Prévia do material em texto
Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Introdução a Alvenaria Estrutural Jean Marie Désir Disponível no Moodle Institucional 1 Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Histórico do Desenvolvimento História e evolução da alvenaria 2 Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Histórico do Desenvolvimento - Mostrar a variedade de formas estruturais disponíveis em alvenaria - Apresentar uma perspectiva sobre a história da arquitetura de alvenaria; - Colocar a evolução do uso de alvenaria no contexto de outras mudanças históricas. As construções de alvenaria são as mais antigas e as mais comuns junto com as construções de madeira, até 1850. Uma revisão da história da alvenaria mostra a grande variedade de construções que são consideradas como alvenaria. Também permite: 3 Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Histórico do Desenvolvimento Oriente Médio (8000 – 4000 a.C.); Egito (5000 a.C. – primeiro século d.C.); Grécia (700 a.C. – 150 d.C.); Roma (150 a.C. – 365 d.C.); China (5000 a.C. - 1500 d.C.); Império Islâmico (622 d.C. – presente) Alvenaria românica – Europa (1000 – 1300 d.C.); Transição da arquitetura românica a gótica (1100 – 1300 d.C.) Arquitetura Gótica (1100 – 1500 d.C); Arquitetura no Renascimento (1400 – 1600 d.C); Arquitetura Tudor (1500 – 1600 d.C); Primórdios nas Américas (1100 – 1700 d.C.); Alvenaria Moderna 4 Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Histórico do Desenvolvimento 5 Abrigo Utilidades públicas: estradas, aquedutos, etc... Símbolo de poder Obras em homenagem Demarcação de fronteira Defesa de locais estratégicos Evolução da Arquitetura Símbolos de adoração religiosa Edifícios comerciais e residenciais Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Histórico do Desenvolvimento Alvenaria grauteada de tijolos (EUA, 1868) Alvenaria no final de 1800, nos Estados Unidos. 6 Edifício Monadnock (1889) Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Histórico do Desenvolvimento Mudanças significativas nos principais critérios de elaboração dos projetos estruturais, a partir de testes em escala real. Alvenaria Moderna 7 Paul Haller com base em ensaios e pesquisas acadêmicas, projeta e constrói na Suíça um edifício em alvenaria simples (não armada); , Basiléia, ed. 13 andares e 41,4 m de altura, com paredes de 37,5 cm de espessura; 1954, Zurique, edifício de 20 andares, paredes com 32 cm de espessura; Evidenciadas as vantagens da construção em alvenaria. Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Histórico do Desenvolvimento Conjunto Habitacional Central Parque da Lapa (1972) • 4 prédio de 12 andares • blocos de concreto • alvenaria armada • Calculista internacional 8 Alvenaria Estrutural no Brasil – a partir de 1966 Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Histórico do Desenvolvimento 9 Intensificação das pesquisas na área; Criação de teorias fundamentadas em extensas bases experimentais; Esforços de Engenheiros e projetistas em grandes realizações em alvenaria; Progressos na fabricação de materiais; Progressos nas técnicas de execução. Anos 60 - disseminação da alvenaria estrutural Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Conceitos básicos 10 Princípios de uso da Alvenaria Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Conceitos básicos 11 Processo construtivo que se caracteriza pelo uso de paredes como principal estrutura de suporte do edifício, dimensionadas através de cálculo racional. Na Alvenaria Estrutural a parede desempenha um duplo papel: Vedação vertical Suporte Estrutural Definição de Alvenaria Estrutural: Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Conceitos básicos 12 Na Alvenaria estrutural: Obras sem pilares ou vigas convencionais: as alvenarias são os elementos “portantes” das cargas até as fundações Em estruturas convencionais de concreto armado ou aço: as cargas são transferidas até as fundações através de elementos como pilares ou vigas. Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Conceitos básicos 13 Alvenaria de vedação Alvenaria de estrutural Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Conceitos básicos 14 Métodos dentro da Alvenaria Estrutural Alvenaria não armada: componentes + argamassa Alvenaria armada: + armadura passiva (dimensionada) Alvenaria parcialmente armada : armadura mínima Alvenaria protendida: armadura ativa que instala uma pré- compressão na alvenaria Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Viabilidade da utilização da alvenaria estrutural 15 Tipo de uso: Edificações industriais, residenciais e comerciais (residenciais) Blocos: concreto, cerâmico ou sílico-calcário (mais caro) Blocos de Concreto Blocos Cerâmicos É sempre viável construir em Alvenaria Estrutural? Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Viabilidade da utilização da alvenaria estrutural Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Viabilidade da utilização da alvenaria estrutural 17 Aspectos econômicos: parâmetros para adoção do sistema Altura do prédio; Necessidade de grauteamento; Arranjo arquitetônico das paredes; Tipo de uso; Vantagens x Desvantagens Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Viabilidade da utilização da alvenaria estrutural 18 Alvenaria estrutural X Concreto armado. Economia por tipo de obra (estimativa) 4 pavimentos 25% a 30% 7 pavimentos sem pilotis, com alvenaria não armada 20% a 25% 7 pavimentos com pilotis, com alvenaria armada 15% a 20% 12 pavimentos sem pilotis 10% a 15% 12 pavimentos com pilotis, térreo e subsolo em concreto 8% a 12% 18 pavimentos com pilotis, térreo e subsolo em concreto 4% a 6% Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Viabilidade da utilização da alvenaria estrutural 19 Outros usos Muro de arrimo Caixa d´água / Piscina Alvenaria protendida Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Bibliografia Básica Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Bibliografia Básica Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Normas técnicas Especificação e controle de componentes; Blocos; Argamassas; Graute; Paredes; Projeto Execução Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos de alvenaria estrutural: tipo de AE 23 Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos de alvenaria: paredes Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos de alvenaria: paredes Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos de alvenaria: colunas e pilares Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Comportamento estrutural de paredes de alvenaria A alvenaria resiste muito bem à compressão. Porém nem tanto na tração As paredes de alvenaria trabalham em conjunto formando uma caixa com paredes em duas direções perpendiculares Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Ações atuantes em um sistema estrutural Transmissão das cargas verticais Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Comportamento estrutural de paredes de alvenaria Ações verticais + horizontais Cortante Momento No plano (shear wall) pisos e cobertura(paredes portantes) Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Racionalização capacidade de projetar, planejar, gerir a produção do bem Assim se otimiza o uso dos recursos: materiais, humanos,organizacionais, energéticos, tecnológicos, temporais,financeiros. Em que consiste? Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Racionalização Instalações Projeto Arquitetônico Sistema estrutural Malha modular Compatibilidade É indispensável a compatibilização de todos os projetos através do projeto executivo (coordenação dos projetos: arquitetônico, estrutural e de instalações) Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Principais Sistemas Estruturais Paredes Transversais Utilizações principais • Hotéis, hospitais, escolas, etc • Edificações de planta alongada em geral Transversal Simples Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Principais Sistemas Estruturais Paredes Celulares Utilizações principais Edifícios residenciais Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.brPrincipais Sistemas Estruturais Transversal Duplo Complexo Combinações de Arranjo de Paredes Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Sistemas Estruturais Especiais Depósitos Fábricas Garagem Gimnásio Escritórios Lojas de departamento Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Funções das paredes de alvenaria Compressão axial Transmite as cargas de gravidade até a fundação; Peso de telhado e pavimentos; Peso próprio das paredes; São as verdadeiras paredes portantes Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Funções das paredes de alvenaria Flexão Resiste carregamentos laterais fora do plano devido a: Vento Sismo Pressão de terra ou de líquidos Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Funções das paredes de alvenaria Paredes de cisalhamento Formam o sistema de contraventamento Suportam as lajes que trabalham como diafragmas; Podem sofrer o efeito da própria inércia; Paredes não portante (Vedação) Paredes divisórias; Paredes corta-fogo e de isolamento acústico Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Esforços em paredes de edifícios Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos estruturais: armados Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos estruturais: protendidos Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Projeto Exigências Normativas Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Norma de Blocos Cerâmicos: Conteúdo Requisitos Gerais Propriedades da alvenaria e de seus componentes Segurança e estados limites Ações Análise estrutural Limites para dimensões, deslocamentos e fissuras Dimensionamento Disposições construtivas e detalhamento Anexo A: Dano acidental e colapso progressivo Anexo B: Alvenaria protendida Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Documentação do projeto Plantas das fiadas diferenciadas Elevação de todas as paredes Detalhes de amarração das paredes Localização dos pontos grauteados e armaduras Posicionamento das juntas de controle e de dilatação Resistências características dos prismas e dos grautes Faixas de resistência média à compressão das argamassas Categoria, classe e bitola dos aços O projetista pode sugerir a resistência características dos blocos?