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Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Princípios de uso da Alvenaria Estrutural Jean Marie Désir Disponível em http://www.chasqueweb.ufrgs.br/~jeanmarie/eng01208/ENG01208.html Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Sites da disciplina http://www.chasqueweb.ufrgs.br/~jeanmarie/eng01208/ ENG01208.html Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Bibliografia Básica � NBR 8798 - Execução e Controle de Obras de Alvenaria Estrutural de Blocos Vazados de Concreto � NBR 15812-1 - Alvenaria estrutural em blocos cerâmicos – parte 1 : Projetos. Rio de Janeiro , 2010 � NBR 15812-2 - Alvenaria estrutural em blocos cerâmicos – parte 1 : Execução e controle. Rio de Janeiro , 2010 � Blocos de concreto 15961-1 / 15961-2 � BS 5628 - Part 1 - Structural Use of Unreinforced Masonry � ABCI ( Associação Brasileira de Construção Industrializada) - Manual Técnico de Alvenaria � Eurocode 6 – Design of masonry structures Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Bibliografia Básica Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Bibliografia Básica � Ramalho, M.A.; Corrêa, M.R.S. – Projeto de Edifícios de Alvenaria Estrutural – Ed. Pini � Parsekian G.A.; Soares M.M. – Alvenaria estrutural e m blocos cerâmicos � Parsekian G.A. – Parâmetros de Projeto de Alvenaria es trutural com blocos de concreto, São Carlos , 2012 � Tauil C. A.; Nesse F. J. M. – Alvenaria Estrutural � NBR 6118 – Projeto e execução de obras de Concreto armado - Procedimento � NBR 6120 – Cargas para o cálculo de estruturas de edificações - procedimento � NBR 6123 – Forças devidas ao vento em edificações – Procedimento Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Materiais e Normas NBR 15270-1: Componentes cerâmicos - Parte 1: Blocos cerâmicos para alvenaria de vedação - Terminologia e requisitos. (08/2005) NBR 15270-2: Componentes cerâmicos - Parte 2: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural - Terminologia e requisitos. (08/2005) NBR 15270-3: Componentes cerâmicos - Parte 3: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de vedação - Método de ensaio. (08/2005) Normas Técnicas Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Edificações de Alvenaria Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Edificações de Alvenaria Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Componentes básicos de alvenaria Aplicações ● Paredes (portantes, de corte, estrutural, decorativo); ● Vigas e colunas ● Arcos e domos Alvenaria x Concreto � Comportamento = f (componentes) Alvenaria � forma simples e elegante Alvenaria estrutural � comportamento complexo Diferentes na essência e até na forma de comprar Comportamento = f(unidades, argamassas, grautes, acessórios) Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Comportamento mecânico da alvenaria Bom comportamento sub a ação de compressão vertical Resistência a tração baixa ou desprezível (A resistência a tração da argamassa da junta pode ser da ordem de 1/30 da tensão de compressão da alvenaria) - Problema para resistir carregamentos horizontais - Vãos livres devem ser construídos com materiais capazes de resistir tensões de tração (concreto armado, blocos canaleta armados) Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Comportamento estrutural de paredes de alvenaria Efeito da tensão do vento sobre a linha de pressão Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Comportamento estrutural de paredes de alvenaria Em contrapartida, a resistência ao esforço no plano é em geral alta. Assim, conceitualmente as paredes de alvenaria não armada devem formar uma caixa com paredes em duas direções perpendiculares Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Alvenaria moderna: solução para cargas horizontais ALVENARIA NÃO ARMADA (parede celular, menos espaços livres) Paredes mais espessas, pé direito menor, esbeltez baixa para evitar o colapso por flexão fora do plano ALVENARIA ARMADA ou ALVENARIA CONFINADA CARGAS HORIZONTAIS Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Principais tipologia da alvenaria moderna 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: paredes 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: paredes Armadura de juntas Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos de alvenaria: colunas e pilares Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos de alvenaria: colunas e pilares Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos de alvenaria: colunas e pilares Colunas Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos de alvenaria: colunas e pilares Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Função das Normas � Especificação e controle de componentes; � Blocos; � Argamassas; � Graute; � Paredes; � Projeto; � Execução Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Especificação de Alvenaria Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Análise Estrutural Compreende: � O levantamento de todas as ações que deverão atuar na estrutura ao longo de sua vida útil; � A quantificação dos esforços solicitantes e deslocamentos que ocorrem na estrutura. � A avaliação do comportamento da estrutura; Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br 28 Cálculos automatizados Aspectos importantes • Modelagem com elemento de membrana ou chapa; • Carregamento ao nível de cada pavimento; • Uniformização por compatibilidade dos deslocamentos nos nós; Dificuldades: • Na representação; • Na definição das leis constitutivas dos materiais. • Na interpretação dos resultados; Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Informações Iniciais para o Projeto Neste processo são importantes: – Forma do prédio; – Materiais; – Carregamentos verticais; – Ações horizontais – Verificação da estabilidade global Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Ações atuantes em um sistema estrutural Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Ações atuantes em um sistema estrutural Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Ações atuantes em uma parede Cortante Momento No plano (shear wall) pisos e cobertura (paredes portantes) Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Ações atuantes em um sistema estrutural Transmissão das cargas verticais Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Elementos Estruturais � Parede Elemento laminar vertical, apoiado de modo contínuo em toda sua base, com comprimento “c” maior que cinco vezes a sua espessura “e”. � Pilar Elemento estrutural com c/e� Obra mais limpa (redução de entulho na obra). � Simplificação no detalhamento dos projetos. � Integração entre projetos. � Facilidade para quantificação dos materiais � Diminuição das perdas. � Redução na argamassa de assentamento e de revestimento. � Redução dos custos de frete. É indispensável compatibilizar todos os projetos através do projeto executivo (coordenação dos projetos: arquitetônico, estrutural e instalações) Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Projeto em Alvenaria estrutural � Concepção estrutural; � Modulação; � Integração entre estrutura e arquitetura; � Instalações; � Detalhes construtivos; � Dados iniciais (materiais e particularidades da edificação); � Ações; � Segurança em estruturas (valores caracteristicos, valores de calculos, coeficientes de majoração de cargas, combinação de ações, coeficientes de minoração dos materiais) 40 Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Importância Do Projeto Integração entre projetos e profissionais Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Importância Do Projeto Compatibilidade � Instalações � Projeto Arquitetônico � Sistema estrutural � Malha modular Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Importância Do Projeto Aspectos importantes na etapa do projeto � Robustez da estrutura; � Dimensões em planta; � Eficiência do envelope externo; � Resistência a torção; � As restrições para sacadas; � Relação altura/comprimento das paredes; � Arranjo das paredes; � Necessidade de juntas; Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Importância Do Projeto Rigidez da estrutura Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Importância Do Projeto Relações recomendadas entre as dimensões de uma edificação Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Importância Do Projeto Eficiência do envelope externo do prédio Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Importância Do Projeto Efeito da forma do prédio na resistência à torção Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Importância Do Projeto Sacadas Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Principais Sistemas Estruturais Celular Transversal SimplesTransversal Duplo Complexo Arranjo de Paredes Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Principais Sistemas Estruturais � Paredes Transversais Utilizações principais • Hotéis, hospitais, escolas, etc • Edificações de planta alongada em geral Alvenaria Estrutural jean.marie@ufrgs.br Principais Sistemas Estruturais � Paredes Celulares � Utilizações principais � Edifícios residenciais 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 4 funções que ocorrem separadamente ou em combinação: � 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 � 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 � 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 Deformada 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 as resistências características dos blocos