Aula 3 - Alvenaria Estrutural: Desenvolvimento Histórico e Tecnológico

TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO III Professora Ma Eng Civil Jessamine Pedroso de Oliveira AULA 3 ALVENARIA ESTRUTURAL ALVENARIA ESTRUTURAL processo construtivo no qual os elementos que desempenham a função estrutural são de alvenaria sendo os mesmos projetados dimensionados e executados de forma racional ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO A alvenaria é uma forma de construção milenar onde as técnicas foram sendo passadas de geração em geração com base na experiência anterior Exemplo marcante edifício Monadnock em Chicago 1891 com 16 pavimentos 65 m de altura e paredes com 180 m de espessura na base Se fosse construído hoje a espessura das paredes seria de apenas 30 cm ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO Início do século XX ocorreu o avanço do Concreto Armado e a Alvenaria Estrutural estagnou Evolução da siderurgia Pesquisas são concentradas nestes novos materiais Iniciase uma Nova Arquitetura A alvenaria estrutural passou a ser não técnica ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO Em 1951 a Alvenaria Estrutural ressurgiu com Paul Haller na Suíça que com base em ensaios e pesquisas projetou e construiu um edifício de Alvenaria não armada com 13 pavimentos 414 m e paredes com 375 cm de espessura evidenciando as vantagens da construção em alvenaria Assim 1951 foi considerado o ANO INICIAL DA MODERNA ALVENARIA ESTRUTURAL quando ressurgiu com bases tecnológicas pesquisas normas etc ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO No Brasil a Alvenaria Estrutural surgiu em 1966 com a construção de edifícios de quatro pavimentos e em 1972 com quatro edifícios de 12 pavimentos em São Paulo Início dos anos 70 Fabricação de blocos sílicocalcários Utilização da alvenaria não armada Ed com 13 pavimentos em Alphaville ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO A partir dos anos 80 ocorreu a disseminação da Alvenaria Estrutural na construção de conjuntos habitacionais para as populações de baixa renda sendo reconhecida como processo construtivo muito eficiente e racional Existe ainda uma grande lacuna principalmente na técnica de construção Patologias são comuns Considerada como processo para baixa renda ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO No inicio dos anos 90 houve um esforço para a normatização e iniciouse o desenvolvimento tecnológico principalmente com os convênios entre a EPUSP PoliUSP e empresas formação de novos centros de pesquisa em universidades e DISSEMINAÇÃO NA PRODUÇÃO DE EDIFÍCIOS DE PADRÃO MÉDIO Alvenaria Armada até 24 pavimentos Alvenaria Não Armada até 13 pavimentos Outros usos Muros de arrimo Caixas dágua ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO DISSEMINAÇÃO NA PRODUÇÃO DE EDIFÍCIOS DE PADRÃO MÉDIO ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO O maior edifício em Alvenaria Estrutural no Brasil é o Solar dos Alcântaras com 24 pavimentos ALVENARIA ESTRUTURAL BREVE DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO Hoje a Alvenaria Estrutural é o principal processo construtivo para edifícios de pequena altura em todo o mundo ALVENARIA ESTRUTURAL NORMATIZAÇÃO Normas Nacionais a NBR 1686812020 Alvenaria Estrutural Parte 1 Projeto b NBR 1686822020 Alvenaria Estrutural Parte 2 Execução e controle de obras c NBR 1686832020 Alvenaria Estrutural Parte 3 Métodos de ensaio d NBR 1497412003 Bloco sílicocalcário para alvenaria Parte 1 Requisitos dimensões e métodos de ensaio e NBR 1497422003 Bloco sílicocalcário para alvenaria Parte 2 Procedimentos para execução de alvenaria f NBR 1527012017 Componentes cerâmicos Blocos e tijolos para alvenaria Parte 1 Requisitos g NBR 1527022017 Componentes cerâmicos Blocos e tijolos para alvenaria Parte 2 Métodos de ensaio h NBR 121182014 Blocos vazados de concreto simples para alvenaria Métodos de ensaio i NBR 150492004 Chumbadores de adesão química instalados em elementos de concreto ou de alvenaria estrutural Determinação do desempenho ALVENARIA ESTRUTURAL NORMATIZAÇÃO Normas Estrangeiras a Brick Institute of America BIA Recommended practice for engineered brick masonry 1966 b National Concrete Masonry Association NCMA Specification for the design and construction of loadbearing concrete masonry design 1970 c Uniform Build Code UBC Cap 24 vol 2 1997 d Masonry Institute of America MIA Masonry design manual 4a ed e American Concrete Institute ACI Building code requirements for masonry structures and specifications for masonry structures ACI 5305301 2013 f British Standards Institution Part 1 Code de practice for the use of masonry Structural use of unreinforced masonry BS 5628 2005 g British Standards Institution Part 2 Code de practice for the use of masonry Structural use of reinforced and prestressed masonry BS 5628 2005 h British Standards Institution Part 3 Code de practice for the use of masonry Materials and components design and workmanship BS 5628 2005 i Structural Clay Products Institute Building Code Requirements for Engineered Brick Masonry 1969 ALVENARIA ESTRUTURAL pode ser dividido em 2 dois tipos Alvenaria Estrutural Não Armada Alvenaria Estrutural Armada Pode ser dividido em 2 dois tipos principais Alvenaria Estrutural Não Armada Alvenaria Estrutural Armada Elemento de alvenaria no qual não há armadura dimensionada para resistir aos esforços solicitantes tração Elemento de alvenaria no qual são utilizadas armaduras passivas que são consideradas para resistir aos esforços solicitantes Não é a presença de armadura ou não no projeto da alvenaria estrutural que a classifica como armada ou nãoarmada e sim a necessidade desta armadura à tração e isto só será definido pelo projeto estrutural Sendo assim para ser considerada Alvenaria Armada deverá haver barras de aço geralmente apenas 1 por furo do bloco verticais sendo solicitados à tração A presença de armaduras horizontais vergas contravergas cintas da laje e intermediárias e aço vertical construtivo não são fatores que classificam a alvenaria como armada ALVENARIA ESTRUTURAL pode ser dividido em 2 dois tipos Alvenaria Estrutural Não Armada Alvenaria Estrutural Armada Pode ser dividido em 2 dois tipos principais Alvenaria Estrutural Não Armada Alvenaria Estrutural Armada Em edificações em alvenaria estrutural onde o aço vertical tem apenas função construtiva ou seja quando realizado o cálculo os esforços de tração estão dentro do limite absorvido pela própria argamassa pode ser classificada como Alvenaria nãoarmada Ou seja sempre que em algum grupo de paredes submetida a esforços horizontais vento eou desaprumo ocorrem tensões de tração superiores ao resistido pela argamassa há necessidade de adicionar armadura vertical para combater os esforços de tração e portanto pode ser considerada como Alvenaria armada ALVENARIA ESTRUTURAL pode ser dividido em 2 dois tipos Alvenaria Estrutural Não Armada Alvenaria Estrutural Armada QUAIS SÃO ESSES LIMITES ALVENARIA ESTRUTURAL pode ser dividido em 2 dois tipos Alvenaria Estrutural Não Armada Alvenaria Estrutural Armada Pode ser dividido em 2 dois tipos principais Alvenaria Estrutural Não Armada Alvenaria Estrutural Armada Este sistema vem sendo tradicionalmente utilizado em edificações de pequeno porte como residências e prédios de até 8 oito pavimentos O tamanho do bloco a ser utilizado é definido na fase de projeto pois é necessária a paginação de cada uma das paredes da edificação Pode ser adotada em edificações com até mais de 20 pavimentos ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES EMPREGADOS Os principais componentes empregados na execução de edifícios são as unidades tijolos blocos etc argamassa graute e as armaduras construtivas ou de cálculo São também comuns os elementos préfabricados como escadas pingadeiras molduras de janelas e outras aberturas batentes de portas etc ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES EMPREGADOS Qualquer que seja o material utilizado as propriedades desejáveis são Ter resistência à compressão adequada Ter capacidade de aderir à argamassa tornando homogênea a parede Possuir durabilidade frente aos agentes agressivos umidade variação de temperatura e ataque por agentes químicos Possuir dimensões uniformes Resistir ao fogo ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES EMPREGADOS AS UNIDADES BLOCOS TIJOLOS ETC são os componentes mais importantes da Alvenaria Estrutural porque constituem a maior parte da alvenaria e são as unidades que comandam a resistência à compressão dos pilares paredes principal elemento da Alvenaria Estrutural isto é são as principais responsáveis pela definição das características resistentes da estrutura Classificação das unidades a quanto ao material concreto mais utilizado cerâmico argila sílicocalcário b quanto à forma maciço tijolo vazado bloco c quanto ao tipo vedação estrutural Bloco vazado componente de alvenaria cuja área líquida é igual ou inferior a 75 da área bruta NBR 6136 É um componente aplicado na execução de alvenaria com ou sem função estrutural ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES EMPREGADOS ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO É o elo de ligação entre as unidades de alvenaria Normalmente Cimento Cal Areia Água Objetivos da argamassa de assentamento Solidarizar as unidades transferindo as tensões Distribuir as cargas uniformemente na parede Compensar irregularidades entre as unidades Selar juntas contra a entrada de água e vento Para o bom desempenho de suas funções as argamassas devem possuir boas características de trabalhabilidade resistência plasticidade e durabilidade Outra característica muito importante é a capacidade de retenção de água ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES EMPREGADOS Argamassa de assentamento A NBR 168681 item 612 especifica que as argamassas destinadas à junta de assentamento dos blocos devem atender aos requisitos estabelecidos na NBR 1328112 e a resistência da argamassa deve ser determinada conforme a NBR 1327913 alternativamente pode ser utilizada a NBR 168682 Anexo A E a norma preconiza que Para evitar risco de fissuras recomenda se especificar a resistência à compressão da argamassa limitada a 15 vez da resistência característica especificada para o bloco ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES EMPREGADOS Argamassa de assentamento A NBR 16868 não fornece traços de argamassa mas especifica exigências para os materiais e controle de qualidade Parsekian e Soares 2010 apresentam traços e indicações de aplicação de argamassas de assentamento como mostrado na Tabela 8 ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES EMPREGADOS GRAUTE é um concreto com agregados de pequena dimensão máxima de consistência fluida abatimento de 20 a 28 cm destinado ao preenchimento dos vazios dos blocos Função de aumentar a área da seção transversal do elemento promover a solidarização dos blocos com as armaduras dispostas nos furos vazios dos blocos e preencher blocos canaleta e J Com sua aplicação conseguese aumentar a capacidade da alvenaria à compressão ou possibilitar que as tensões de tração sejam resistidas pela armadura O graute deve aderir aos blocos e envolver a armadura de modo a formar um conjunto único monolítico O graute ainda aumenta a resistência das paredes a a forças laterais b à propagação do som c ao fogo ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES EMPREGADOS GRAUTE A NBR 16868 não fornece traços para o graute No entanto algumas normas estrangeiras fornecem Parsekian e Soares 2010 apresentam dois traços de graute nomeados grautes fino sem brita e grosso com brita 1 e indicações como a resistência mínima à compressão de 15 MPa a máxima de 150 da resistência do bloco na área líquida Como exemplo de traço de graute em volume podese citar 1005220240072 cimentocalareiabrita 0 ac ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES EMPREGADOS ARMADURAS As armaduras passivas ou ativas são as mesmas utilizadas nas estruturas em Concreto Armado ou Concreto Protendido ALVENARIA ESTRUTURAL COMPONENTES EMPREGADOS PRÉMOLDADOS DE CONCRETO PARA ALVENARIA ESTRUTURAL A aplicação de peças prémoldadas de concreto na Alvenaria Estrutural é muito comum principalmente em escadas e lajes de pavimento em edifícios de baixa altura No caso de lajes são comuns a do tipo treliçada ou com vigotas protendidas sendo a laje alveolar também uma boa opção ALVENARIA ESTRUTURAL ALVENARIA ESTRUTURAL Tipos de lajes Laje maciça Laje em painel treliçado TauilC A BATIMAT 2011 ALVENARIA ESTRUTURAL Tipos de lajes Laje treliçada mista Laje alveolar Tauil C A BATIMAT 2011 ALVENARIA ESTRUTURAL Ligação Alvenaria Laje Paredes externas Laje externamente não aparente Bloco J Uso de bloco compensador nas paredes internas BCP COMPENSADOR ALVENARIA ESTRUTURAL Ligação Alvenaria Laje Paredes externas Laje externamente aparente Bloco canaleta Necessita forma para acabemento lateral da laje ALVENARIA ESTRUTURAL Ligação Alvenaria Laje Paredes externas Laje prémoldada Alveolar c bloco canaleta INTERSECCÃO DE LAJE E PAREDE ALVENARIA ESTRUTURAL Ligação Alvenaria Laje Laje maciça c bloco J Paredes externas Prudêncio L R Oliveira A L Bedim C A 2002 ALVENARIA ESTRUTURAL Ligação Alvenaria Laje Tauil C A Racca C L 1988 ALVENARIA ESTRUTURAL Ligação Alvenaria Laje Lajes com bloco J e bloco compensador Lajes direto sobre o bloco canaleta Farias F A V 2008 ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ELEVAÇÕES ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL BLOCOS DE CONCRETO FAMÍLIAS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL BLOCOS CERÂMICOS FAMÍLIAS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL BLOCOS CERÂMICOS FAMÍLIAS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL LEGENDA DOS BLOCOS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ENCONTROS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ENCONTROS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ENCONTROS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ENCONTROS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ENCONTROS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ENCONTROS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ENCONTROS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ENCONTROS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ENCONTROS ALVENARIA ESTRUTURAL MODULAÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ENCONTROS ALVENARIA ESTRUTURAL VANTAGENS DESVANTAGENS Economia no uso de madeira para formas Redução no uso de concreto e ferragens Redução na mãodeobra em carpintaria e ferraria Facilidade de treinar mãodeobra qualificada Projetos são mais fáceis de detalhar Maior rapidez e facilidade de construção Menor número de equipes ou subcontratados de trabalho Ótima resistência ao fogo Ótimas características de isolamento termoacústico Flexibilidade arquitetônica pelas pequenas dimensões do bloco As paredes portantes não podem ser removidas sem substituição por outro elemento de equivalente função Impossibilidade de efetuar modificações na disposição arquitetônica original O projeto arquitetônico fica mais restrito Vãos livres são limitados Juntas de controle e dilatação a cada 15m Limitação na adaptação da arquitetura após a construção ALVENARIA ESTRUTURAL Super Dicas ALVENARIA ESTRUTURAL httpswwwyoutubecomwatchvSW7xvE7cpYwhttpswwwyoutubecomwatchvSW7xvE7cpYw TRABALHO 1 20 PONTOS EM DUPLA REALIZAR UM COMPARATIVO DE CUSTOS VANTAGENS E DESVANTAGENS ENTRE OS SISTEMAS CONSTRUTIVOS ENVIAR COMO RELATÓRIO DENTRO DAS NORMAS ABNT COM REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PELO MOODLE ATÉ DIA 1804 ALVENARIA CONVENCIONAL CONCRETO ARMADO X ALVENARIA ESTRUTURAL ALVENARIA CONVENCIONAL CONCRETO ARMADO X PRÉMOLDADOS ALVENARIA CONVENCIONAL CONCRETO ARMADO X STEEL FRAME TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO III Professora Ma Eng Civil Jessamine Pedroso de Oliveira OBRIGADA PELA ATENÇÃO