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ALVENARIA
VEDAÇÃO E ESTRUTURAL
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APRESENTAÇÃO
A alvenaria é um elemento construtivo fundamental no projeto estrutural de
uma edificação. Uma alvenaria de qualidade complementa o bom desenvolvimento
das demais etapas construtivas, além de contribuir com a segurança da obra.
Temos duas opções de alvenaria: estrutural e de vedação.
A principal diferença entre elas é que a alvenaria estrutural (que utiliza bloco
estrutural adequado, tijolo estrutural, tijolo de concreto, bloco de concreto, etc.)
serve como a própria estrutura da obra, podendo dispensar totalmente o uso de
concreto armado (pilares e vigas). A alvenaria de vedação é uma técnica tradicional
que suporta apenas o seu próprio peso, necessitando por isso de vigas e pilares (em
concreto armado ou estrutura metálica) para dar sustentação.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai entender que um tipo de alvenaria
não substitui o outro, pois exercem funções distintas.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes
aprendizados:
Relacionar as diferenças entre alvenaria de vedação e alvenaria estrutural.
Identificar a alvenaria adequada para cada situação/obra.
Dimensionar a espessura de paredes em alvenaria autoportante.
INFOGRÁFICO
Você sabia que a alvenaria de vedação não substitui a alvenaria estrutural?
Os dois sistemas, no entanto, podem utilizar blocos de concreto ou cerâmicos.
Qualquer que seja o material, o importante é que a alvenaria tenha boa qualidade e
que o projetista conheça as diferenças de comportamento. A alvenaria de vedação é
projetada para resistir basicamente a seu próprio peso, necessitando de uma
estrutura ("esqueleto") de suporte pouco deformável, em concreto armado ou
metálica.
A alvenaria de vedação não precisa funcionar nem mesmo como travamento
da estrutura que a envolve. Já a alvenaria estrutural vai além, devendo resistir a
outras cargas e ações. Uma parede estrutural não pode ser removida, assim como
não podem ser feitos furos horizontais no plano da parede, que comprometem a sua
seção transversal – seria o mesmo que retirar um pilar de uma construção no
sistema tradicional. Para entender melhor, confira o infográfico!
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INTRODUÇÃO
A alvenaria é um elemento construtivo fundamental no projeto estrutural de
uma edificação. Uma boa alvenaria complementa o bom desenvolvimento 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 alvenaria
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.
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 fiadas horizontais
que se sobrepõem uma sobre as outras.
A alvenaria pode ser empregada na confecção de diversos elementos
construtivos (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.
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
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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.
As paredes são os principais elementos estruturais responsáveis por
transferir 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-seensaiar, 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.
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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).
Também indicado para edifícios mais altos: 10, 15 até 20 andares, desde que haja materiais
adequados e mão de obra qualificada.
Desvantagens do edifício de alvenaria estrutural:
Exigência de controle rigoroso em todas as etapas da construção (fiscalização 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 diâmetro) 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 protendido CP
(nas alvenarias protendidas)
Dimensionamento de um prédio não estruturado
O dimensionamento de um prédio não estruturado tem por objetivo maior
verificar 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
estruturados é de 5 pavimentos, utilizando-se tijolos maciços (bloco convencional).
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.
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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).
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: q = 180 kg/m2.
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:
q= 70 kg/m2.
5. Reação da laje (Rlaje): calcular a reação da laje sobre a parede, que é dada
pela fórmula a seguir.
R
laje
= (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.
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.
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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 instalações
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).
DESAFIO
Sua construtora vai participar de uma concorrência para a construção de
uma subestação abrigada (baixa tensão), uma pequena edificação com as seguintes
características arquitetônicas:
Dimensões = 4,10 m x 3,20 m.
Pé-direito = 3,00 m.
Viga cintamento = 10 cm x 20 cm.
Laje de cobertura = 8 cm.
Logicamente, a concessionária de energia, no projeto arquitetônico,
estabelece a espessura das paredes (20 cm), mas você, pensando em utilizar
alvenaria autoportante, com tijolo furado comum (resistência de 1,0 MPa, mínimo
recomendado pela NBR 7171, bloco classe 10), vai conferir a espessura mínima
necessária.
Qual é a espessura necessária da parede para suportar a carga dessa
edificação?
Padrão de resposta esperado
Parede mais solicitada: as duas com 4,10 m de comprimento (ver figura).
Carga do telhado: não tem.
Carga acidental: adotar o peso de uma pessoa, para manutenção ou limpeza: 100 kg/m2.
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Carga de revestimento: não tem.
Peso próprio da laje: 2500 kg/m3 x 0,08 m (espessura da laje: 8 cm): 200 kg/m2.
Carregamento da laje (Q): 200 kg/m2 + 100 kg/m2: 300 kg/m2.
Área de influência da laje sobre a parede mais carregada (ver figura): 4 m2.
Reação da laje: Rl = (Q x A) / L: R = (300 kg/m2 x 4 m2) / 4,10 m: Rl = 292 kg/m.
Reação da viga: Rv = (b x h) x (2.500 kg/m3): Rv = (0,1 m x 0,2 m) * (2.500 kg/m3): Rv = 50
kg/m.
Peso próprio da parede (20 cm): para tijolo 6 furos com parede revestida nos dois lados:
bloco vazado = 280 kg/m2.
Reação da parede: Rp = peso próprio x (pé-direito - altura viga cintamento): Rp = 280
kg/m2 x (3 m - 0,2 m): Rp = 784 kg/m.
Tensão admissível da alvenaria: 1,0 MPa = 101971,6 kg/m2.
Espessura necessária para parede: e = (somatório das reações) / (tensão admissível da
alvenaria): e = (Rl + Rv + Rp) / tensão adm.: e = (292 + 50 + 784) / 101971,6: e = (1.126
kg/m) / 101971,6 kg/m2: e = 0,011 m: ou 1,1 cm.
RESPOSTA: considerando apenas a carga vertical
(de compressão), sem o uso de coeficientes de segurança
(majoração de cargas), 1,1 cm de espessura na parede
seria suficiente para esta edificação de pequeno porte.
Observe que o peso específico do concreto armado é de
2.500kg/m3
NA PRÁTICA
O processo de execução de alvenaria
estrutural, no qual os blocos das
paredes são utilizados como elementos
da estrutura da edificação, está em
franco desenvolvimento no Brasil. Com a
instalação de novos equipamentos
(importados e nacionais), essa tecnologia
vem ocupando seu espaço na
construção civil.
Por demandar menor tempo de
execução, as edificações em alvenaria
estrutural são indicadas para
empreendimentos com prazos de conclusão rígidos, a custos menores
comparativamente à estrutura convencional. Vêm conquistando espaço nas
empreitadas de muros, obras residenciais (casas e edifícios de diversas alturas) e
obras de grande porte, como pavilhões (hipermercados e indústrias).
Todas essas possibilidades de utilização dos blocos de alvenaria impõem um
detalhe essencial: a qualidade. É fundamental que os blocos atendam às
especificações dos projetistas no que se refere à resistência à compressão, absorção
de água, dimensão e retração por secagem (definidas pela NBR 6136 e correlatas).
É importante que os responsáveis pela aquisição e aplicação dos blocos estejam
conscientes desse procedimento, que sejam devidamente treinados e conhecedores
dos detalhes mais simples.