de dimensionamento 142 Primeiro devemos verificar a existência de tração Para isso calculamos as tensões máximas na base da parede por metro linear A tensão por causa da carga concentrada pode ser obtida por s s s d d d d N b h kN m 70 0 14 1 0 500 2 Para o cálculo da tensão foram utilizados os valores por metro sendo a tensão e a área medidas lineares portanto a altura da seção foi considerada 100 m A tensão gerada pelo esforço de flexão por metro linear é calculada por sd Md I y Para seção retangular temos y h I bh 2 12 3 Substituindo na equação s s s d d d d d d d M I M h bh M b h M y 2 12 6 3 2 q H H M M kN m d d d d 2 0 4 3 3 2 1 80 6 s M b h kN m d d d 2 2 2 6 1 80 1 0 0 14 55102 s s A Figura 39 ilustra a sobreposição dos esforços de flexo compressão em a é representada a tensão por causa da carga concentrada b representa as tensões geradas pelo esforço de flexão e no caso c a sobreposição dos esforços resulta em uma tensão de tração de 5102 kNm2 Figura 39 Sobreposição dos esforços de flexocompressão a 500kNm² b 55102kNm² c 105102kNm² 5102kNm² LEGENDA TENSÕES DE COMPRESSÃO TENSÕES DE TRAÇÃO Fonte elaborada pelo autor A partir do valor da resistência média à compressão da argamassa aplicamos os valores do Quadro 32 para obter a resistência característica à tração na flexão ftk 025 MPa ftd ftk γ 025 2 ftd 0125 MPa logo σt ftd 005 MPa 0125 MPa A tensão de tração é resistida pela alvenaria sem a necessidade de armadura A seguir para verificar a flexocompressão é necessário calcularmos o coeficiente redutor de esbeltez R o módulo de resistência da seção W e a resistência à compressão de cálculo da alvenaria fd λ hef tef 300 14 2143 R 1 λ403 1 2143403 085 W ly W bh³ 12 h2 W bh² 6 W 10014² 6 W 327 10³ U3 Critérios de dimensionamento 143 fd 07 fpkγ fd 07 η fbk γ fd 07 07 fbk2 fd 0245 fbk NdAR MdWK fd 70 014 10 085 225 327 10³ 15 0245 fbk 427326 kNm² fbk 427 MPa fbk Ou seja neste caso a resistência mínima do bloco para resistir aos esforços solicitantes pode ser estimada em 427 Mpa Avançando na prática Verificando tensão de cisalhamento máxima Descrição da situaçãoproblema Você está projetando uma residência em alvenaria estrutural Com o intuito de determinar a estrutura mais econômica possível você procura uma concepção estrutural que não exija a inclusão de armaduras Assim para a parede representada na Figura 310 determine qual a máxima força horizontal que a parede de alvenaria suporta antes que seja necessária a inclusão de armadura de cisalhamento Considere que após uma análise inicial a tensão normal na junta para cargas permanentes encontrada foi de 12 MPa e foi definido uma resistência média de compressão da argamassa de 80 MPa Figura 310 Força horizontal atuante na parede de alvenaria LAJE 290 m LAJE Fonte elaborada pelo autor 144 U3 Critérios de dimensionamento U3 Critérios de dimensionamento 145 Resolução da situaçãoproblema Inicialmente calculamos a tensão de cisalhamento atuante na seção t t t vd d vd d vd d V b h q q 2 90 0 14 1 0 20 71 Para encontrar a máxima força horizontal podemos igualar a tensão solicitante com a resistente 20 71 q f d vk m g Pelo Quadro 33 temos que o valor característico da resistência ao cisalhamento é definido por 0 10 0 5 1 7 0 10 0 5 0 9 1 2 1 7 0 64 640 s f MPa f kN vk vk m2 Substituindo na equação 20 71 640 2 15 45 2 q q kN m d d 1 Para a parede de alvenaria não armada ilustrada na figura a seguir determine a resistência característica do prisma Considere blocos com 14 cm de largura e que as lajes oferecem travamentos que restrinjam os deslocamentos horizontais e rotações das suas extremidades Faça valer a pena Figura Carregamento distribuído na parede de alvenaria Fonte elaborada pelo autor U3 Critérios de dimensionamento 146 Assinale a alternativa correta a 486 MPa b 498337 MPa c 174 MPa d 449 MPa e 1788 MPa 2 Para a verga em alvenaria ilustrada na Figura 312 determine qual o valor máximo da carga distribuída q considerando o uso da alvenaria não armada A parede é constituída de blocos de 14 cm de largura assentados com argamassa de resistência média a compressão de 5 MPa Assinale a alternativa correta a q kN m 193 00 b q kN m 9 3 c q kN m 1 04 d q kN m 0 85 e q kN m 2 01 Figura 312 Tensão de flexão atuante na verga de alvenaria Fonte Elaborado pelo autor 2017 U3 Critérios de dimensionamento 147 3 Para a estrutura representada na figura a seguir determine a menor resistência ao cisalhamento nas juntas necessária para o uso de alvenaria não armada Considere que a tensão normal na junta para cargas permanentes encontrada foi de 16 MPa e a resistência média de compressão da argamassa de 80 MPa a f kN m vk ³ 3 57 2 b f kN m vk ³ 7 14 2 c f kN m vk ³ 5 00 2 d f kN m vk ³1 79 2 e f kN m vk ³ 4 34 2 Figura Carregamento horizontal distribuído na parede de alvenaria Fonte elaborada pelo autor U3 Critérios de dimensionamento 148 Durante a última seção tratamos dos métodos de dimensionamento para alvenaria não armada Prosseguindo em nosso estudo nesta seção abordaremos os métodos de dimensionamento da alvenaria armada discorrendo sobre as verificações quanto aos esforços de compressão simples flexão simples cisalhamento e flexão composta Lembrese de que você é responsável pelo projeto estrutural de um edifício O terreno onde ele será construído tem relevo levemente acidentado sendo essencial a realização de terraplanagem para seu nivelamento O nível da edificação determinado no projeto arquitetônico produz uma região de corte causando um desnível de até 18 metros com os terrenos vizinhos Desta forma é projetado um muro com o objetivo de fazer a contenção deste material Para isso são realizados exames nos solos determinando as características do material Por meio destes ensaios foi determinado que este solo é constituído de argila arenosa apresentando um peso específico de 18 kN m 3 e um ângulo de atrito interno de 25º A partir destes dados você sabe que é possível calcular a força de empuxo aplicada no muro Tratandose de um muro de arrimo os esforços horizontais são altos inviabilizando a construção com parede em alvenaria não armada Como solução inicial você propôs a estrutura ilustrada na Figura 311 com pilares de seção 14 x 59 cm espaçados a cada 15 m Determine a armadura para resistir aos esforços de flexo compressão Considere a resistência à compressão característica do prisma de 715 MPa e a existência de uma carga concentrada no topo de cada pilar com valor de 115 kN Seção 33 Diálogo aberto Dimensionamento de alvenaria parcialmente armada U3 Critérios de dimensionamento 149 Fonte elaborada pelo autor Figura 311 Representação do muro de arrimo em alvenaria estrutural Para resolver a situação proposta será necessário conhecermos um pouco mais sobre as verificações de dimensionamento da alvenaria parcialmente armada submetida aos esforços de compressão flexão e flexocompressão e às recomendações normativas sobre taxas de armadura mínima e máximas CONCEITO DE ALVENARIA PARCIALMENTE ARMADA Na alvenaria parcialmente armada buscase maior resistência e ductilidade da seção com o emprego de armaduras Assim como no concreto armado nas estruturas em alvenaria são utilizadas as barras de aço CA50 Estas têm por objetivo promover maior resistência quanto às tensões de tração e cisalhamento e evitar o surgimento de fissuras na peça Para o dimensionamento das peças em alvenaria parcialmente armada a NBR 159611 ABNT 2011 adota as seguintes considerações As seções transversais submetidas à flexão e flexo compressão serão consideradas no Estádio III As seções transversais se mantêm planas após deformação As armaduras aderentes têm a mesma deformação que a alvenaria em seu entorno A resistência à tração da alvenaria é nula As máximas tensões de compressão solicitantes devem ser menores que a resistência à compressão da alvenaria Não pode faltar U3 Critérios de dimensionamento 150 A distribuição de tensões de compressão nos elementos de alvenaria submetidos à flexão pode ser representada por um diagrama retangular aproximado Para flexão ou flexocompressão o máximo encurtamento da alvenaria se limita a 035 O máximo alongamento do aço se limita em 1 A tensão de escoamento de cálculo da armadura deve ser limitada em 50 Reflita Na seção anterior vimos que para o cálculo de elementos em alvenaria não armada submetidos à flexão simples a NBR 159611 ABNT 2011 indica que a verificação considere a resistência à tração da alvenaria Deste modo quando empregamos armadura por que a norma recomenda desconsiderar a parcela de resistência à tração da alvenaria LIMITES NORMATIVOS RELATIVOS ÀS ARMADURAS Para o dimensionamento do sistema de alvenaria parcialmente armada é necessário abordar as taxas mínimas e máximas de armaduras exigidas pela NBR 159611 ABNT 2011 que traz em seu item 12 os valores limites indicados no Quadro 34 Quadro 34 Valores limites de taxa de armadura para alvenaria parcialmente armada TAXA MÍNIMA DE ARMADURA REFERENTE À ÁREA DA SEÇÃO TRANSVERSAL SITUAÇÃO TAXA Armadura principal de vigas e paredes 010 Armadura secundária de paredes 005 Armadura longitudinal em paredes de contraventamento 010 Armadura em juntas de assentamento 003 Armadura longitudinal em pilares 030 Armadura transversal em vigas 005 U3 Critérios de dimensionamento 151 Fonte elaborada pelo autor OUTROS LIMITES NORMATIVOS A taxa máxima de armadura permitida em um mesmo espaço grauteado não pode ser superior a 8 da área da seção transversal considerando a área de transpasse O diâmetro máximo da armadura não deve ser superior a 63 mm para barras localizadas em juntas de assentamento e 25 mm para demais casos ALVENARIA PARCIALMENTE ARMADA COMPRESSÃO SIMPLES Por causa da grande capacidade de deformação do aço fazse necessário limitar a tensão de escoamento para evitar o surgimento de fissuras na alvenaria Assim a NBR 159611 ABNT 2011 define que a tensão normal na armadura longitudinal deve ser f f f f s yd s yk s 0 5 0 5 g Ou seja a tensão normal na armadura é limitada a 50 da resistência ao escoamento de cálculo Esta consideração apesar de necessária faz que o aço aplicado em elementos submetidos à compressão apresente um comportamento pouco eficiente visto que a alvenaria já apresenta elevada resistência à compressão Por este motivo Ramalho 2003 considera que a utilização de armaduras em peças comprimidas não é interessante do ponto de vista custobenefício uma vez que ao se aplicar a armadura o ganho de resistência à compressão é muito pequeno É recomendável sua aplicação nos casos em que houver necessidade de conferir maior ductilidade à estrutura aumentar o limite de esbeltez da parede ou quando necessitar de acréscimos muito localizados de resistência Assimile Para verificação de resistência à compressão o processo de cálculo é o mesmo da alvenaria não armada comentada na seção anterior uma vez que a NBR 159611 ABNT 2011 desconsidera a contribuição de eventuais armaduras existentes U3 Critérios de dimensionamento 152 ALVENARIA PARCIALMENTE ARMADA FLEXÃO SIMPLES No dimensionamento ao esforço de flexão simples quando utilizadas estruturas parcialmente armadas a resistência à tração da alvenaria é ignorada sendo considerada somente a resistência da armadura O dimensionamento é realizado no estágio III onde a região comprimida corresponde a uma distribuição uniforme de tensões com altura de 08x Assim segundo a NBR 159611 ABNT 2011 o cálculo do momento fletor resistente pode ser obtido pelo diagrama simplificado ilustrado na Figura 312 Onde d Altura útil da seção x Altura da linha neutra As Área da armadura tracionada es Deformação na armadura tracionada ec Deformação máxima na alvenaria comprimida fd Máxima tensão de compressão fs Tensão de tração na armadura Fc Resultante de compressão na alvenaria Fs Resultante de forças na armadura tracionada Fonte adaptado de ABNT 2011 p 27 Figura 312 Diagrama de deformações alvenaria armada U3 Critérios de dimensionamento 153 Para a alvenaria parcialmente armada o momento fletor resistente deve ser inferior a M f b d Rd d 0 4 2 Onde o momento fletor resistente de cálculo para seção retangular e armadura simples pode ser obtido por M A f z Rd s s Sendo As Representa a área da armadura tracionada m³ fs Representa a tensão de tração na armadura z Representa o comprimento do braço de alavanca que pode ser obtido por z d A f b d f d s s d 1 0 5 0 95 Para a viga ilustrada na Figura 313 calcule o momento resistente de cálculo máximo Considere aço CA50 e a resistência à compressão característica do prisma de 60 MPa Exemplificando Fonte elaborada pelo autor Figura 313 Representação da seção de uma viga de alvenaria Limitando a máxima tensão normal na armadura em 50 temos fs 05fykγs fs 05500115 21739 MPa A área de aço para dois ferros de 10mm é As2φ10mm 208 16 cm² A resistência à compressão de cálculo da alvenaria é estimada em fd 07fpkγ fd 0762 fd 210 MPa Com os valores calculados é possível determinar o braço de alavanca z d1 05Asfs bdfd 095d z 531 051621739 145321 09553 z 4708 cm 5035 cm O momento resistente de cálculo é obtido por MRd Asfsz MRd 162174047 MRd 1635 kNm Pesquise mais No exemplo do item anterior foram demonstrados os procedimentos para a determinação do momento resistente considerando seções retangulares No entanto existem diversas situações em que é vantajoso considerar a contribuição de resistência por causa da existência de flanges A NBR 159611 ABNT 2011 disponível na biblioteca virtual traz em seu item 1134 o dimensionamento para seções com flanges Leia o item sugerido e procure aplicar o procedimento indicado no exercício anterior comparando os valores obtidos Considere 10 cm de espessura do flange e 20 cm de largura do flange U3 Critérios de dimensionamento 155 ALVENARIA PARCIALMENTE ARMADA CISALHAMENTO Conforme vimos na seção anterior a alvenaria apresenta a capacidade de resistir aos esforços de cisalhamento devendo satisfazer a seguinte condição τ γ vd vk m f No entanto em alguns casos a resistência da alvenaria não é suficiente para combater aos esforços solicitantes necessitando assim da aplicação de armaduras Neste caso podemos determinar a armadura de cisalhamento descontando a parcela absorvida pela alvenaria Va V f b d a vd Assim a armadura de cisalhamento paralela à direção de atuação da força cortante é calculada por A V V s f d sw d a yd 0 5 Onde s Representa o espaçamento da armadura de cisalhamento Vd Representa a força cortante de cálculo A NBR 159611 ABNT 2011 determina que o espaçamento da armadura de cisalhamento deve ser inferior a 50 da altura útil sendo que no caso de vigas esse limite ainda deve ser inferior a 30 cm e no caso de paredes armadas ao cisalhamento esse limite deve ser inferior a 60 cm ALVENARIA PARCIALMENTE ARMADA FLEXÃO COMPOSTA Para alvenaria parcialmente armada a verificação da flexão composta deve considerar a esbeltez da peça Deste modo a NBR 159611 ABNT 2011 classifica os elementos estruturais em dois tipos Elementos curtos elemento que possui esbeltez menor ou igual a 12 Elementos esbeltos elemento que possui esbeltez superior a 12 U3 Critérios de dimensionamento 156 Para os elementos curtos que necessitarem de armadura pode ser realizada a seguinte verificação N f b h e Rd d x 2 Onde b Representa o espaçamento da armadura de cisalhamento ex Representa a excentricidade resultante no plano de flexão sendo e M N x e deve ser inferior à metade da altura da seção e h x 2 fd Representa a resistência de cálculo à compressão h Representa a altura da seção no plano de flexão Caso seja satisfeita pode ser empregada apenas armadura mínima Caso contrário a resistência da seção pode ser calculada pelas seguintes equações N f b y f A f A Rd d s s s s 1 1 2 2 M f b y h y f A h d f A h d Rd d s s s s 0 5 0 5 0 5 1 1 1 2 2 2 Onde As1 Representa a área de armadura comprimida na face de maior compressão As2 Representa a área de armadura na outra face b Representa a largura da seção d1 Representa a distância do centroide da armadura As1 à borda mais comprimida d2 Representa a distância do centroide da armadura As2 à borda mais comprimida y Representa a profundidade da região de compressão uniforme y 08x U3 Critérios de dimensionamento 157 fd Representa a resistência de cálculo à compressão fs1 Representa a tensão na armadura na face mais comprimida 0 5 fyd fs2 Representa a tensão na armadura na outra face podendo ser 0 5 fyd se estiver tracionada ou comprimida respectivamente h Representa a altura da seção no plano de flexão A profundidade da região de compressão indicada na Figura 314 deve ser tal que os esforços resistentes de cálculo superem os solicitantes Fonte adaptada de ABNT 2011 p 32 Figura 314 Representação de uma seção submetida a flexocompressão Para os elementos esbeltos o dimensionamento deve considerar também os efeitos de segunda ordem sendo adicionado nas equações anteriores à parcela referente a este M N h t d d e 2 2 2000 Sem medo de errar Esforços de flexocompressão são muito comuns em estruturas de alvenarias A combinação do peso próprio com as ações de vento empuxo ou desaprumo ocasionam um acréscimo das tensões na seção que muitas vezes não são suportadas somente pela alvenaria sendo necessário o emprego de armadura Lembrese de que você deve determinar a armadura necessária nos pilares do muro de arrimo ilustrado na Figura 315 para que U3 Critérios de dimensionamento 158 este resista aos esforços de flexocompressão Considere que os pilares possuem 18 m de altura e estão espaçados a cada 15 m Os pilares possuem geometria 14 x 59 cm e apresentam resistência à compressão característica do prisma de 715 MPa Existe uma carga concentrada no topo de cada pilar com valor de 115 kN O solo é constituído de argila arenosa apresentando um peso específico de 18 kN m 3 e um ângulo de atrito interno de 25º Para iniciarmos a verificação quanto à flexocompressão primeiro devemos determinar os esforços solicitantes Para isso podemos utilizar a equação de Coulomb para calcular a força de empuxo atuante em cada pilar K K K a a a tan tan tan 2 2 2 45 2 45 25 2 4 f 5 25 2 0 41 Ka F K H F F kN m h a h h g 0 41 18 1 8 13 28 2 A força de empuxo possui um diagrama de tensões triangular conforme representado pela Figura 316a Podemos determinar o momento solicitante por meio do produto resultante da força de empuxo por sua altura considerando ainda a área de influência de cada pilar M F H H L M k h k 2 3 13 28 1 8 2 1 8 3 1 5 M M k 10 76kNm M M M M kNm d k d d γ 10 76 1 4 15 06 Fonte elaborada pelo autor Figura 315 Representação do muro de arrimo em alvenaria estrutural Figura 316 Forças atuantes no pilar do muro de arrimo Nd 115kN RFh Fh 1328 2n3 h3 180 180 Md 1506 kNm a FORÇA HORIZONTAL DEVIDO AO EMPUXO b FORÇAS ATUANTES NO PILAR Fonte elaborada pelo autor A partir das forças de cálculo atuantes no pilar ilustradas na Figura 316b podemos determinar a excentricidade resultante no plano de flexão ex Md Nd ex 1506 115 ex 013 m Como ex h2 podemos realizar a verificação para aplicação da armadura mínima em que a força normal resistente de cálculo é NRd fdbh 2ex fd 07fpkγ fd 077152 fd 250 MPa NRd fdbh 2ex NRd 0251459 213 NRd 1155 kN Como a força normal resistente de cálculo é superior à solicitante podemos utilizar a armadura mínima As Asmin Assim aplicamos os valores do Quadro 34 em que temos que a armadura longitudinal em pilares é 030 deste modo U3 Critérios de dimensionamento 160 A mm s 0 30 100 14 59 2 48 2 12 5 f Avançando na prática Dimensionando a armadura de cisalhamento para uma viga de alvenaria parcialmente armada Descrição da situaçãoproblema Você está realizando o dimensionamento de um edifício em alvenaria estrutural O edifício apresenta vigas de 14 x 59 cm com vãos relativamente baixos no entanto durante a verificação da flexão simples foi necessária a inclusão de armaduras para absorver os esforços A fim de prosseguir no dimensionamento será necessário determinar a armadura de cisalhamento Pelo diagrama dos esforços solicitantes você obteve um esforço cortante máximo de 22000 kN Determine a armadura necessária para que a viga resista ao esforço solicitante Considere que a tensão normal de précompressão na junta é de 08 MPa e a distância entre a armadura de cisalhamento até a face externa da viga é de 4 cm Resolução da situaçãoproblema A armadura de cisalhamento pode ser determinada pelo esforço cisalhante que atua na seção descontando a parcela deste esforço que é absorvido pela alvenaria Assim iniciamos a solução desta situação determinando a capacidade resistente da alvenaria Como a resistência média de compressão da argamassa é superior a 7 MPa pelo Quadro 33 que consta na Seção 2 temos que f f f MPa vk vk vk 0 10 0 5 0 10 0 5 0 8 0 50 s f f f f MPa vd vk m vd vd g 0 50 2 0 25 ou f kN cm vd 0 025 2 U3 Critérios de dimensionamento 161 V f b d V V kN a vd a a 0 025 14 55 19 25 A partir do valor da resistência ao cisalhamento da alvenaria é calculada a armadura de cisalhamento Para isso podemos considerar um espaçamento entre os estribos de 15 cm Assim temos A V V s f d A sw d a yd sw 0 5 220 00 19 25 15 0 5 50 115 55 AA sw 2 52cm 2 A armação será realizada com estribos de 2 ramos f5 c 15 cm resultando em uma área de aço de A sw 2 67cm 2 1 Sobre as considerações quanto ao dimensionamento de estruturas em alvenaria parcialmente armada é correto afirmar que I Em elementos submetidos a esforços de compressão o emprego de armaduras visando ganho de resistência à compressão pode ser considerado uma medida pouco eficiente II Para os elementos de alvenaria parcialmente armada submetidos aos esforços de flexão o dimensionamento deve considerar os esforços de tração absorvidos pela armadura e os esforços de tração absorvidos pela alvenaria III Em elementos submetidos à flexão simples não é necessário limitar a tensão de escoamento de cálculo da armadura em 50 uma vez que a tração é um efeito retificante e não causa a flambagem da armadura IV No dimensionamento de elementos submetidos aos esforços de compressão a existência de eventuais armaduras deve ser desconsiderada V Em elementos curtos submetidos à flexocompressão o dimensionamento deve considerar também os efeitos de segunda ordem Assinale a alternativa que contém todas as afirmações corretas a As afirmativas I II e IV estão corretas b As afirmativas I e III estão corretas c As afirmativas I IV e V estão corretas d As afirmativas I e IV estão corretas e Somente a afirmativa I está correta Faça valer a pena U3 Critérios de dimensionamento 162 2 Para a viga ilustrada na figura a seguir calcule o momento resistente de cálculo máximo Considere aço CA50 e resistência à compressão característica do prisma de 80 Mpa Assinale a alternativa correta a M Rd 80 24 kN m b M Rd 8 15 kN m c M Rd 16 35 kN m d M Rd 48 35 kN m e M Rd 10 24 kN m 3 Para uma viga em alvenaria parcialmente armada com dimensões de 14 x 39 cm submetida a um esforço cortante de 250 kN determine a armadura de cisalhamento necessária Considere que a tensão normal de précompressão na junta é de 05 MPa a distância entre a armadura de cisalhamento até a face externa da viga é de 4 cm e os estribos estão espaçados a cada 10 cm Fonte elaborada pelo autor Fonte elaborada pelo autor Figura Representação da seção de uma viga de alvenaria Quadro Valores característicos da resistência ao cisalhamento em juntas horizontais de paredes Resistência média de compressão da argamassa MPa 15 a 34 35 a 70 Acima de 70 0 10 0 5 1 0 s 0 10 0 5 1 4 s 0 10 0 5 1 7 s U3 Critérios de dimensionamento 163 Assinale a alternativa correta a A sw 3 03 cm 2 b A sw 2 02 cm 2 c A sw 2 74 cm 2 d A sw 9 14 cm 2 e A sw 3 23 cm 2 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6136 blocos vazados de concreto simples para alvenaria estrutural Rio de Janeiro 2016 NBR 159611 alvenaria estrutural blocos de concreto Parte 1 projetos Rio de Janeiro 2011 NBR 159612 alvenaria estrutural blocos de concreto Parte 2 execução e controle de obras Rio de Janeiro 2011 DOS SANTOS M O Avaliação da resistência à compressão de prismas de bloco cerâmicos e de concreto 2016 61f Trabalho de Conclusão de Curso Graduação em Engenharia Civil Departamento Acadêmico de Construção Civil Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campo Mourão 2016 FRASSON Jr A Proposta de metodologia de dosagem e controle do processo produtivo de blocos de concreto para alvenaria estrutural 2000 145f Dissertação Mestrado em Engenharia Civil Universidade Federal de Santa Catarina Florianópolis 2000 MARQUES L et al Blocos de concreto características do processo de produção na região metropolitana do Recife In ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 28 2008 Rio de Janeiro AnaisRio de Janeiro enegep 2008 Disponível em httpwwwabeproorgbrbibliotecaenegep2008TN STP06949612161pdf Acesso em 1 mar 2018 PARSEKIAN G A HAMID A A DRYSDALE R G Comportamento e dimensionamento de alvenaria estrutural São Carlos Edufscar 2013 RAMALHO M A CORRÊA M R S Projeto de edifícios de alvenaria estrutural São Paulo Pini 2003 Referências Unidade 4 Caro aluno seja bemvindo a mais uma etapa Nas unidades anteriores fomos apresentados aos conceitos básicos da alvenaria concepção estrutural e os critérios de dimensionamento dos elementos estruturais Estes conceitos são fundamentais para a elaboração de um bom projeto Avançando em nosso estudo esta unidade tem como objetivo apresentar as metodologias construtivas abordando a sequência de assentamento da alvenaria os detalhes construtivos mais utilizados as recomendações quanto às instalações prediais e a consideração das juntas de dilatação Vamos imaginar que você trabalha em uma empresa especializada em estruturas de alvenaria e o projeto que você tanto se dedicou se encontra finalmente em fase de execução Porém agora começam a aparecer novos desafios O edifício será construído em uma pequena cidade onde há escassez de mão de obra especializada Os poucos trabalhadores que existem na região não conhecem a alvenaria estrutural e contratar uma equipe de fora pode inviabilizar o projeto Você sabe que um dos principais objetivos da alvenaria estrutural é a racionalização dos serviços o que proporciona economia de tempo e material Mas para que tudo corra bem é importante que haja conhecimento das técnicas construtivas afinal um rasgo em uma das paredes pode comprometer toda a estrutura Visando resolver este problema a melhor solução encontrada foi realizar um curso de capacitação para instruir os trabalhadores a lidar com este material Assim deve ser explicado a eles o passo a passo do assentamento da alvenaria Convite ao estudo Metodologia Construtiva bem como os cuidados que devem tomar na execução para evitar danos na estrutura Para o projeto estrutural já elaborado ainda será necessário ilustrar alguns detalhes construtivos visando cobrir qualquer dúvida que possa ocorrer na obra Este é um processo extremamente importante para evitar problemas e garantir sua qualidade devendo ser realizado conforme as considerações de cálculo Neste caso exigese uma dedicação especial devido à falta de capacitação da mão de obra Seu papel como engenheiro civil responsável pela edificação é entender a metodologia construtiva e esclarecer eventuais dúvidas acerca do projeto e da execução A fim de fornecer os meios para solucionar a situação apresentada dividimos o conteúdo em três seções sendo que na primeira serão abordados temas relacionados à sequência de assentamento da alvenaria à importância da mão de obra especializada e às principais ferramentas auxiliares para execução das paredes Em seguida na Seção 2 abordaremos as informações pertinentes às instalações prediais às principais recomendações de execução das instalações elétricas e hidráulicas e aos detalhamentos de projeto Por fim na Seção 3 abordaremos os principais materiais utilizados nas juntas de dilatação e de controle e os principais aspectos quanto à sua aplicação U4 Metodologia Construtiva 167 Caro aluno durante as últimas seções abordamos os principais conceitos necessários para o correto dimensionamento estrutural Prosseguindo em nosso estudo nesta seção iremos apresentar os processos de execução das paredes em alvenaria abordando o passo a passo do assentamento dos blocos a importância da qualificação da mão de obra e os principais materiais auxiliares empregados Lembrese de que você é o engenheiro responsável por um edifício em alvenaria estrutural Na cidade onde ele será construído não há mão de obra especializada Visando resolver este problema a melhor solução encontrada foi realizar um curso de capacitação para instruir os trabalhadores a lidar com o material Você entende a importância da qualificação para trabalhar com esse sistema estrutural afinal são muitos os erros que podem comprometer a estrutura Por exemplo uma parede desaprumada pode gerar maior excentricidade ocasionando uma carga não prevista no projeto o aumento da espessura da junta de assentamento pode ocasionar redução na resistência da parede causando maior deformação lateral e fissuras as juntas verticais não preenchidas ou com frisamento inadequado podem reduzir significativamente a capacidade resistente de tração paralela à junta de assentamento Neste sistema estrutural os blocos desempenham dupla função de vedação e estrutural portanto é extremamente importante não haver erros na execução Como você é o engenheiro responsável pela edificação deve ministrar esse curso Explique como devem ser assentados os blocos de alvenaria e a sequência de assentamento Para resolver a situação proposta será necessário conhecermos um pouco mais sobre a execução das paredes de alvenaria e os equipamentos auxiliares utilizados no assentamento Seção 41 Diálogo aberto Modulação das fiadas U4 Metodologia Construtiva 168 Não pode faltar O principal objetivo a ser atingido pelo sistema de alvenaria estrutural é proporcionar à obra maior produtividade e velocidade de execução Desse modo os canteiros devem ser industrializados empregando unidades moduladas procedimentos pré estabelecidos mão de obra qualificada e ferramentas adequadas A execução deve ser planejada em detalhes com projetos especificando os materiais utilizados paginação das paredes e modos de aplicação A organização dos procedimentos de execução deve buscar maior produtividade através da otimização dos serviços e posicionamento do estoque de materiais Devido à complexidade dos processos construtivos surgiram diversos modelos de organização do canteiro de obra de modo que atualmente grande parte das construtoras desenvolveram sua própria metodologia de execução No entanto alguns procedimentos fazem parte da boa prática da obra devendo ser adotados em qualquer edificação A NBR 159612 ABNT 2011 indica alguns procedimentos a serem verificados antes do início da elevação Verificar se a locação esquadros e nivelamento da base de assentamento se encontram dentro dos limites especificados pelo projeto Verificar se o posicionamento dos reforços e tubulações se encontram conforme projeto Realizar a limpeza do pavimento onde a alvenaria será executada removendo completamente materiais que possam prejudicar a aderência da argamassa Realizar a limpeza dos blocos e dos demais materiais removendo completamente materiais que possam prejudicar seu desempenho Ainda a referida norma recomenda algumas práticas a serem atendidas durante a etapa de elevação Cuidar para que os blocos depois de assentados não sejam movidos para que não percam a aderência com a argamassa As paredes de alvenaria sejam preferencialmente executadas com blocos inteiros e seus complementos sendo permitido U4 Metodologia Construtiva 169 blocos cortados apenas nos casos previstos no projeto e obtidos mediante a condições controladas As paredes estruturais não devem possuir amarração direta com paredes não estruturais Além dos itens indicados pela norma é recomendável realizar um pequeno estoque de blocos perto do local de execução Lembrando também que em qualquer tipo de obra devese utilizar os equipamentos de proteção individual A NBR 159612 ABNT 2011 determina as espessuras das juntas de argamassa utilizadas para o assentamento dos blocos conforme Figura 41 Figura 41 Limites das espessuras das juntas verticais e horizontais Fonte elaborada pelo autor 2017 Passo a passo de assentamento de blocos Antes de iniciar a execução da alvenaria é necessário efetuar a preparação da superfície As áreas que receberão as unidades devem estar limpas por meio de lavagem ou com a utilização de escovas de aço As regiões de contato entre estruturas de concreto e alvenaria deverão ser chapiscadas para aumentar a aderência da ligação Satisfeitas as condições iniciais é realizada a marcação da alvenaria Assim através de uma linha marcase a posição da 1ª fiada de todas as paredes indicando a posição das portas e shafts Em seguida com U4 Metodologia Construtiva 170 o auxílio de um esquadro é verificado se as paredes se encontram perfeitamente perpendiculares Posicionase um sarrafo retilíneo marcando cada fiada de alvenaria conforme o projeto de paginação Este sarrafo funcionará como uma régua guiando o assentamento de cada fiada portanto devese encontrar perfeitamente o prumo e posicionar em uma das extremidades onde será executada a parede E outro sarrafo também em nível posicionado na outra extremidade da parede Quando existir esquadrias no painel de parede a ser executado é importante a instalação dos gabaritos Os gabaritos são estruturas metálicas ou de madeira com a mesma dimensão da esquadria sendo posicionados nos vãos de portas e janelas para auxiliar o assentamento dos blocos No caso em que os painéis de alvenaria são executados entre estruturas de concreto armado fazse necessária a aplicação de dispositivos de amarração como o emprego de ferroscabelo ou telas soldadas conforme ilustrado na Figura 42 Figura 42 Dispositivos de amarração da alvenaria Fonte elaborada pelo autor 2017 Para iniciar a elevação da alvenaria é definido a altura da fiada com o auxílio de uma linha posicionada a partir as marcações feitas na régua Para a execução da primeira fiada é recomendável molhar a superfície do pavimento antes da aplicação da argamassa na região de assentamento O assentamento deve ser iniciado pelas extremidades assentando alguns blocos em uma extremidade e na outra conforme ilustrado pela Figura 43 U4 Metodologia Construtiva 171 Figura 42 Dispositivos de amarração da alvenaria Fonte elaborada pelo autor 2017 Os blocos devem ser assentados com aplicação da argamassa nas paredes laterais para preenchimento das juntas verticais respeitando a dimensão da junta acabada de 10 mm Sempre deve ser verificado se os blocos estão nivelados Repetese a sequência preenchendo as fiadas do meio até que a primeira fiada esteja completa Depois a linha é esticada na altura da próxima fiada sendo aplicada a argamassa nas paredes longitudinais e transversais do bloco O acabamento da junta deve ser realizado conforme especificado em projeto de modo que possua um aspecto uniforme O assentamento da próxima fiada também é iniciado pelas extremidades utilizando um nível e o prumo para sua conferencia Devemos nos atentar para a amarração seguindo o que foi especificado no projeto de paginação Podemos resumir a sequência de assentamento nos seguintes procedimentos 1 Preparação da superfície 2 Marcação da primeira fiada 3 Verificação quanto ao esquadro da marcação 4 Posicionamento da régua e altura das demais fiadas Assimile U4 Metodologia Construtiva 172 5 Verificação quanto ao prumo da régua 6 Instalação dos gabaritos e dispositivos de amarração 7 Posicionamento da linha na altura da primeira fiada 8 Umedecimento da superfície de assentamento 9 Aplicação da argamassa na região de assentamento 10 Aplicação da argamassa nas paredes laterais do bloco 11 Assentamento dos blocos 12 Conferência do prumo e nível dos blocos 13 Acabamento das juntas 14 Aplicação de argamassa nas paredes longitudinais e transversais do bloco 15 Posicionamento da linha na altura da próxima fiada 16 Repetir a sequência de 10 a 15 A Associação Brasileira de Cimento Portland ABCP desenvolveu uma cartilha instruindo o assentamento da alvenaria estrutural fornecendo diversos detalhes construtivos muito importantes para a execução das paredes Veja nesta cartilha os detalhes construtivos indicados Esta cartilha está disponível em httpsedisciplinasuspbrpluginfilephp3183762modresource content1ABCP2020Alvenaria20Estrutural20passo20a20 passopdf Acesso em 8 dez 2017 Pesquise mais Mão de obra especializada Uma das maiores vantagens do uso da alvenaria estrutural é a melhoria na produtividade porém a qualificação da mão de obra é fundamental para que a redução no tempo de execução não comprometa a segurança da edificação U4 Metodologia Construtiva 173 No Brasil grande parte da mão de obra está adaptada ao sistema construtivo de concreto armado no qual a alvenaria desempenha apenas papel de vedação Neste sistema uma falha no assentamento das alvenarias dificilmente ocasionará em um grande erro estrutural limitandose na maioria das vezes ao consumo excessivo de argamassa para correção das imperfeições geométricas Porém no sistema de alvenaria estrutural as paredes funcionam como estruturas O assentamento influencia na precisão geométrica do conjunto de paredes logo se executado de forma incorreta pode alterar todo o mecanismo estrutural do pavimento comprometendo sua segurança Desse modo a mão de obra especializada é um fator decisivo para a eficiência do sistema construtivo No entanto muitas vezes as construtoras têm dificuldade em encontrar mão de obra qualificada disponível no mercado de forma que a falta de profissionais qualificados é uma realidade constatada por diversos autores Segundo Hoffmann 2012 a pouca disponibilidade de profissionais qualificados no sistema construtivo em alvenaria estrutural acaba levando as empresas a contratarem trabalhadores sem essa experiência Constatase ainda uma carência de treinamento desses profissionais o que demanda tempo e recursos financeiros desmotivando os empresários a utilizarem o sistema Reflita Em qualquer sistema construtivo sempre escutamos o discurso de que falta mão de obra qualificada Apesar de um grande número de profissionais é muito difícil encontrar uma equipe que domine as práticas do sistema construtivo Reflita sobre o motivo desta falta de especialização dos profissionais e o que poderia ser feito para qualificálos Equipamentos auxiliares Os equipamentos utilizados no assentamento possuem grande influência nos índices de produtividade Uma equipe com elevado índice de produtividade pode não apresentar o desempenho esperado caso as ferramentas não ofereçam o suporte adequado ao profissional Por esse motivo é muito importante a escolha correta dos equipamentos U4 Metodologia Construtiva 174 Existe no mercado um vasto número de equipamentos auxiliares para assentamento dos blocos estruturais alguns muitos simples como prumo régua esquadro e outros mais complexos como o nível alemão e a trena a laser Os principais equipamentos para assentamento de alvenaria são ilustrados na Figura 44 e relacionados a seguir Figura 44 Materiais usualmente utilizados no assentamento de blocos Fonte httpequipedeobrapinicombrconstrucaoreforma58imagensi376544jpg Acesso em 8 dez 2017 1 Escantilhão ou sarrafo são utilizados para marcação das paredes de alvenaria como guia para o assentamento das fiadas 2 Esquadro é utilizado para verificar se os encontros de parede estão perpendiculares conforme o projeto 3 Prumo vertical e Nível são utilizados para verificar se os blocos estão nivelados sendo que o primeiro verifica o nivelamento vertical do conjunto de fiadas e o segundo o nivelamento horizontal entre os blocos 4 Colher de pedreiro é utilizada para aplicar a argamassa nas faces dos blocos 5 Trenas são utilizadas para medir distâncias em geral 6 EPIs são dispositivos de segurança individual de uso obrigatório para qualquer serviço realizado dentro do canteiro de obras Os equipamentos básicos para assentamento algumas vezes são substituídos por outros mais produtivos com o mesmo objetivo U4 Metodologia Construtiva 175 Fonte Usualmente para aferição do nível entre duas paredes é utilizada uma mangueira com água levando uma ponta em cada parede e constatando a diferença entre as duas alturas pelo nível da água no tubo Apesar de simples este procedimento ocupa dois profissionais e pode ser substituído pelo uso no nível alemão ilustrado na Figura 45 que com apenas um funcionário é capaz de aferir a diferença de nível Exemplificando Figura 45 Ilustração do nível alemão Fonte httptecnologysequipamentoscombrnivelalemao Acesso em 8 dez 2017 São muitas as substituições que podem ser feitas A escolha do equipamento deve levar em consideração o nível de experiência que os funcionários possuem com os equipamentos e a relação entre o custo do investimento e o desempenho esperado pela equipe Na construção civil cada profissional desempenha um papel especifico e a qualidade do produto final é consequência do trabalho da equipe A separação dos trabalhos exige que cada profissional tenha um conhecimento técnico específico sobre cada etapa da obra Dessa maneira os cursos de capacitação profissional têm sido cada vez mais utilizados para preparar a mão de obra para as situações especificas de cada serviço Lembrese de que você realizará um curso de capacitação para instruir os trabalhadores acerca da forma correta de se executar as Sem medo de errar U4 Metodologia Construtiva 176 estruturas em alvenaria Você entende a importância da qualificação para trabalhar com esse sistema estrutural afinal são muitos os erros que podem comprometer a estrutura Como você é o engenheiro responsável pela edificação deverá ministrar esse curso Explique como devem ser assentados os blocos de alvenaria e a sequência de assentamento Você começa o curso explicando que o sistema de alvenaria estrutural é diferente das estruturas habituais de concreto armado Nesse sistema as paredes desempenham função simultânea de vedação e estrutura de forma que qualquer erro na execução das paredes pode implicar em falta de segurança da obra Assim é de fundamental importância que a execução ocorra de forma precisa com todas as paredes niveladas e aprumadas Outra consideração muito importante ocorre em relação à solidarização das paredes No momento de projeto é considerado uma compatibilização de esforços entre as paredes e para que isso ocorra os blocos não podem ser assentados a prumo devese alternálos entre as fiadas conforme a Figura 46 Figura 46 Disposição das unidades de alvenaria entre as fiadas Fonte elaborada pelo autor 2017 Também devem ser tomados alguns cuidados antes da execução como a limpeza da superfície e o umedecimento antes da aplicação de argamassa O processo de assentamento da alvenaria estrutural é similar ao de vedação com a diferença entre o nível de precisão e o cuidado na execução do serviço O assentamento se inicia pela marcação da alvenaria Assim através de uma linha marcase a posição da 1ª fiada de todas as paredes conferindo o esquadro para garantir que se encontram perfeitamente perpendiculares Em seguida é posicionada uma régua para marcação da altura das fiadas Esta régua pode ser um U4 Metodologia Construtiva 177 sarrafo retilíneo com as marcações de altura ou com o uso de um escantilhão metálico Com o auxílio de uma linha é definida a altura da fiada utilizando as marcações da régua Então é aplicada argamassa na região de assentamento e posicionados os primeiros blocos nas extremidades seguindo o projeto de paginação A espessura da primeira junta de assentamento deve ser de 5 a 20 mm Os blocos devem ser assentados com aplicação da argamassa nas paredes laterais para preenchimento das juntas verticais respeitando a dimensão da junta acabada de 10 mm Sempre deve ser verificado se os blocos estão nivelados Repetese a sequência preenchendo as fiadas do meio até chegar na posição das portas ou janelas Então são posicionados os gabaritos e continuase com o assentamento até que a primeira fiada esteja completa Depois a linha é esticada na altura da próxima fiada sendo aplicada a argamassa nas paredes longitudinais e transversais do bloco que servirá de base Outra recomendação é a instalação dos dispositivos de amarração a cada 2 fiadas para aumentar a solidarização entre as paredes Estes podem ser ferros de pequena espessura conhecidos como ferros cabelo ou telas metálicas O assentamento da fiada superior também é iniciado pelas extremidades utilizando um nível e o prumo para sua conferência Devese atentar para o acabamento da junta que precisa apresentar um aspecto uniforme conforme detalhado em projeto Avançando na prática Otimizando as ferramentas de execução Descrição da situaçãoproblema Uma empresa procurou seu escritório para uma consultoria O engenheiro responsável não está satisfeito com a produtividade de sua equipe Após a realização de vários cursos de capacitação para sua equipe ainda não foi atingido o resultado esperado Uma das alternativas então é otimizar as ferramentas de trabalho Proponha U4 Metodologia Construtiva 178 uma solução para o engenheiro indicando novos procedimentos e ferramentas mais produtivas que ele poderia empregar em sua obra Resolução da situaçãoproblema Após analisar os procedimentos de execução adotados pelo engenheiro você propõe que antes de iniciar a execução da alvenaria seja realizado um pequeno estoque de blocos perto do local de execução reduzindo a frequência que o profissional se desloca para buscar material Ainda para otimizar as ferramentas de trabalho podem ser feitas as seguintes substituições Substituir o sarrafo de madeira pelo escantilhão metálico pois a fixação é mais rápida o material é mais leve e reduz significativamente a imprecisão do assentamento Para a aplicação da argamassa você propõe que seja utilizada a bisnaga uma vez que sua aplicação é mais rápida e a quantidade de material aplicado na superfície do bloco é melhor controlada A utilização do nível alemão que permite a aferição de nível entre dois pontos relativamente distantes por apenas um profissional A utilização de gabaritos para portas e janelas além de melhorar a precisão das dimensões dos vãos também reduz o tempo de execução uma vez que auxilia no assentamento dos blocos próximos aos vãos 1 Sobre os procedimentos necessários para o início da elevação da alvenaria avalie as seguintes afirmações I As paredes estruturais não devem possuir amarração direta com paredes não estruturais II As paredes de alvenaria devem ser preferencialmente executadas com blocos inteiros e seus complementos sendo permitidos blocos cortados em obra para pequenos remendos III Como o serviço de assentamento da alvenaria não promove danos Faça valer a pena U4 Metodologia Construtiva 179 físicos ao trabalhador é dispensado o uso dos equipamentos de proteção individual IV Após a conclusão da primeira fiada devese verificar se o posicionamento dos reforços e tubulações se encontram conforme projeto Assinale a alternativa correta a Apenas as afirmativas I II e IV estão corretas b Apenas as afirmativas I e III estão corretas c Apenas as afirmativas II IV e V estão corretas d Apenas as afirmativas I e IV estão corretas e Somente a afirmativa I está correta 2 O assentamento do bloco é uma das etapas mais importantes na execução da edificação de alvenaria devendo ser realizado de forma precisa e sem imperfeições geométricas Sobre os procedimentos de execução marque V para verdadeiro ou F para falso A limpeza realizada antes da elevação da alvenaria visa remover impurezas que possam reduzir a aderência entre a base e a argamassa A verificação quanto ao nível dos blocos é dispensada quando usado o conjunto de escantilhão com a linha uma vez que estas ferramentas já são aprumadas antes do início da elevação da alvenaria É recomendável que o assentamento seja iniciado pelas extremidades deixando inicialmente o centro vazio assentando alguns blocos em uma extremidade e na outra O projeto de paginação é uma sugestão de execução de modo que é comum durante a execução da alvenaria o emprego de uma unidade de bloco a mais ou a menos Assinale a alternativa correta a V V V F b F V F V c V F F V d F V F F e V F V F 3 Sobre os equipamentos auxiliares utilizados para o assentamento da alvenaria avalie as seguintes afirmações I O escantilhão é utilizado como uma régua pois possui as marcações da altura de cada fiada e auxilia no ajuste do nível de cada fiada II O prumo vertical é um instrumento constituído de um material de U4 Metodologia Construtiva 180 elevado peso fixado em uma linha sendo muito utilizado para verificar a altura de assentamento das fiadas III O esquadro é uma ferramenta utilizada para verificar se o ângulo formado entre duas fiadas de alvenarias possui 45º ou 90º IV O nível alemão é instrumento utilizado para aferição do nível entre dois pontos distintos Assinale a alternativa correta a Apenas as afirmativas I III e IV estão corretas b Apenas as afirmativas I e III estão corretas c Apenas as afirmativas II IV e V estão corretas d Apenas as afirmativas I e IV estão corretas e Apenas as afirmativas II e III estão corretas U4 Metodologia Construtiva 181 Caro aluno na seção anterior abordamos os principais métodos de execução e considerações necessárias para a elevação da alvenaria estrutural Prosseguindo em nosso estudo agora iremos nos aprofundar na execução das instalações elétricas e hidráulicas e as principais considerações que devem ser feitas ainda na fase de projeto visando a racionalização da execução Lembrese de que você está oferecendo um curso de capacitação aos funcionários que irão trabalhar na execução de um edifício de alvenaria estrutural Neste tipo de edificação os blocos estruturais apresentam dupla função vedação e estrutura Qualquer recorte nos elementos representa um dano à estrutura do edifício e pode acarretar em perda de estabilidade Dessa forma é fundamental que a equipe entenda a importância de não haver cortes nas paredes do edifício principalmente durante a execução das instalações elétrica e hidráulica Buscando a correta execução das instalações são tomadas algumas precauções na fase de projeto Explique quais cuidados devem ser tomados na etapa de projeto para evitar este tipo de falha e como os trabalhadores devem proceder na execução das instalações elétricas e hidráulicas Para resolver a situação proposta você deve conhecer mais sobre as principais soluções adotadas para racionalizar o processo construtivo das instalações elétricas e hidráulicas bem como a importância dos detalhamentos de projeto para a correta execução da edificação Seção 42 Diálogo aberto Detalhes Construtivos e Instalações Não pode faltar Os projetos de instalações prediais possuem grandes interferências nos elementos estruturais e no modelo arquitetônico da edificação Por este motivo no sistema de alvenaria estrutural é U4 Metodologia Construtiva 182 fundamental a compatibilização entre os projetos devendo ocorrer a interação prévia entre os profissionais responsáveis de cada área objetivando identificar as regiões de interferências e propor as melhores soluções Recomendações gerais para as instalações As paredes no sistema de alvenaria estrutural são elementos portantes e assim não admitem cortes e rasgos para passagem das tubulações uma vez que estes procedimentos poderiam comprometer a estabilidade da edificação Por este motivo é indispensável a verificação das interferências entre os elementos estruturais e as instalações ainda na fase de projeto analisando também quanto ao atendimento das normas especificas As principais normas que tratam quanto ao desempenho e as características das instalações prediais são NBR 15575 2013 Edificações Habitacionais Desempenho NBR 7198 1993 Projeto e Execução de Instalações Prediais de Água Quente NBR 5626 1998 Instalação Predial de Água Fria NBR 5410 2004 Versão Corrigida 2008 Instalações Elétricas de Baixa Tensão NBR 159612 2011 Alvenaria Estrutural Blocos de Concreto Parte 2 Execução e Controle de Obras No sistema tradicional as instalações são executadas após a elevação da alvenaria havendo a necessidade de rasgos nas paredes para passagem das tubulações Este método gera um considerável volume de entulhos além do desperdício de material e mão de obra Já no sistema de alvenaria estrutural ao contrário do sistema tradicional as instalações são executadas simultaneamente com a elevação da alvenaria dispensando os cortes para passagem da tubulação Dessa maneira além de preservar a integridade dos blocos ainda contribui para a otimização do processo produtivo reduzindo o desperdício de materiais mão de obra e a quantidade de entulhos Falhas neste processo de execução podem gerar a necessidade de rasgos nas paredes para instalação das tubulações o que prejudicaria o desempenho estrutural da edificação e a racionalização do sistema U4 Metodologia Construtiva 183 Visando maior facilidade na execução das instalações podemos adotar os modelos de tubulação aparente ou então se necessário para um melhor aspecto visual podemos adotar o modelo de tubulações embutidas A disposição das tubulações deve considerar a frequência e facilidade de manutenção das tubulações o tipo de acabamento desejado e o modo de execução Tubulações Aparentes A utilização de tubulações aparentes não é uma pratica muito comum em edificações residenciais uma vez que pode prejudicar a arquitetura e nem sempre é possível garantir sua integridade No entanto é muito comum em edificações industriais A grande vantagem deste modelo é a facilidade de manutenção Qualquer dano na tubulação é facilmente identificado e reparado sem necessidade de demolição para acesso às tubulações Apesar de não ser comum o uso de tubulações aparentes em edificações residenciais existe um movimento arquitetônico conhecido por estilo industrial que utiliza tubulações mais resistentes geralmente em aço galvanizado e que expõe as tubulações como elementos arquitetônicos Pesquise mais sobre o assunto e observe que quando bem aplicado o estilo gera além das vantagens de manutenção um benefício arquitetônico Pesquise mais Tubulações embutidas As tubulações embutidas proporcionam melhor acabamento e proteção ao sistema Quando utilizadas devem ser previstas em projeto sendo a passagem considerada na verificação estrutural como um elemento não resistente Esta passagem deve permitir a manutenção da tubulação sem danificar os elementos estruturais Para promover maior facilidade na execução das instalações embutidas muitas vezes são utilizados blocos especiais que possuem aberturas com dimensões apropriadas para a passagem das tubulações No mercado existe uma grande variedade de blocos especiais para uso hidráulico e elétrico os principais blocos encontrados são ilustrados na Figura 47 U4 Metodologia Construtiva 184 Figura 47 Principais blocos especiais disponíveis no mercado Fonte Disponível em httpwwwpgcblocoscombrindexphpp10p2MTAtBLOCOESTRUTURAL artigo5 Acesso em 18 dez 2017 Outra solução muito adotada para o embutimento das tubulações é a consideração de shafts Os shafts são passagens livres destinadas à concentração de tubulações hidráulicas ou elétricas que podem se apresentar no sentido vertical ou horizontal Geralmente são localizados em regiões com grande concentração de tubulações posicionados estrategicamente de modo que seja possível sua distribuição a todos os pontos de consumo com o menor comprimento possível Este elemento reduz significativamente a interferência das instalações prediais com a estrutura provocando apenas uma pequena alteração no modelo arquitetônico Com a utilização do shaft é possível remover grande parte das instalações das paredes o que apresenta uma considerável vantagem estrutural uma vez que as tubulações quando embutidas no interior da parede muitas vezes obrigam a desconsiderar esta parede como elemento estrutural Os shafts portanto são uma solução muito adotada pois além de reduzirem as interferências ainda promovem maior facilidade de execução e de manutenção do sistema U4 Metodologia Construtiva 185 O modelo mais comum de shaft vertical é a utilização de uma parede falsa com função de esconder a tubulação No sentido horizontal o shaft pode possuir acabamento em forro de gesso sendo a tubulação posicionada na passagem livre localizada entre forro de gesso e a laje É comum haver casos em que uma solução apenas não atende a todas as instalações e nesse sentido podemos adotar uma combinação de soluções Projeto de instalações hidráulicas O projeto de instalação hidráulica assim os demais sistemas construtivos deve ser realizado conforme as especificações técnicas das normas vigentes em especial a NBR 5626 ABNT 1998 e a NBR 7198 ABNT 1993 No caso de edificações em alvenaria estrutural este projeto merece uma atenção especial Os diâmetros das tubulações hidráulicas em sua maioria apresentam elevada dimensão o que dificulta sua manutenção e impossibilita seu uso dentro de elementos estruturais Utilizando a combinação de blocos especiais shafts verticais e horizontais podemos propor soluções abrangendo todas as instalações prediais conforme ilustrado pela Figura 48 Exemplificando Figura 48 Modelo de combinação entre blocos especiais e shafts hidráulicos Fonte httpwwwpgcblocoscombrindexphpp10p2MTAtBLOCOESTRUTU RALartigo5 Acesso em 18 dez 2017 U4 Metodologia Construtiva 186 Mesmo quando a tubulação é de pequena dimensão não é recomendável o seu uso dentro de paredes estruturais uma vez que a existência desta tubulação no interior das paredes inviabiliza a manutenção sem a interferência nos elementos estruturais Para resolver este problema usualmente os projetos podem adotar algumas soluções tais como definir algumas paredes que possam ser utilizadas como paredes hidráulicas ou seja sem função estrutural ou utilizar shafts que permitam a passagem de um número maior de tubulações com diâmetros mais elevados No primeiro caso a disposição de paredes hidráulicas fica limitada à capacidade de resistência das demais paredes do edifício O modelo arquitetônico dos edifícios em alvenaria normalmente possui uma elevada concentração de paredes com vãos livres consideravelmente reduzidos Como abordado nas seções anteriores a elevada concentração de paredes frequentemente é necessária para que a tensão solicitante no bloco não fique demasiadamente elevada Assim muitas vezes deixar de considerar um painel de parede como elemento estrutural tornase inviável Nos casos em que existe a possibilidade do uso de paredes hidráulicas é importante o posicionamento estratégico destas visando utilizar o menor número possível pois quanto maior o comprimento total de trechos sem capacidade de suporte menor é a eficiência da edificação Outra solução que pode ser adotada é o uso de shafts Nos projetos hidráulicos estes elementos são posicionados próximos das áreas molhadas Apesar de gerar uma pequena perda de espaço interno esta solução é muito adotada pois permite a passagem de várias tubulações em um mesmo espaço sem muita limitação de diâmetro permitindo uma fácil inspeção sem a necessidade de quebrar paredes Em ambos os casos a passagem da tubulação no sentido horizontal deve ser evitada Quando necessária deve ser previsto em projeto forros nos ambientes sendo o encaminhamento da tubulação realizado na região entre o forro e a laje Buscando maior racionalização do processo construtivo pode ser prevista a adoção de kits hidrossanitários sendo realizada a montagem na obra através das centrais de instalações ou comprando os kits já montados Este modelo reduz o volume de material U4 Metodologia Construtiva 187 desperdiçado e proporciona maior produtividade na obra porém o controle geométrico dos kits deve ser rigoroso para garantir que o produto se encaixe perfeitamente nos locais previstos Também podem ser adotados os blocos hidráulicos que permitem a passagem vertical das tubulações de modo que uma futura manutenção seja possível sem quebrar a parede Projetos de instalações elétricas No sistema de alvenaria estrutural as paredes são elementos portantes assim a execução de rasgos pode comprometer a segurança da edificação Por este motivo as instalações elétricas neste sistema são executadas simultaneamente com a elevação da alvenaria É recomendável que os projetos prevejam uma prumada em cada ponto elétrico As instalações podem ser feitas tanto por shafts quanto embutidas nas paredes estruturais O primeiro caso é o menos comum visto que geralmente os eletrodutos possuem um diâmetro pequeno então a sua passagem pelas paredes estruturais pode ser feita sem grandes problemas e nesse sentido a utilização de shafts pode prejudicar a arquitetura Para facilitar a execução existem no mercado blocos especiais com abertura para encaixe das caixas no tamanho 4x2 ou 4x4 Figura 49 utilizadas para tomadas e interruptores Para maior eficiência dos elementos hidráulicos a planta do edifício precisa ser favorável O projeto arquitetônico deve apresentar uma distribuição de ambientes de modo que as áreas molhadas fiquem próximas prevendo se a solução adotada para o encaminhamento das tubulações é por meio de shafts ou paredes hidráulicas Assim é recomendável que a cozinha a área de serviço e o banheiro fiquem próximos preferivelmente com os dispositivos hidráulicos instalados todos na mesma parede Desse modo os comprimentos das tubulações serão reduzidos bem como o número de passagens Assimile U4 Metodologia Construtiva 188 Figura 49 Modelo de combinação entre blocos especiais e shafts hidráulicos F o n t e h t t p w w w c o m u n i d a d e d a c o n s t r u c a o c o m b r s i s t e m a s c o n s t r u t i v o s 1 projetoscomplementaresprojeto8projetoscomplementareshtml Acesso em 18 dez 2017 Reflita Por que as tubulações hidráulicas mesmo quando possuem pequeno diâmetro não podem ser aplicadas no interior de paredes estruturais no entanto as tubulações elétricas podem Existe uma diferença de manutenção entre essas instalações O emprego dos blocos elétricos provoca um aumento de produtividade uma vez que não há necessidade de cortar as unidades para encaixe das caixas Caso o fabricante não forneça os blocos já cortados é possível montar uma unidade de corte utilizando serras de discos diamantados O recorte deve ser feito conforme especificado em projeto Quando existe um volume muito grande de eletrodutos como no caso das prumadas elétricas utilizadas para medição do serviço é comum o emprego de shafts verticais geralmente posicionados próximos ao elevador ou escadas Estes devem permitir o fácil acesso às instalações para manutenção periódicas Detalhamentos de projeto Durante a elaboração dos projetos diversas decisões são tomadas e devem ser corretamente representadas para que o profissional que realizará a execução da obra possa entender o modo que U4 Metodologia Construtiva 189 deve ser executado Assim o detalhamento do projeto consiste na demonstração gráfica das soluções adotadas procurando ser o mais claro e autoexplicativo possível É claro que se torna inviável representar todo o processo construtivo no entanto o projeto deve ser claro o suficiente para que seja executado sem gerar dúvidas A decisão do que deve ser detalhado e como deve ser feito muitas vezes é atribuído ao engenheiro projetista que define a melhor forma de representar uma solução conforme a sua vivência na área Deste modo geralmente engenheiros mais experientes conseguem produzir projetos mais detalhados No entanto é importante que os novos profissionais que ingressam no mercado tomem conhecimento da necessidade do bom detalhamento representando em projeto todas as decisões tomadas Se no dimensionamento estrutural das paredes de alvenaria foi considerado a distribuição das cargas laterais como foi apresentado na Seção 23 é de suma importância garantirmos a rigidez da ligação entre a laje e a parede de modo que no projeto estrutural conste um detalhamento desta ligação como exemplificado na Figura 410 Exemplificando Figura 410 Detalhamento de ligação entre laje e parede de alvenaria Fonte adaptado de Tauil 2010 pg 74 Armação Positiva Armação de Distribuição Bloco em EPS Capa de Concreto Vigota Treliçada Concreto Graute Bloco Canaleta Armadura Horizontal Bloco Inteiro Armadura Vertical Apolar as Vigotas após Grauteamento das Canaletas U4 Metodologia Construtiva 190 Caso não seja detalhado a ligação entre estes elementos pode não ser executada com rigidez suficiente de modo que a laje se comporte como elemento simplesmente apoiado na alvenaria assim não ocorrerá a distribuição dos esforços laterais e algumas regiões apresentarão tensões solicitantes muito maiores do que a prevista comprometendo a segurança da edificação Sem medo de errar A alvenaria estrutural é muito utilizada visando maior produtividade na construção porém a qualificação da mão de obra é fundamental para que a redução no tempo de execução não comprometa a segurança da edificação Lembrese você está oferecendo um curso de capacitação aos funcionários que irão trabalhar na execução de um edifício de alvenaria estrutural e deve explicar quais cuidados devem ser tomados na etapa de projeto para evitar este tipo de falha e como os trabalhadores devem proceder na execução das instalações elétricas e hidráulicas Você começa explicando que o sistema de execução em alvenaria é muito diferente do sistema tradicional pois no sistema tradicional as instalações são realizadas após o levantamento da alvenaria utilizando rasgos e cortes para embutimento da tubulação Porém no caso das alvenarias estruturais a execução de rasgos pode comprometer a segurança da edificação de modo que as instalações não podem apresentar interferências com as paredes Para resolver este problema podemos adotar diversas soluções que dependerão principalmente da disposição arquitetônica e dos elementos estruturais Assim na etapa de projeto é fundamental a interação prévia entre os profissionais responsáveis de cada área objetivando identificar as regiões de interferências entre os projetos Nesta fase deve ser verificado pelo menos O melhor posicionamento da caixa da agua U4 Metodologia Construtiva 191 A possibilidade de utilizar paredes hidráulicas As regiões onde poderão ocorrer a passagem de tubulações no interior das paredes Os cômodos onde serão utilizados os forros A viabilidade do uso de shafts O melhor posicionamento dos shafts ou parede hidráulica O melhor posicionamento das prumadas hidráulicas A execução das instalações ainda deve permitir posterior manutenção sem que haja a necessidade de intervenções na estrutura As soluções mais adotadas são Consideração de paredes hidráulicas Determinação de shafts Utilização de blocos especiais Assim os projetos já devem contemplar a solução adotada devendo ser seguidos fielmente na execução Na etapa de locação da alvenaria devem ser marcados os pontos onde será necessária a passagem das tubulações e durante o levantamento das paredes devese verificar no projeto de paginação os locais indicados para o posicionamento dos blocos especiais É muito importante que as unidades de alvenaria nunca sejam cortadas Elaborando detalhe construtivo das tubulações Descrição da situaçãoproblema Você é o engenheiro responsável pelo projeto de uma edificação em alvenaria estrutural Após visita à obra são constatadas muitas dúvidas em relação à execução das tubulações nas paredes hidráulicas Para evitar que ocorram falhas de execução você deve em seu projeto elaborar um detalhe construtivo informando como devem ser posicionadas as tubulações no interior da parede e quais cuidados devem ser tomados Avançando na prática U4 Metodologia Construtiva 192 Resolução da situaçãoproblema Você sabe que nas paredes hidráulicas as tubulações são embutidas no interior das alvenarias e a parede não é considerada como elemento estrutural No entanto mesmo com sua utilização devese evitar rasgos e recortes nas paredes uma vez que esse procedimento prejudica a produtividade da obra assim as aberturas nos blocos para passagem da tubulação devem ser previamente executadas Para auxiliar a compreensão da execução das instalações você elabora o detalhe construtivo ilustrado na Figura 411 Figura 411 Detalhe construtivo parede hidráulica Fonte elaborada pelo autor 2017 Neste tipo de solução é comum a adoção de forros nos ambientes de área molhada visando esconder a tubulação Neste caso a tubulação horizontal é posicionada entre a laje e o forro conforme ilustrado na Figura 411 1 Sobre as recomendações gerais para a execução das instalações elétricas e hidráulicas avalie as seguintes afirmações I No sistema de alvenaria as instalações são executadas após a elevação da alvenaria havendo a necessidade de rasgos nas paredes para passagem das tubulações II No sistema de alvenaria as instalações são executadas simultaneamente com a elevação da alvenaria dispensando os cortes para passagem da tubulação III As tubulações aparentes possuem uma grande vantagem sobre a embutida que é a facilidade de identificar e reparar a tubulação sem Faça valer a pena U4 Metodologia Construtiva 193 a necessidade de demolição de alvenaria por este motivo é muito utilizada em edificações residenciais IV Quando utilizadas tubulações embutidas estas devem permitir a manutenção sem a necessidade de interferência em elementos estruturais V As tubulações embutidas geralmente possuem custo mais elevado do que as tubulações aparentes no entanto são as mais utilizadas em edificações residenciais uma vez que proporcionam melhor acabamento às instalações Assinale a alternativa correta a Apenas as afirmativas I II e IV estão corretas b Apenas as afirmativas I e III estão corretas c Apenas as afirmativas II IV e V estão corretas d Apenas as afirmativas I e IV estão corretas e Somente a afirmativa I está correta 2 Sobre os métodos de execução das instalações hidráulicas marque V para verdadeiro ou F para falso Os shafts são passagens livres destinadas à concentração de tubulações hidráulicas ou elétricas que podem se apresentar no sentido vertical ou horizontal As paredes hidráulicas devem ser posicionadas em regiões com grande concentração de tubulações de modo que seja possível sua distribuição a todos os pontos de consumo com o menor comprimento possível As paredes hidráulicas não podem ser consideradas elementos que contribuem para a resistência da edificação uma vez que em caso de manutenção partes delas poderão ser demolidas A vantagem da parede hidráulica em relação ao shaft é que a parede hidráulica pode ser aplicada sem reduzir a quantidade de paredes estruturais na edificação Para promover maior facilidade na execução das instalações embutidas muitas vezes são utilizados blocos especiais que possuem aberturas com dimensões apropriadas para a passagem das tubulações Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta a V F V F V b V V F V V c V V V F V d F F F V V e F V F V F U4 Metodologia Construtiva 194 3 Textobase Sobre as recomendações para a execução das instalações avalie as seguintes afirmações I O diâmetro das tubulações hidráulicas em sua maioria apresentam elevada dimensão o que dificulta a sua manutenção e impossibilita o seu uso dentro de elementos estruturais II Quando a tubulação hidráulica possuir pequena dimensão é permitido seu uso dentro de paredes estruturais III A passagem da tubulação no sentido horizontal sempre deve ser evitada e quando utilizada é recomendável a utilização de forros nos ambientes IV As instalações hidráulicas podem ser feitas tanto por shafts quanto embutidas nas paredes estruturais V As tubulações elétricas podem ser posicionadas no interior das paredes estruturais mesmo no caso de prumadas elétricas com grande volume de eletroduto Enunciado Assinale a alternativa correta a Apenas as afirmativas I II e IV estão corretas b Apenas as afirmativas I e III estão corretas c Apenas as afirmativas II IV e V estão corretas d Apenas as afirmativas I e IV estão corretas e Somente a afirmativa I está correta U4 Metodologia Construtiva 195 Caro aluno durante as últimas seções tratamos sobre os procedimentos de execução de uma edificação em alvenaria estrutural abordando desde a elevação da alvenaria até as considerações sobre as instalações elétricas e hidráulicas Prosseguindo em nosso estudo agora iremos nos aprofundar acerca dos procedimentos de execução das juntas de dilatação e de controle buscando compreender quando devem ser empregadas quais os materiais que devem ser utilizados e a importância delas para a qualidade da edificação Lembrese você está oferecendo um curso de capacitação aos funcionários que irão trabalhar na execução de um edifício de alvenaria estrutural Para sua conclusão é necessário que você apresente aos trabalhadores algumas recomendações gerais para a execução das juntas Em todos os métodos construtivos existe a necessidade de utilização das juntas Para o caso de edificações constituídas de alvenaria estrutural são determinados dois tipos diferentes de juntas de controle e de dilatação As juntas são dispositivos indispensáveis para evitar o aparecimento de fissuras Para encerramento do curso você deve explicar aos trabalhadores as principais diferenças entre os tipos de juntas quais os principais materiais empregados e como devem ser executadas Para que possamos solucionar a situação proposta será necessário nos aprofundarmos no estudo das juntas de dilatação e de controle conhecer os principais materiais utilizados em sua execução e os métodos de aplicação Seção 43 Diálogo aberto Juntas de Dilatação e de Controle Não pode faltar A movimentação da estrutura é uma das principais causas de patologia nas edificações em alvenaria estrutural Este efeito é U4 Metodologia Construtiva 196 influenciado por diversos fatores como As propriedades dos materiais coeficiente de dilatação térmica taxa de retração e taxa de absorção de umidade As características físicas extensão dos elementos de alvenaria e volume de material Os fatores ambientais temperatura e grau de umidade Estes fatores contribuem para a movimentação dos elementos causando problemas principalmente devido à dilatação térmica e à retração dos materiais A retração provoca uma variação volumétrica dos painéis de alvenaria que tende a reduzir seu tamanho No entanto usualmente estes elementos possuem restrições impedindo que a variação de volume ocorra assim surgem tensões de tração nos elementos que podem causar fissuras Para evitar que isso ocorra o controle da movimentação pode ser realizado pelo emprego de juntas de dilatação e de controle que permitem o livre movimento da estrutura Para avaliar de maneira quantitativa a espessura das juntas é necessário ensaio de retração dos blocos seguindo as recomendações da NBR 12117 ABNT 1991 Reflita Em termos de comportamento estrutural quando executada uma junta de dilatação entre dois painéis de alvenaria qual a alteração de comportamento que ocorre Será que estes painéis ainda poderão ser considerados solidarizados na compatibilização dos esforços A retração total dos painéis de alvenaria é uma medida referente à relação do volume que foi reduzido pelo comprimento da estrutura ou seja a unidade utilizada para medir a retração de uma peça é mmm Esta relação é associada a diversos fatores sendo inviável definir precisamente seu valor exato No entanto podemos obter uma boa estimativa considerando a soma da parcela devido à retração por carbonatação com a retração por secagem Segundo Parsekian 2007 a retração por carbonatação decorre da reação química entre os materiais cimentícios e o dióxido de carbono presente na atmosfera sendo caracterizada por um processo lento e que ocorre ao longo de vários anos O mesmo U4 Metodologia Construtiva 197 autor ainda sugere considerar um valor de 025 mmm para a retração por carbonatação ou seja uma redução de 025 mm no volume da peça a cada metro linear Conforme indicado por diversas normas internacionais como Building Code Requirements for Masonry Structures MSJC 2005 o efeito de retração utilizado para o dimensionamento de juntas pode ser estimado em TOTAL sb 0 25 0 5 Onde DTOTAL Representa a retração total em mmm Dsb Representa a retração por secagem do bloco obtida pelo ensaio de secagem conforme NBR 12117 ABNT 1991 Parsekian 2002 ainda sugere um valor limite para retração de 05 mmm Além do emprego de juntas de dilatação também é recomendável a adoção de algumas medidas para redução da retração como Controle do traço para a fabricação das unidades Quanto menor a proporção de cimento menor o potencial de retração Controle de umidade e graduação durante a fabricação das unidades Processo de cura adequado O ideal é que a retração irreversível ocorra nos primeiros dias antes do assentamento das unidades Para isso é recomendável sempre verificar se os blocos adquiridos passaram pelo processo de cura a vapor Segundo Parsekian 2007 quando não for possível utilizar blocos com cura a vapor além de verificar se o produto atende a todas as exigências normativas é importante aguardar um maior período para assentamento As juntas de movimentação e de controle devem ser previstas em projeto limitando a dimensão dos painéis para reduzir a concentração de tensões provenientes de deformação excessivas Devem ser elementos estanqueis para evitar a penetração de água e surgimento de patologias e ainda assim devem permitir U4 Metodologia Construtiva 198 o livre movimento da estrutura Exemplos de juntas são ilustrados na Figura 412 Figura 412 Exemplo de diversos tipos de junta Fonte Vilató e Franco 1998 A junta da dilatação diferese da junta de controle pois no primeiro caso a intenção é permitir o livre movimento da estrutura como um todo sendo seccionados todos os elementos estruturais de modo que a edificação se comporte como duas estruturas distintas A execução da junta de dilatação é muito utilizada para controle da dilatação térmica em elementos muito extensos ou para separar elementos com comportamento distintos Já na junta de controle o corte é realizado apenas em alguns elementos como nos painéis de alvenaria sendo usualmente empregado como medida para evitar fissuras por retração variação de carregamento entre outros fatores que provoquem deformação no elemento Um exemplo de aplicação das juntas é ilustrado na Figura 413 U4 Metodologia Construtiva 199 Figura 413 Representação de uma edificação com junta de dilatação e juntas de controle Fonte adaptada de Richter 2007 p 49 Enquanto a junta de controle isola apenas os painéis de alvenaria as juntas de dilatação isolam a estrutura como um todo seccionando também a laje de modo que o comportamento estrutural ocorra como se fosse duas edificações distintas Juntas de dilatação materiais Os materiais empregados na execução das juntas de dilatação devem ser escolhidos de acordo com a amplitude de movimento da estrutura Usualmente são aplicadas placas de poliestireno expandido no interior das juntas empregandose um acabamento estanque como selante elástico poliuretano silicone entre outros Entre os principais materiais utilizados para a vedação das juntas de dilatação destacamse o uso de Mastiques de enchimento o seu uso é recomendado para juntas de dilatação com baixa amplitude de movimento em torno de 2mm a 5mm Mantas asfálticas o seu uso recomendado para juntas de dilatação com média amplitude de movimento em torno de 5mm a 15mm Perfis de borracha ou PVC inseridos sob pressão o seu uso é recomendado para juntas de dilatação com alta amplitude U4 Metodologia Construtiva 200 de movimento absorvendo deformações de até 130mm dependendo do tipo de material Tanto no caso de junta de dilatação quanto para as juntas de controle deve ser realizado um acabamento na região da secção para evitar a penetração de agentes corrosivos Assim em ambos os casos é necessária a aplicação de um material impermeável e flexível que permita o movimento das estruturas Assimile Os materiais e dimensões das juntas devem constar no projeto executivo É recomendada a indicação de um detalhe no projeto ilustrando a forma de execução planejada na concepção do projeto Figura 11 Nome da figura Um exemplo de detalhe de execução de junta de dilatação é representado pela Figura 414 Exemplificando Figura 414 Exemplo de detalhe de junta de dilatação Fonte Eidt 2010 p 60 U4 Metodologia Construtiva 201 Juntas de dilatação aplicação Segundo a NBR 158121 ABNT 2010 as juntas de dilatação devem ser aplicadas respeitando uma distância máxima de 24 metros A referida norma ainda permite alteração no limite imposto desde que seja realizada uma avaliação mais precisa dos efeitos da variação de temperatura e da retração sobre a estrutura incluindo a influência das armaduras alojadas nas juntas de assentamento Para a execução das juntas é recomendável a realização dos seguintes procedimentos 1 Antes da execução da junta devese limpar a região do corte com compressor de ar ou pincel retirando completamente partículas soltas que possam prejudicar a aderência do material 2 Efetuar a limpeza das bordas do revestimento com álcool isopropileno com a finalidade de remover quaisquer gorduras ou matérias orgânicas que porventura se encontrem na região 3 Introduzir no interior da junta um material com boa elasticidade e compressível usualmente é aplicado poliuretano ou poliestireno expandido 4 Realizar a vedação da junta de dilatação com a aplicação de mastiques de enchimento manta asfáltica ou perfis de borracha Além da aplicação das juntas de dilatação nos painéis de alvenaria ainda existem outros casos muito comuns como a aplicação na região de apoio entre a laje de cobertura e a parede de alvenaria Como a laje de cobertura geralmente fica exposta à incidência de raios solares pode sofrer uma grande variação de temperatura e consequentemente dilatações em sua estrutura sendo necessária a execução de juntas na região da ligação com as paredes Pesquise mais sobre as juntas de dilatação neste caso procure entender quando e como devem ser executadas Para maior entendimento sobre o assunto é recomendável a leitura das seguintes bibliografias o capitulo 18 do livro Nova normalização brasileira para alvenaria estrutural de Emil Sánchez 1 ed Rio de Janeiro Interciência 2013 disponível na biblioteca virtual e também o livro Alvenaria estrutural construindo conhecimento de Gihad Mohamad 1 ed Blucher 2017 Pesquise mais U4 Metodologia Construtiva 202 Juntas de controle materiais Os mesmos materiais empregados na execução da junta de dilatação podem ser utilizados para a execução das juntas de controle A principal diferença entre os dois casos é que como as juntas de controle usualmente são menores que as juntas de dilatação muitas vezes tornase inviável a aplicação do poliuretano ou poliestireno expandido em seu interior Assim os materiais para execução da junta de controle muitas vezes limitamse ao emprego mastiques e selantes flexíveis A Figura 415 ilustra um caso típico de junta de controle utilizando apenas o selante flexível Figura 415 Exemplo de junta de controle com selante flexível Fonte Eidt 2010 p 59 Juntas de controle aplicação Os procedimentos para a execução das juntas de controle são semelhantes aos das juntas de dilatação A principal diferença em sua aplicação está na consideração dos espaçamentos mínimos exigidos pela norma Conforme a NBR 158121 ABNT 2011 as juntas de controle devem ser aplicadas nos elementos de alvenaria com a finalidade de prevenir o surgimento de fissuras devido à variação de temperatura U4 Metodologia Construtiva 203 retração variação brusca de carregamento variação de altura ou espessura da parede A referida norma ainda indica o espaçamento máximo das juntas verticais para os painéis de alvenaria contidos em um único plano conforme a Tabela 41 Tabela 41 Valores máximos de espaçamento entre juntas verticais de controle Fonte NBR 158121 ABNT 2011 p 24 Localização do elemento Limites m Alvenaria sem armadura horizontal Alvenaria com taxa de armadura horizontal maior ou igual a 004 da altura vezes a espessura Externa 7 9 Interna 12 15 Nota 1 Os limites acima devem ser reduzidos em 15 caso a parede tenha abertura Nota 2 No caso de paredes executadas com blocos não curados a vapor os limites devem ser reduzidos em 20 caso a parede não tenha abertura Nota 3 No caso de paredes executadas com blocos não curados a vapor os limites devem ser reduzidos em 30 caso a parede tenha abertura Sem medo de errar As juntas de dilatação e de controle são mecanismos muito importantes para garantir a eficiência estrutural e evitar o surgimento de patologias No entanto uma junta executada incorretamente além de ineficiente pode contribuir para a entrada de umidade na estrutura que em casos extremos compromete a capacidade de suporte das paredes e por consequência a segurança da edificação Assim é de fundamental importância que a equipe de execução possua conhecimento sobre os modos de execução de cada junta e sua importância U4 Metodologia Construtiva 204 Lembrese você está oferecendo um curso de capacitação aos funcionários que irão trabalhar na execução de um edifício de alvenaria estrutural Para sua conclusão será necessário que você apresente aos trabalhadores algumas recomendações gerais para a execução das juntas Ainda explique qual a principal diferença entre as juntas de dilatação e de controle quais materiais empregados e como podem ser executadas Você então inicia o curso explicando que as juntas são mecanismos utilizados para absorver a movimentação da estrutura Os elementos de alvenaria estrutural sofrem variações volumétricas ao longo do tempo de acordo com os fatores climáticos e propriedades dos materiais Dessa forma é importante prever espaços que permitam estes movimentos Estes elementos devem ser calculados limitando a dimensão dos painéis para reduzir a concentração de tensões provenientes de deformação excessivas assim é de suma importância que a execução siga fielmente as representações dos projetos O acabamento final das juntas deve garantir estanqueidade aos elementos evitando a penetração de água Falhas nesse procedimento podem acarretar no surgimento de patologias que prejudicam o desempenho estrutural da edificação Nas edificações em alvenaria existem dois tipos de juntas de dilatação e de controle No primeiro caso a junta se apresenta contínua seccionando os elementos estruturais a fim de que a edificação se comporte como duas estruturas distintas Já na junta de controle o corte é realizado apenas no elemento como nos painéis de alvenaria ou seja enquanto a junta de controle isola apenas os painéis de alvenaria as juntas de dilatação isolam a estrutura como um todo Os materiais empregados na execução das juntas são escolhidos de acordo com a amplitude de movimento da estrutura O material mais comum utilizado no interior das juntas é o poliestireno expandido isopor devendo ainda ser aplicado um acabamento estanque conforme indicado em projeto Antes da execução da junta é recomendável efetuar a limpeza da região do corte utilizando para o interior da junta um compressor de ar ou pincel retirando completamente partículas soltas que possam prejudicar a aderência do material Já nas bordas devese utilizar U4 Metodologia Construtiva 205 álcool isopropileno removendo quaisquer gorduras ou matérias orgânicas que se encontrem na região Em seguida é posicionado o poliestireno expandido no interior da junta e realizada a vedação com a aplicação de mastiques de enchimento manta asfáltica ou perfis de borracha Patologias devido à falta de juntas Descrição da situaçãoproblema Você foi nomeado perito judicial em um processo no qual a casa do autor é de alvenaria estrutural e apresenta diversas fissuras horizontais na parte superior da parede de alvenaria próxima à laje de cobertura conforme esquematizado pela Figura 416 Avançando na prática Figura 416 Fissura horizontal acentuada no topo da parede Fonte Vitório 2003 p 47 Resolução da situaçãoproblema Por se tratar de uma fissura horizontal próxima à laje de cobertura é muito provável que ela tenha sido causada pela restrição ao movimento da laje Como a laje é de cobertura pode sofrer grande dilatação térmica devido à exposição ao sol Se sua deformação é restringida pela existência da parede de alvenaria ocorre tensões de tração no topo da parede que podem provocar fissuras na região O mecanismo de formação destas fissuras pode ser esquematizado pela Figura 417 U4 Metodologia Construtiva 206 Figura 417 Fissura horizontal acentuada no topo da parede Figura 418 Detalhe executivo de junta deslizante sobre laje de cobertura Fonte Thomaz 1989 p 23 Fonte Eidt 2003 p 51 Neste caso para evitar a ocorrência destas fissuras deveria ter sido executada uma junta com um mecanismo que permitisse o deslocamento da laje por cima da alvenaria Um exemplo deste mecanismo é detalhado na Figura 418 U4 Metodologia Construtiva 207 1 Sobre a utilização de juntas nas edificações em alvenaria estrutural avalie as seguintes afirmações I As juntas são elementos construtivos que fazem parte das boas práticas e não possuem influencia na estrutura II A posição e espessura das juntas de dilatação devem ser definidas ainda na fase de projeto pois influenciarão diretamente no comportamento estrutural da edificação III As juntas quando bem executadas permitem a solidarização da estrutura garantindo melhor desempenho à edificação IV As estruturas de alvenaria estão sujeitas a variações volumétricas e na inexistência de juntas a restrição ao deslocamento pode provocar fissuras na região tracionada da estrutura Assinale a alternativa correta a Apenas as afirmativas I II e IV estão corretas b Apenas as afirmativas I e III estão corretas c Apenas as afirmativas II IV e V estão corretas d Apenas as afirmativas II e IV estão corretas e Somente a afirmativa I está correta 2 As juntas de controle e de dilatação são aplicadas com objetivos diferentes e devem ser corretamente executadas para garantir o desempenho da edificação Sobre as principais características das juntas de dilatação e controle marque V para verdadeiro ou F para falso A junta de controle é utilizada para permitir o livre movimento entre as estruturas seccionando todos os elementos de forma que a edificação se comporte como duas estruturas distintas As juntas de dilatação são os elementos aplicados nas fendas que permitem a movimentação das estruturas e impedem a entrada de água Caso não conste no projeto estrutural as juntas de dilatação devem ser executadas a cada 24 metros conforme indicado pela NBR 15812 1 ABNT 2010 As juntas de controle e dilatação devem ser dimensionadas a partir da deformação total da estrutura visando reduzir as tensões no interior da alvenaria É recomendável a execução de juntas de controle nos casos em que houver grande variação de temperatura retração variação brusca de carregamento variação de altura ou espessura da parede Faça valer a pena U4 Metodologia Construtiva 208 Assinale a alternativa correta a V V V F V b F V F V V c V F F V F d F V F F V e V F V F F 3 Sobre os materiais recomendados para execução das juntas avalie as seguintes afirmações I Os materiais utilizados para a vedação das juntas devem ser rígidos e indeformáveis para garantir a durabilidade de estrutura II As juntas e seus materiais devem ser determinados conforme a amplitude do movimento prevista para a estrutura III Os materiais utilizados nas juntas devem possuir como característica a alta deformabilidade e permeabilidade para que possam absorver as deformações da estrutura e proteger a região contra a entrada de água IV O acabamento das juntas deve ser executado com material impermeável e flexível V As juntas quando não executadas corretamente podem contribuir para o surgimento de patologias na estrutura que em casos graves podem comprometer sua segurança Assinale a alternativa correta a Apenas as afirmativas I III e IV estão corretas b Apenas as afirmativas I e III estão corretas c Apenas as afirmativas II IV e V estão corretas d Apenas as afirmativas I e IV estão corretas e Apenas as afirmativas II e III estão corretas