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CONSTRUÇÃO CIVIL Alessandra Martins Cunha André Luís Abitante Caroline Schneider Lucio Lélis Espartel Ronei Tiago Stein Vinicius Simionato Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094 C756 Construção civil / Alessandra Martins Cunha ... [et al.]. – Porto Alegre : SAGAH, 2017. 352 p. : il. ; 22,5 cm. ISBN 978-85-9502-048-1 1. Construção civil. 2. Indústria da construção. I. Cunha, Alessandra Martins. CDU 69 Alvenaria: vedação e estrutural Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Relacionar as diferenças entre alvenaria de vedação e alvenaria estrutural. Identi� car a alvenaria adequada para cada situação/ obra. Dimensionar a espessura de paredes em alvenaria autoportante. Introdução A alvenaria é um elemento construtivo fundamental no projeto estrutural de uma edificação. Uma boa alvenaria complementa o bom desen- volvimento das demais etapas construtivas, além de contribuir com a segurança da obra. Neste texto, você vai aprender sobre os tipos de alvenaria: estrutural e vedação. Você vai ver que a principal diferença entre elas é que a alvena- ria estrutural (que utiliza bloco estrutural adequado, tijolo estrutural, tijolo de concreto, bloco de concreto e etc.) serve como a própria estrutura da obra, podendo dispensar totalmente o uso de concreto armado (pilares e vigas); e, já a alvenaria de vedação (técnica tradicional) suporta apenas o seu próprio peso, por isso necessita de vigas e pilares (em concreto armado ou estrutura metálica) para dar sustentação. Além disso, você vai compreender que um tipo de alvenaria não substitui o outro, pois cada um exerce uma função diferente. U N I D A D E 2 esaito Retângulo esaito Retângulo Alvenaria Atualmente, a alvenaria é entendida como um conjunto maciço, coeso e rígido, de pedras (naturais), tijolos ou blocos (elementos de alvenaria) unidos entre si de modo estável, pela combinação de juntas e interposição de argamassa (junta tomada), ou somente pela combinação de juntas (junta seca), em fi adas horizontais que se sobrepõem uma sobre as outras. A alvenaria pode ser empregada na confecção de diversos elementos cons- trutivos (paredes, abóbadas, sapatas, etc.) e pode ter função estrutural, de vedação (paredes externas) ou divisão de ambientes (paredes internas). Quando a alvenaria é dimensionada e empregada na construção para resistir cargas, ela é chamada alvenaria resistente ou estrutural (autoportante), pois além do seu peso próprio, ela pode suportar esforços verticais (como peso das lajes, telhados, pavimento superior, etc.) e horizontais (por exemplo, empuxo de terra e vento). Quando a alvenaria não é dimensionada para resistir cargas verticais além de seu peso próprio é denominada alvenaria de vedação. As paredes (alvenarias) de modo geral, devem possuir as seguintes características técnicas, segundo a ABNT NBR 15575-4:2013 (Desempenho das edificações – sistemas de vedações verticais): Resistência mecânica – aos movimentos térmicos e à pressão do vento. Isolamento térmico e acústico. Resistência ao fogo. Estanqueidade – impedir às infiltrações de água pluvial, a migração de vapor de água e regulagem da condensação. Durabilidade. Segurança para usuários e ocupantes – resistir a impactos. Servir de base ou substrato para revestimentos em geral. Os desempenhos estabelecidos para os sistemas de vedação vertical em uma edificação, devem envolver o conjunto de paredes e esquadrias (portas, janelas e fachadas). A norma supracitada, por exemplo, apresenta os níveis internos de variação de temperatura obrigatórios de acordo com cada região climática brasileira. Construção civil162 Alvenaria convencional (vedação) O chamado edifício convencional tem sua estrutura formada por um pórtico espacial de concreto armado. Nestes, em geral, as alvenarias são feitas de tijolos cerâmicos furados, hoje tanto na horizontal como vertical, mas pode- -se usar tijolos cerâmicos maciços ou blocos vazados de concreto. Não há grandes preocupações com um controle sobre as características mecânicas dos tijolos e blocos de concreto, como também sobre a resistência da argamassa de assentamento. Como as alvenarias não possuem função estrutural, elas podem ser cortadas à vontade para passagem de tubulações hidráulicas e eletrodutos. O usuário pode trocar portas e janelas de lugar (o que ocorre com frequência). O pedreiro, inclusive, corta (quebra) os tijolos para complementar as fiadas (usa pedaços de tijolos). Erros de prumo e alinhamento horizontal (barrigas) das paredes são aceitáveis, quando se pode corrigir depois com reboco (grandes espessuras de argamassa podem ser necessárias). Muitas vezes, o canteiro de obras apresenta congestionamento de entulho, desorganização e/ou falta de limpeza da obra. Vantagens do edifício convencional: Grande flexibilidade arquitetônica. Não há necessidade de grande controle sobre a qualidade dos materiais e da mão de obra na execução das paredes. O desenvolvimento da tecnologia do concreto permite construir edifícios muito altos, com grandes balanços e estrutura esbelta. Desvantagens do edifício convencional: Desperdício de material: devido ao “faz e quebra”, aos enchimentos de paredes para corrigir desaprumos, etc. Maior custo em mão de obra: deve-se executar a estrutura de concreto armado e, depois, as paredes. O custo total da obra convencional pode chegar a 25% acima do custo de um edifício executado com alvenaria estrutural, depende do número de pavimentos da edificação. Alvenaria estrutural Alguns elementos estruturais de concreto armado são indispensáveis, como lajes, escadas e fundações. 163Alvenaria: vedação e estrutural As paredes são os principais elementos estruturais responsáveis por trans- ferir as cargas verticais e as ações horizontais para as fundações, por isto não podem ser cortadas para passagem de tubulações ‒ são admitidos apenas pequenos cortes com muita restrição. Os eletrodutos são encaixados dentro dos furos dos blocos e, as tubulações hidráulicas, são colocadas em blocos especiais ou shafts. Deve haver um rigoroso controle da resistência e das dimensões dos blocos, os quais podem ser cerâmicos ou de concreto. A qualidade da argamassa de assentamento é determinada em ensaios de prismas (normalmente, dois blocos unidos com a argamassa). Pode-se ensaiar, também, pequenas paredes. Especial atenção é dada ao prumo e alinhamento horizontal das paredes. Caso o desaprumo ou “embarrigamento” sejam grandes, a parede deve ser de- molida e refeita. Os blocos não podem ser quebrados ou cortados pelo pedreiro, exigindo, que o projeto seja modulado de forma a se obter um número inteiro de blocos (mais meio bloco). Alguns blocos vêm de fábrica furados na horizontal para permitir a passagem de elementos e instalações, o que diminui levemente sua resistência. O usuário não pode trocar portas e janelas de lugar, muito menos demolir paredes. O projeto pode prever que algumas paredes não tenham função estrutural. Essas paredes podem ser cortadas para colocação de eletrodutos e tubulações hidráulicas (denominadas de “paredes hidráulicas”). As paredes hidráulicas podem ser executadas com tijolos cerâmicos comuns ou com blocos de concreto não estrutural (de menor resistência). Deve-se ter cuidado de evitar que as lajes se apoiem nelas, deixando um espaço vazio entre a laje e o topo da parede. Vantagens do edifício de alvenaria estrutural: Menor desperdício de material e de mão de obra. Redução do tempo de execução, com redução de custo. Canteiro de obras limpo e com grande controle de todas as etapas da execução. Ideal para construções de baixa renda, condomínios residenciais de pequena altura (4 a 5 andares). Construção civil164 Também indicado para edifícios mais altos: 10, 15 até 20 andares, desde que haja materiais adequados emão de obra qualificada. Desvantagens do edifício de alvenaria estrutural: Exigência de controle rigoroso em todas as etapas da construção (fis- calização intensa). Exigência de mão de obra mais qualificada. Em geral, é necessário dar treinamento aos operários. A construção deve ser modulada, o que limita o projeto arquitetônico quanto às dimensões dos vãos e o posicionamento das paredes. Há certa limitação quanto à altura do edifício. Os componentes da alvenaria estrutural diferem sensivelmente à alvenaria convencional, principalmente quando utilizado internamente nos blocos, reforços estruturais pontuais: Bloco: componente básico da alvenaria (cerâmico ou de concreto). Junta de argamassa: utilizada na ligação dos blocos. Graute: microconcreto (feito com agregados graúdos de pequeno diâme- tro) e autoadensável (grande fluidez, não precisa de vibração); utilizado para preenchimento de espaços vazios de blocos com a finalidade de solidarizar armaduras à alvenaria ou aumentar sua capacidade resistente; Armaduras: aço para concreto armado CA e aços para concreto pro- tendido CP (nas alvenarias protendidas). Dimensionamento de um prédio não estruturado O dimensionamento de um prédio não estruturado tem por objetivo maior verifi car as espessuras das paredes e o tipo de tijolo (ou bloco) a ser utilizado na execução das paredes internas e externas, tomando como base as paredes internas e externas mais solicitadas. Também devem ser analisadas, de modo separado, as paredes da caixa da escada, pois normalmente é sobre elas que se apoia o reservatório superior. O número máximo (recomendado) de pavimentos para prédios não estru- turados é de 5 pavimentos, utilizando-se tijolos maciços (bloco convencional). 165Alvenaria: vedação e estrutural Pavimentos diferentes podem ser feitos com tijolos diferentes, mas nunca se deve misturar tijolos em um único pavimento (ex. paredes internas com um tipo de tijolo e paredes externas com outro). Para o dimensionamento de prédios não estruturados, considera-se que a tensão admissível para tijolos maciços é de 6,0 kg/cm2 e para blocos cerâmicos vazados é de 2,0 kg/cm2. Também faz parte do dimensionamento de prédios não estruturados, o cálculo das vigas de cintamento, vergas, coxins, além, é claro, das lajes, vigas e fundações. Roteiro de cálculo para alvenaria autoportante 1. Paredes mais solicitadas: verificar qual a parede (externa ou interna) é mais solicitada. Isto se faz pela área de contribuição das lajes sobre as paredes (ver Figura 1) – determinando a área de um trapézio ou tri- ângulo. Verifica-se também qual o maior lado do trapézio ou triângulo escolhido (L). Construção civil166 2. Carga do telhado: se for o pavimento superior, considerar a carga do telhado, que pode ser diretamente distribuída na laje de forro. Pode-se adotar: qtelhado= 180 kg/m 2. 3. Carga acidental: verificar a carga acidental a que está submetida à laje considerada, conforme ABNT NBR 6118:2003 e ABNT NBR 6120:1980 (NB 05). 4. Carga de revestimento: verificar se há revestimento na laje. Pode-se adotar: qrevestimento= 70 kg/m 2. 5. Reação da laje (Rlaje): calcular a reação da laje sobre a parede, que é dada pela fórmula a seguir. Rlaje= (Σ cargas × área da figura) / maior lado 6. Reação da viga de cintamento superior (RVCS): calcular a reação da viga de cintamento superior com a fórmula abaixo. Rvcs= base × altura × peso específico do concreto Obs.: peso específico do concreto = 2.500 kg/m3. Figura 1. Metodologia para cálculo de alvenaria autoportante, definição da parede mais solicitada. Fonte: Saurin (2001, p. 120). 167Alvenaria: vedação e estrutural 7. Reação da Parede (Rparede): calcular a reação da parede – considerando o ponto mais desfavorável (pé da parede). Obs.: deve ser considerado o peso da parede dado pela ABNT NBR 6120:1980 (NB 05), considerando o maior peso para a maior espessura a ser adotada. Rparede= peso próprio × pé direito 8. Espessura da parede (e): fazer o somatório de todas as reações, sendo que a espessura da parede é dada por: e = somatório das reações / tensão admissível da alvenaria 9. Dimensionar a parede a cada pavimento, sempre somando as reações dos pavimentos anteriores. Não esquecer que, para paredes internas, a composição de cargas leva em consideração duas lajes. 10. Fundação direta contínua: dimensionar a fundação direta contínua, se for o caso, considerando: ■ A soma das reações de todos os pavimentos ■ A reação da viga de cintamento inferior ■ O peso próprio da fundação. O peso próprio da fundação pode ser considerado, para efeitos do seu dimensiona- mento, como 15% de todo o peso que age sobre ela. Deve-se adotar uma altura para a fundação de acordo com sondagem e calcular a largura (l), que é dada pela fórmula: l = Reação total / Tensão admissível do solo 11. Paredes da caixa da escada: considerar a carga do reservatório (200 litros de água/pessoa/dia, ou outra carga dada pelo projeto de instala- ções hidrossanitárias), mais a reação das paredes do reservatório, da laje de fundo e da laje de tampa, caso este se apoiar sobre a caixa da escadaria. Considerar a carga acidental para escadas dada pela ABNT NBR 6120:1980 (NB 05). Construção civil168 Em algumas situações, quando o reservatório superior for projetado sobre estas paredes, é recomendável que a torre da escadaria, seja estruturada com maior espessura das paredes. 1. Analise as seguintes informações sobre duas construções, I e II: I. Tem estrutura formada por um pórtico espacial em perfis metálicos. II. Tem paredes concretadas internamente, no alinhamento de furos verticais, em pontos estratégicos, com instalação de armadura. Pode-se concluir que: a) II é uma obra em alvenaria de vedação. b) I é uma obra em alvenaria estrutural. c) I e II são obras de alvenaria de vedação. d) I é uma obra para alvenaria de vedação e II, alvenaria estrutural. e) I e II são obras em alvenaria estrutural. 2. Um projeto de alvenaria estrutural deve contemplar a modulação das paredes. Sobre isto é correto afirmar: a) Um projeto de modulação, basicamente, deve incluir uma planta das fiadas e as elevações das paredes. b) A escolha do tipo de bloco a utilizar é tomada apenas pela disponibilidade no mercado local. c) A escolha do tipo de bloco a utilizar é tomada em cima da modulação. d) Modular uma alvenaria é projetar vãos em “unidades modulares”, que são definidas apenas pelas medidas dos blocos: comprimento, altura e espessura. e) Não é necessário planta das fiadas, elevações das paredes, nem a locação das esquadrias. 3. Em relação à resistência dos blocos cerâmicos para alvenaria em geral, qual opção abaixo apresenta os blocos em ordem crescente de resistência: a) Vedação maciço, vedação furado na horizontal e estrutural furado na vertical. b) Vedação furado na horizontal, estrutural furado na vertical e vedação furado na vertical. 169Alvenaria: vedação e estrutural c) Vedação furado na vertical, vedação furado na horizontal e estrutural furado na vertical. d) Vedação furado na horizontal, vedação maciço, e estrutural furado na vertical. e) Estrutural furado na vertical, vedação maciço, vedação furado na horizontal. 4. O uso do sistema construtivo em alvenaria estrutural se mostra bastante adequado para a produção de conjuntos habitacionais no Brasil, país com alto déficit de moradias, principalmente devido: a) À rapidez na execução e aparência final. b) À segurança estrutural e aparência final. c) À rapidez na execução e estanqueidade da obra. d) Ao custo final menor e segurança estrutural. e) À rapidez de execução, facilidade construtiva e custo final menor. 5. Nos edifícios em alvenaria estrutural, considere a opção correta (possível): a) As paredes portantes podem ser removidas sem necessidade de cuidados especiais. b) Uma das funções do grauteamento é proporcionar a separação “armadura x alvenaria”.c) Em projetos de alvenaria estrutural não existem vigas e pilares de concreto armado ou perfis metálicos. d) Uma das principais vantagens é a redução no uso de concreto e armadura, porém, aumenta-se o gasto com o uso de madeira para as fôrmas. e) As lajes não necessitam de nenhum escoramento durante a execução. Construção civil170 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6118:2003. Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2003. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6120:1980. Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro: ABNT, 1980. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15575-4:2013. Desempe- nho de edificações habitacionais. Parte 4: Sistemas de vedações verticais internas e externas. Rio de Janeiro: ABNT, 2013. SAURIN, P. Apostila da disciplina de construção civil I. Santa Maria: UFSM, Departamento de Estruturas e Construção Civil, 2001. Leituras recomendadas ALBUQUERQUE, A. Construções civis. São Paulo: Revista dos Tribunais, 1957. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 14321:1999. Paredes de alvenaria estrutural – Determinação da resistência ao cisalhamento. Rio de Janeiro: ABNT, 1999. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15270-2:2005. Compo- nentes cerâmicos. Parte 2: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural – Terminologia e requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2005. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15270-3:2005. Compo- nentes cerâmicos. Parte 3: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de vedação – Métodos de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2005. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15812-1:2010. Alvenaria estrutural — Blocos cerâmicos. Parte 1: Projetos. Rio de Janeiro: ABNT, 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15812-2:2010. Alvenaria estrutural — Blocos cerâmicos. Parte 2: Execução e controle de obras. Rio de Janeiro: ABNT, 2010. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15961-1:2011. Alvenaria estrutural — Blocos de concreto. Parte 1: Projeto. Rio de Janeiro: ABNT, 2011. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15961-2:2011. Alvenaria estrutural — Blocos de concreto. Parte 2: Execução e controle de obras. Rio de Janeiro: ABNT, 2011. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6460:1983. Tijolo maciço cerâmico para alvenaria – Verificação da resistência à compressão. Rio de Janeiro: ABNT, 1983. 171Alvenaria: vedação e estrutural ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6461:1983. Bloco cerâmico para alvenaria – Verificação da resistência à compressão. Rio de Janeiro: ABNT, 1983. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7171:1992. Bloco Cerâmico para Alvenaria: Especificação. Rio de Janeiro: ABNT, 1992. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7184:1992. Blocos vazados de concreto simples para alvenaria – Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro: ABNT, 1992. AZEREDO, H. A. O edifício até sua cobertura. 2. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1997. BAUD, G. Manual de pequenas construções. São Paulo: Hemus, 2002. BORGES, A. C. Prática das pequenas construções Vol. I e II. 8.ª ed. São Paulo: Editora Edgard Bluücher,. São Paulo, 2000. v. I e II. CARDÃO, C. Técnica da construção civil – Vol. I e II. 8. ed. Belo Horizonte: Edições Enge- nharia e Arquitetura, 1988. v. I e II. CARICCHIO, L. M. Construção civil. Rio de Janeiro: Gráfica Olímpia, 1955. MILITO, J. A. de. Apostila da disciplina de técnicas de construção civis e construção de edifícios. Campinas: PUC, [2008]. PIANCA, J. B. Manual do construtor. 15. ed. Porto Alegre: Globo, 1978. Construção civil172 Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual da Instituição, você encontra a obra na íntegra. Conteúdo:
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