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Impresso por: João Josué Barbosa o o o > NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 15961-1 Primeira edição 18.07.2011 Válida a partir de 18.08.2011 " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J ICS 91.080.30 ISBN 978-85-07-02916-8 co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS Número de referência ABNT NBR 15961-1:2011 42 páginas ©ABNT 2011 Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ ©ABNT 2011 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT. ABNT Av.Trezede Maio, 13 - 28º andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax:+ 55 21 3974-2346 abnt@abnt.org.br www.abnt.org.br ii © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados mailto:abnt@abnt.org.br http://www.abnt.org.br/ Impresso por: João Josué Barbosa o Õ3 LL. !::: :) :) 8.3.1 u :::J Disposições gerais ................................................................................................ 14 Ações a considerar ..................................................................................................... 14 Ações permanentes .................................................................................................... 14 Ações permanentes diretas ........................................................................................ 14 X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... 8.3.2 8.4 8.5 8.6 Ações permanentes indiretas ..................................................................................... 14 Ações variáveis .......................................................................................................... 15 Cargas acidentais ...................................................................................................... 15 Ação do vento ............................................................................................................ 15 e. 8.7 Q) X L.LJ Ações excepcionais ................................................................................................... 15 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados iii 5.3 7.3 8.1 Impresso por: João Josué Barbosa ..- OJ L.LJ o 9.5 LL. !::: o... 9.8.2 :) :) Q) da área da seção resistente quando a parede apresentar enrijecedores. 20 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 9.5 Seção resistente A seção resistente de uma parede será sempre calculada, desconsiderando-se os revestimentos. 9.6 Interação dos elementos de alvenaria A interação de elementos adjacentes deve ser considerada quando houver garantia de que as forças de interação podem se desenvolver entre esses elementos e de que há resistência suficiente na inter face para transmiti-lás. O modelo de cálculo adotado deve ser compatível com o processo construtivo. " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Caso seja considerada a interação de paredes, deve ser verificada e garantida a resistência de cisa lhamento das interfaces. Aberturas cuja maior dimensão seja menor que 1/6 do menor valor entre a altura e o comprimento da parede na qual se inserem podem ser desconsideradas para efeitos de interação. Aberturas adjacen tes, cuja menor distância entre as suas faces paralelas seja inferior ao citado valor-limite, serão consi deradas como abertura única. 9.7 Interação para cargas verticais 9.7.1 Interação de paredes em cantos e bordas (L, Te X) Deve-se considerar que existirá a interação quando se tratar de borda ou canto com amarração direta. Em outras situações de ligação, que não a de amarração direta, a interação somente pode ser consi derada se existir comprovação experimental de sua eficiência. 9.7.2 Interação de paredes através de aberturas As interações de paredes através de aberturas devem ser desconsideradas, a menos que haja com provação experimental de sua eficiência. 9.8 Interação para ações horizontais 9.8.1 Interação em flanges Considera-se que existe a interação quando se tratar de flange com amarração direta. Em outras situações de ligação, a interação deve ser considerada somente se existir comprovação experimental de sua eficiência. O comprimento de cada flange não pode exceder o limite apresentado em 10.1.3. Em nenhuma hipótese pode haver superposição de flanges. As abas (flanges) devem ser utilizadas tanto para cálculo da rigidez do painel de contraventamento quanto para o cálculo das tensões normais devidas à flexão, provenientes das ações horizontais, não sendo permitida a sua contribuição na absorção dos esforços cortantes durante o dimensionamento. 9.8.2 Associação de paredes Na associação de painéis de contraventamento, é obrigatória a verificação dos esforços internos ou das tensões resultantes nos elementos de ligação, como os trechos sob e sobre as aberturas. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 21 " Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 9.9 Interação entre a alvenaria e estruturas de apoio O carregamento resultante para estruturas de apoio deve ser sempre coerente com o esquema estru tural adotado para o edifício, representando a trajetória prevista para as tensões. São proibidas reduções nos valores a serem adotados como carregamento para estruturas de apoio, baseadas na consideração do efeito arco, sem que sejam considerados todos os aspectos envolvidos nesse fenômeno, inclusive a concentração de tensões que se verifica na alvenaria. IMPORTANTE - Tendo em vista o risco de ruptura frágil, cuidados especiais devem ser tomados na verificação do cisalhamento nas estruturas de apoio. " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Armados 30 Os elementos estruturais armados devem respeitar as armaduras mínimas prescritas em 12.2. 10.1.3 Comprimento efetivo de flanges em painéis de contraventamento O comprimento efetivo de flange em painéis de contraventamento deve obedecer ao limite bt 6t, conforme Figura 5. 22 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o o > ABNT NBR 15961-1:2011 " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Não é permitido corte individual horizontal de comprimento superior a 40 cm em paredes estruturais. Não são permitidos cortes horizontais em uma mesma parede, cujos comprimentos somados ultra passem 1/6 do comprimento total da parede em planta. Cortes verticais, de comprimento superior a 60 cm, realizados em paredes, definem elementos distintos. Não são permitidos condutores de fluidos embutidos em paredes estruturais, exceto quando a instala ção e a manutenção não exigirem cortes. 10.2.2 Juntas de dilatação Devem ser previstas juntas de dilatação no máximo a cada 24 m da edificação em planta. Esse limite pode ser alterado, desde que se faça uma avaliação mais precisa dos efeitos da variação de tem peratura e retração sobre a estrutura, incluindo a eventual presença de armaduras adequadamente alojadas em juntas de assentamento horizontais. 10.2.3 Juntas de controle Deve ser analisada a necessidade da colocação de juntas verticais de controle de fissuração em ele mentos de alvenaria, com a finalidade de prevenir o aparecimento de fissuras provocadas por variação de temperatura, retração, variação brusca de carregamento e variação da altura ou da espessura da parede. Para painéis de alvenaria contidos em um único plano e na ausência de uma avaliação precisa das condições específicas do painel, devem ser dispostas juntas verticais de controle com espaçamento máximo que não ultrapasse os limites da Tabela 1O. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 23 Impresso por: João Josué Barbosa o Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 Tabela 1O - Valores máximos de espaçamento entre juntas verticais de controle " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) XL.LJ 10.2.4 Espessura das juntas horizontais A menos que explicitamente especificado no projeto, a espessura das juntas de assentamento deve ser considerada 1O mm. 10.3 Deslocamentos-limite Os deslocamentos finais (incluindo os efeitos de fissuração, temperatura, retração e fluência) de quais quer elementos fletidos não podem ser maiores que U150 ou 20 mm para peças em balanço e U300 ou 1O mm nos demais casos. IMPORTANTE - Os deslocamentos podem ser parcialmente compensados por contraflechas, desde que elas não sejam maiores que U400. Os elementos estruturais que servem de apoio para a alvenaria (lajes, vigas etc.) não podem apresentar deslocamentos maiores que U500, 1O mm ou 0 = 0,0017 rad. Sempre que os deslocamentos forem relevantes para o elemento considerado, seus efeitos devem ser incorporados, estabelecendo-se o equilíbrio na configuração deformada. 11 Dimensionamento 11.1 Disposições gerais Para um elemento de alvenaria em estado-limite último, o esforço solicitante de cálculo, Sd, deve ser menor ou no máximo igual ao esforço resistente de cálculo Rd- 0 dimensionamento deve ser realizado considerando-se a seção homogênea e com sua área bruta, exceto quando especificamente indicado. No projeto de elementos de alvenaria não armada submetidos a tensões normais, admitem-se as se guintes hipóteses: as seções transversais se mantêm planas após deformação; 24 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o " Localização do elemento Limites m Alvenaria sem armadura horizontal Alvenaria com taxa de armadura horizontal maior ou igual a 0,04 % da altura vezes a espessura Externa 7 9 Interna 12 15 NOTA 1 Os limites acima devem ser reduzidos em 15 %, caso a parede tenha abertura. NOTA2 No caso de paredes executadas com blocos não curados a vapor, os limites devem ser reduzidos em 20 %, caso a parede não tenha abertura. NOTA3 No caso de paredes executadas com blocos não curados a vapor, os limites devem ser reduzidos em 30 %, caso a parede tenha abertura. Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 as máximas tensões de tração devem ser menores ou iguais à resistência à tração da alvenaria, conforme 6.2.5.5; as máximas tensões de compressão devem ser menores ou iguais à resistência à compressão da alvenaria indicada em 6.2..5.6 para a compressão simples e a esse valor multiplicado por 1,5 para a compressão na flexão. As seções transversais submetidas à flexão e flexo-compressão serão consideradas no Estádio 1. No projeto de elementos de alvenaria armada submetidos a tensões normais admitem-se as seguintes hipóteses: " " ü'i R [1 -( '" 40 é o coeficiente redutor devido à esbeltez da parede. u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ A contribuição de eventuais armaduras existentes é sempre desconsiderada. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 25 o Impresso por: João Josué Barbosa o o - o > A é área da seção resistente; ª*I. ( ABNT NBR 15961-1:2011 11.2.2 Resistência de cálculo em pilares Em pilares de alvenaria estrutural, a resistência de cálculo é obtida através da seguinte equação: Nrd = 0,9 fd · A · R onde é a força normal resistente de cálculo; -(:alr é a resistência à compressão de cálculo da alvenaria; o o o Õ3 ..- O) ..- R [ 1 é o coeficiente redutor devido à esbeltez do pilar. Çt") OJ " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ A contribuição de eventuais armaduras existentes é sempre desconsiderada. 11.2.3 Forças concentradas Forças de compressão que se concentram em regiões de dimensões reduzidas devem atender às seguintes condições: a região de contato deve ser tal que a dimensão segundo a espessura t seja no mínimo igual ao maior dos valores: 50 mm ou t/3, conforme Figura 6; a tensão de contato deve ser menor ou no máximo igual a 1,5 fd. b l: 71 1 EB 1 a 50 mm e a t/3 Figura 6 - Cargas concentradas 11.3 Dimensionamento de elementos de alvenaria submetidos à flexão simples 11.3.1 Alvenaria não armada Para a alvenaria não armada, o cálculo do momento fletor resistente da seção transversal pode ser feito com o diagrama simplificado indicado na Figura 7. 26 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados " ABNT NBR 15961-1:2011 h LN w " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Figura 7 - Diagrama de tensões para a alvenaria não armada A máxima tensão de compressão de cálculo na flexão não pode ultrapassar em 50 % a resistência à compressão de cálculo da alvenaria (fd), ou seja, 1,5 fd. A máxima tensão de tração de cálculo não pode ser superior à resistência à tração de cálculo da al venaria ftd- 11.3.2 Alvenaria armada Para a alvenaria armada, o cálculo do momento fletor resistente da seção transversal pode ser efetuado com o diagrama simplificado indicado na Figura 8. onde d altura útil da seção x altura da linha neutra As área da armadura tracionada As área da armadura tracionada Es deformação na armadura tracionada Ec deformação máxima na alvenaria comprimida fd máxima tensão de compressão fs tensão de tração na armadura Fc resultante de compressão na alvenaria Fs resultante de forças na armadura tracionada Fs' resultante de forças na armadura tracionada Figura 8 - Diagramas de deformações e tensões para a alvenaria armada © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 27 " Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 11.3.3 Seções retangulares com armadura simples No caso de uma seção retangular fletida com armadura simples, o momento fletor resistente de cálculo é igual a: na qual o braço de alavanca zé dado por: z = d (1 - O 5 A s fs ) O 95 d ' bdfd ' "..- Çt") OJ " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ t f Figura 9 - Seções transversais de paredes com flanges 28 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados bm bt bt d As w •• o Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 11.3.5 Seções com armaduras isoladas (flexão em plano perpendicular ao do elemento) Em seções com armaduras concentradas localmente, a largura paralela ao eixo de flexão não pode ser considerada superior ao triplo da sua espessura, conforme Figura 1O. Neste caso considera-se a área líquida do bloco. " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o .. e. E Q) X L.LJ Figura 1O - Largura de seções com armaduras concentradas 11.3.6 Vigas-parede Quando a razão vão/altura de uma viga for inferior a três, ela deve ser tratada como uma viga-parede. Neste caso, a resultante de tração deve ser absorvida por armadura longitudinal, calculada com braço de alavanca igual a 2/3 da altura, não se tomando valor maior que 70 % do vão. 11.4 Dimensionamento de elementos de alvenaria submetidos ao cisalhamento 11.4.1 Tensões de cisalhamento A tensão de cisalhamento de cálculo deve ser tomada como: 'Cvd = Vd , para peças de alvenaria não armada bh 'Cvd = Vd , para peças de alvenaria armada bd Em seções com flanges, deve-se tomar apenas a área da alma da seção para o cálculo da tensão de cisalhamento. 11.4.2 Verificação da resistência A tensão de cisalhamento de cálculo, 'tvd, não pode superar a resistência de cálculo obtida a partir dos valores característicos da resistência ao cisalhamento, fvk, especificados em 6.2.5.6, ou seja, 'tvd::; fvkl'Ym- 11.4.3 Armaduras de cisalhamento Para a determinação das armaduras de cisalhamento pode-se descontar a parcela da força cortante absorvida pela alvenaria, Va, dada por: Va = fvd · b · d © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 29 o " Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 Quando necessária, a armadura de cisalhamento paralela à direção de atuação da força cortante é determinada por: (Vd -Va) s Asw=---- 0,5 fyd d onde s é o espaçamento da armadura de cisalhamento. " " ü'i u :::J X A w R K= 1,5 é a área da seção resistente; é o mínimo módulo de resistência de flexão da seção resistente; é o coeficiente redutor devido à esbeltez do elemento; é o fator que ajusta a resistência à compressão na flexão. Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Caso exista tensão de tração, seu valor máximo deve ser menor ou igual à resistência de tração da alvenaria ftd- 30 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 11.5.3 Alvenaria armada 11.5.3.1 Elementos curtos Admite-se como curto o elemento que possui esbeltez menor ou no máximo igual a 12. Nesses casos, permite-se o dimensionamento de acordo com as aproximações a seguir, apropriadas para a flexão reta de elementos de seção retangular. Para seções transversais não retangulares devem ser feitas as adaptações necessárias, obedecidas as hipóteses previamente estabelecidas em 11.1. Quando a força normal de cálculo Nsd não excede a resistência de cálculo apresentada na equação a seguir, apenas é necessária a armadura mínima indicada em 12.2: NRd = fd b(h-2ex) Oo o Õ3 ..- O) ..-- ÇI) OJ "SI" o'.. (f) L z .LJ :) o I ...J LL. :) (f) L.LJ L o .LJ o ...J :) --:, (f) ...J onde b é a largura da seção; ex é a excentricidade resultante no plano de flexão; fd é a resistência de cálculo à compressão; h é a altura da seção no plano de flexão. A presente aproximação não pode ser aplicada se a excentricidade ex excede 0,5 h. Quando a força normal de cálculo excede o limite do item anterior, a resistência da seção pode ser estimada pelas seguintes equações, conforme Figura 11: NRd = fd bY + fs1 As1 - fs2As2 MRd =0,5fdby(h-y)+fs1As1(0,5h-d1)+fs2As2 (0,5h-d2) onde :) " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ As1 As2 b y fs1 fs2 h é a área de armadura comprimida na face de maior compressão; é a área de armadura na outra face; é a largura da seção; é a distância do centroide da armadura As1 à borda mais comprimida; é a distância do centroide da armadura As2 à outra borda; é a profundidade da região de compressão uniforme (y= 0,Bx); é a resistência à compressão de cálculo da alvenaria; é a tensão na armadura na face mais comprimida= 0,5 fyd; é a tensão na armadura na outra face, podendo ser ± 0,5.fyd, se estiver tracionada ou comprimida, respectivamente; é a altura da seção no plano de flexão. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 31 Impresso por: João Josué Barbosa fd. o + o > ABNT NBR 15961-1:2011 O valor de y deve ser tal que os esforços resistentes de cálculo superem os atuantes. b. y ....,_....,_Nd "submetido a uma flexão composta oblíqua, pode-se dimensionar uma seção com armaduras simétricas, mediante a transformação em uma flexão reta composta, aumentando-se um dos momentos fletores, de acordo com o seguinte: (f) L z .LJ :) o I ...J LL. :) (f) L.LJ ' . p Mx =Mx J-My q My = My + qj Mx p onde para para Mx My - - ou; p q -M-x My p q L o .LJ o ...J :) --:, (f) ...J :) " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Mx é o momento fletor em torno do eixo x; My é o momento fletor em torno do eixo y; M'x é o momento fletor efetivo em torno do eixo x; M'y é o momento fletor efetivo em torno do eixo y; p é a dimensão da seção transversal na direção perpendicular ao eixo x; q é a dimensão da seção transversal na direção perpendicular ao eixo y; J é o coeficiente fornecido na Tabela 11. 32 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 Tabela 11 - Valores do coeficiente j " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ 11.5.3.2 Elementos esbeltos No caso de elementos comprimidos com índice de esbeltez superior a 12, o dimensionamento deve ser feito de acordo com o exposto em 11.5.3.1, sendo que aos efeitos de primeira ordem é necessá rio adicionar os efeitos de segunda ordem. Na ausência de determinação mais precisa, o momento de segunda ordem pode ser aproximado por: Nd (he)2 M 2d = 2 000 t onde Nd é a força normal de cálculo; he é a altura efetiva do elemento comprimido; t é a dimensão da seção transversal da peça no plano de flexão. Figura 12 - Momento de 2ª ordem 12 Disposições construtivas e detalhamento 12.1 Cobrimentos As barras de armadura horizontais dispostas nas juntas de assentamento devem estar totalmente envolvidas pela argamassa, com um cobrimento mínimo de 15 mm na horizontal. No caso de armadura com algum tipo de proteção contra corrosão, este limite pode ser alterado, desde que comprovada a eficiência desta proteção. No caso de armaduras envolvidas por graute, o cobrimento mínimo é de 15 mm, desconsiderada a espessura do bloco. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 33 " Valor de Ncjl(A fi ABNT NBR 15961-1:2011 12.2 Armaduras mínimas Em vigas e paredes de alvenaria armada, a área da armadura longitudinal principal não é menor que O,1O % da área da seção transversal. Em paredes de alvenaria armada deve-se dispor uma armadura secundária, perpendicular à principal, com área mínima de 0,05 % da seção transversal correspondente. " ABNT NBR 15961-1:2011 12.6 Estribos de pilares Nos pilares armados, devem-se dispor estribos de diâmetro mínimo 5 mm, com espaçamento que não exceda: a) a menor dimensão do pilar; b) 50 vezes o diâmetro do estribo; c) 20 vezes o diâmetro das barras longitudinais. 12.7 Ancoragem " ' ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ dinal deve se estender além do ponto em que não é mais necessária, pelo menos por uma distância igual ao maior valor entre a altura efetiva d ou 12 vezes o diâmetro da barra. As barras de armadura não podem ser interrompidas em zonas tracionadas, a menos que uma das seguintes condições seja atendida: as barras se estendam pelo menos pelo seu comprimento de ancoragem além do ponto em que não são mais necessárias; a resistência de cálculo ao cisalhamento na seção onde se interrompe a barra seja maior que o dobro da força cortante de cálculo atuante; as barras contínuas na seção de interrupção provejam o dobro da área necessária para resistir ao momento fletor atuante na seção. Em uma extremidade simplesmente apoiada, cada barra tracionada deve ser ancorada de um dos seguintes modos: um comprimento efetivo de ancoragem equivalente a 12 mais metade da altura útil d, desde que o trecho curvo não se inicie a uma distância inferior a d/2 da face do apoio. 12.8 Emendas No máximo duas barras podem ser emendadas em uma mesma seção, quando alojadas em um mesmo espaço grauteado (furo vertical ou canaleta horizontal). Uma segunda emenda deve estar no mínimo a uma distância de 40 da primeira emenda, medida na direção do eixo das barras, sendo o diâmetro da barra emendada. O comprimento mínimo de uma emenda por traspasse é de 40de ancoragem. 12.9 Ganchos e dobras Ganchos e dobras devem ter dimensões e formatos tais que não provoquem concentração de tensões no graute ou na argamassa que os envolve. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservad os 35 o o Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 O comprimento efetivo de um gancho ou de uma dobra deve ser medido do início da dobra até um ponto situado a uma distância de quatro vezes o diâmetro da barra além do fim da dobra, e deve ser tomado como o maior entre o comprimento real e o seguinte: para um gancho, 8 vezes o raio interno, até o limite de 24 ; para uma dobra a 90º, 4 vezes o raio interno da dobra, até o limite de 12 . Quando uma barra com gancho é utilizada em um apoio, o início do trecho curvo deve estar a uma distância mínima de 4 sobre o apoio, medida a partir de sua face. " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ 36 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 Anexo A (informativo) Dano acidental e colapso progressivo " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ A.1 Princípios As prescrições aqui apresentadas têm como objetivos principais evitar ou reduzir a probabilidade da ocorrência de danos acidentais em elementos da estrutura, bem como evitar colapsos progressivos de uma parte significativa da estrutura no caso da ocorrência de danos acidentais. Para tanto devem ser verificados pelo menos os casos contidos nos itens subsequentes e as providên cias estabelecidas para cada um deles. A.2 Danos acidentais A.2.1 Danos diversos Elementos estruturais que possam estar sujeitos a quaisquer ações fora do conjunto que normalmente é considerado para as estruturas de alvenaria devem ser tratados de forma cuidadosa e específica. Esses elementos devem receber basicamente três tipos de cuidados, que muitas vezes podem ser superpostos: proteção contra a atuação das ações excepcionais através de estruturas auxiliares; reforço com armaduras construtivas que possam aumentar a ductilidade; consideração da possibilidade de ruptura de um elemento, computando-se o efeito dessa ocor rência nos elementos estruturais da vizinhança. A.2.2 Impactos de veículos e equipamentos Precauções especiais devem ser tomadas em relação às paredes e pilares para os quais não seja desprezível a possibilidade de choques provocados por veículos ou equipamentos que estejam se deslocando junto à estrutura. Nos casos de elementos que possam ser submetidos a impactos significativos, recomenda-se a ado ção de estruturas auxiliares que possam impedir a possibilidade de ocorrência desses impactos. Quando estruturas auxiliares que previnam os danos acidentais não puderem ser utilizadas de forma confiável, as seguintes providências devem ser tomadas simultaneamente: os elementos sob risco devem ser reforçados utilizando-se armaduras com uma taxa mínima de 0,2 % da área da seção transversal, sendo no mínimo um terço em uma direção e dois terços na outra direçao; © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 37 " Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 as lajes dos pavimentos e os elementos estruturais da vizinhança devem ser dimensionados e detalhados de forma que os elementos passíveis de serem danificados possam ser retirados da estrutura, um de cada vez e com coeficientes de segurança reduzidos, sem que outros elementos do sistema estrutural atinjam um ELU. A.2.3 Explosões Paredes e pilares ao lado de ambientes onde seja possível a ocorrência de explosões, por exemplo, cozinhas, laboratórios etc., devem ser considerados passíveis de serem danificados por esses efeitos. " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Recomenda-se, para todos os casos e exige-se para as regiões onde haja elementos que possam sofrer danos acidentais, que os pavimentos possam suportar a ausência de elementos de alvenaria que lhes sirva de suporte sendo dimensionados e armados adequadamente para essa finalidade. Os elementos de suporte serão retirados um de cada vez, e o carregamento poderá ser considerado com Yf igual a 1,0. 38 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o ' Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 Anexo B (informativo) Alvenaria protendida 8.1 Dimensionamento de alvenaria protendida " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ 8.1.1 Introdução A alvenaria pretendida é recomendada para casos onde inicialmente a tração é o esforço predominante, situação comum em paredes sujeitas a ações laterais elevadas em relação ao carregamento vertical. São exemplos dessa situação muros de contenção como arrimes e silos, reservatórios de água, pare des de galpões sujeitos à ação do vento, entre outros. 8.1.2 Dimensionamento O dimensionamento é feito de forma que a força de pretensão elimine a tração em serviço no elemento de alvenaria. 8.1.3 Flexão e compressão São adotadas as seguintes condições: as hipóteses de 11.1 para alvenaria não armada; em serviço, não são permitidas tensões de tração na alvenaria; a tração em cabo não aderido não pode exceder 70 % da sua resistência última; a altura útil, d, da seção é determinada levando em conta toda a liberdade de movimento dos cabos. 8.1.4 Força de protensão O dimensionamento da força de pretensão deve ser feito através da verificação de tração nula em serviço, considerando os coeficientes de ponderação em serviço das ações, com coeficiente de majo ração de esforçosigual a 0,9 para efeito favorável da força de pretensão e permanente. 8.1.5 Resistência da alvenaria O dimensionamento da alvenaria é feito como se esta fosse não armada. Deve-se verificar a resistên cia da alvenaria antes e depois da ocorrência de perdas por pretensão, sendo permitido reduzir o valor do coeficiente de ponderação da resistência da alvenaria em 20 % para verificação da resistência antes das perdas. Deve-se levar em conta a força de pretensão na consideração de esbeltez e a possibilidade de ruptura porflambagem quando do dimensionamento da alvenaria, exceto se os cabos tiverem seu deslocamento lateral restrito. Podem ser considerados restritos cabos que sejam totalmente envolvidos com graute, © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 39 Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 ou que sejam presos à parede, ou por grauteamento localizado ou pela utilização de algum dispositivo, em pelos menos três pontos intermediários ao longo da altura da parede. 8.1.6 Verificação da ruptura O momento máximo aplicado (Md) deve ser menor que o momento último (Mu) Para o caso de seções com largura uniforme, tem-se: x = Ap · fpd/(fd · b) Mu = Ap · fpd/(d - x/2) " " ü'i u :::J X Q) o L1cr = ae· crm + Ep · [( ka - ks) 2 onde · L1T + C ·crm + Ems] (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ L1cr é a variação média da tensão de protensão; ae é a razão entre os módulos de elasticidade do aço e da alvenaria (quando a protensão for aplicada com apenas um cabo, adotar esse valor igual a zero, pois não há perda por deformação elástica da alvenaria nesse caso); 40 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 crm é a tensão de pretensão inicial no centroide dos cabos de pretensão; Ep é o módulo de elasticidade do aço do cabo de pretensão; T é a variação da temperatura; " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ B.2.4 Quando é utilizado torquímetro, são feitas as seguintes considerações: a) é recomendada a utilização de indicadores de tração direta (ITD} para medir a força de pretensão; quando não previstos, deve-se considerar um erro de 30 % (para limite inferior e superior) no dimensionamento da força de pretensão; b) em todos os casos deve ser prevista uma arruela de grande dureza (HRC ;::,: 50) entre a porca e a placa de ancoragem ou entre a porca e o ITD; © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 41 Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 c) quando utilizados torquímetros manuais, um multiplicador de torque pode ser acoplado ao torquí metro para facilitar a operação; d) para escolha do torquímetro e multiplicador de torque, pode-se prever uma faixa de torque entre O,15 e 0,35 x diâmetro da barra x força de protensão; e) as barras utilizadas para protensão devem estar limpas, livres de corrosão ou irregularidades e a extremidade a ser protendida deve ser engraxada. B.2.5 Antes da protensão deve ser verificada a resistência à compressão da alvenaria. " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ B.2.6 Para minimizar os efeitos de fluência, é recomendada idade mínima para protensão igual a sete dias. É interessante realizar uma pré-protensão aos três dias, entre 15 % e 25 % da força pre vista para acelerar as deformações iniciais por fluência e também para garantir certa estabilidade em paredes com pequenas idades. B.2.7 Para evitar perdas de protensão devidas à variação de temperatura, deve ser evitada a reali zação da operação de protensão em dias muitos quentes ou pelo menos deve-se fazer essa operação em horários de menor calor nesses dias. Não podem ser realizadas protensões em paredes úmidas. B.2.8 É admitido um erro máximo no posicionamento dos cabos de protensão igual a 0,5 cm para seções com dimensão inferior a 20 cm, no plano de flexão; e 1,0 cm para dimensões superiores. Em caso de ocorrência de erros maiores, deve-se informar o projetista da estrutura e ser feita revisão dos cálculos.42 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados "o o Õ3 9.2.1 O) Valores das ações ...................................................................................................... 15 Valores representativos .............................................................................................. 15 Valores reduzidos de ações variáveis ........................................................................ 16 Valores de cálculo ...................................................................................................... 16 Combinação de ações ................................................................................................ 16 Análise estrutural ................................................................................................... 17 Disposições gerais ..................................................................................................... 17 Objetivos da análise estrutural .............................................................................. 17 Premissas da análise estrutural .................................................................................. 17 Hipóteses básicas ...................................................................................................... 18 Disposições específicas para os elementos ............................................................... 18 Vigas .......................................................................................................................... 18 Vão efetivo .................................................................................................................. 18 ..- Çt") 9.2.2 Carregamento para vigas ........................................................................................... 18 o 9.3 " " ü'i 10.2.2 u :::J ) 10.2.3 o (J) :::J Comprimento efetivo de flanges em painéis de contraventamento ............................ 22 Cortes e juntas ........................................................................................................... 23 Cortes em paredes ..................................................................................................... 23 Juntas de dilatação ..................................................................................................... 23 Juntas de controle ................................................................................................. 23 Espessura das juntas horizontais .......................................................................... 24 co o.. 10.3 Deslocamentos-limite ............................................................................................ 24 1 c . o ... 11 e. E 11.1 X L.LJ Dimensionamento ................................................................................................. 24 Disposições gerais ................................................................................................ 24 iv © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 9.2 9.7.1 o 10 10.2.4 I Q X Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 "de elementos de alvenaria submetidos à flexo-compressão ........ 30 lntrodução ................................................................................................................... 30 Alvenaria não armada ................................................................................................. 30 Alvenaria armada ........................................................................................................ 31 Disposições construtivas e detalhamento .................................................................. 33 Cobrimentos ................................................................................................................ 33 Armaduras mínimas .................................................................................................... 34 Armadura máxima ...................................................................................................... 34 Diâmetro máximo das armaduras ............................................................................... 34 Espaços entre barras .................................................................................................. 34 Estribos de pilares .................................................................................................. 35 Ancoragem ................................................................................................................. 35 Emendas .......................................................................................................................... 35 Ganchos e dobras ....................................................................................................... 35 :) (f) L.LJ Anexo A (informativo) Dano acidental e colapso progressivo .................................................... 37 A.1 Princípios ................................................................................................................... 37 A.2 Danos acidentais ....................................................................................................... 37 L o .LJ " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ A.3.1 Disposições gerais ..................................................................................................... 38 A.3.2 Coeficientes de segurança para a alvenaria .............................................................. 38 A.3.3 Verificação de pavimentos em concreto armado ....................................................... 38 Anexo B (informativo) Alvenaria protendida ............................................................................... 39 B.1 Dimensionamento de alvenaria protendida ................................................................ 39 B.1.1 lntrodução .................................................................................................................. 39 B.1.2 Dimensionamento ...................................................................................................... 39 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados V o Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Figura 1 - Imperfeições geométricas globais ............................................................................. 15 Figura 2 - Dispersão de ações verticais ..................................................................................... 18 Figura 3 - Definição da região que carrega a viga segundo a regra de dispersão de cargas verticais ..................................................................................................................... 19 Figura 4 - Parâmetros para cálculo da espessura efetiva de paredes ....................................... 20 Figura 5 - Comprimento efetivo de flanges ................................................................................ 23 Figura 6 - Cargas concentradas ................................................................................................. 26 Figura 7- Diagrama de tensões para a alvenaria não armada .................................................. 27 Figura 8- Diagramas de deformações e tensões para a alvenaria armada ............................... 27 Figura 9- Seções transversais de paredes com flanges ........................................................... 28 Figura 10 - Largura de seções com armaduras concentradas .................................................. 29 Figura 11 - Flexo-compressão - Seção retangular .................................................................... 32 Figura 12- Momento de 2ª ordem .............................................................................................. 33 Tabelas Tabela 1 - Propriedades de deformação da alvenaria .................................................................. 9 Tabela 2 - Valores de 'Ym •.•••.••••••••••••••.•••.••••••••••••••.•••.••••••••••.•••.•••.••••••••••.•••.••••••••••••••.•••.••••••••••••••.•••.1 O Tabela 3 - Valores característicos da resistência à tração na flexão - ftk • ························ 11 Tabela 4 - Valores característicos da resistência ao cisalhamento em juntas horizontais de paredes (fvk) ...................................................................................................................... 12 Tabela 5 - Resistência característica de aderência em função do tipo de barra de aço ........... 13Tabela 6- Coeficientes para redução de ações variáveis .......................................................... 16 Tabela 7 - Coeficientes de ponderação para combinações normais de ações .......................... 16 Tabela 8 -Valores do coeficiente 8 (interpolar para valores intermediários) ........................... 20 Tabela 9 - Valores máximos do índice de esbeltez de paredes e pilares ................................... 22 Tabela 10 -Valores máximos de espaçamento entre juntas verticais de controle .................... 24 Tabela 11 - Valores do coeficiente j ...................................................................................................... 33 vi © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretiva ABNT, Parte 2. " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identificação de quaisquer direitos de patentes. A ABNT NBR 15961-1 foi elaborada no Comitê Brasileiro da Construção Civil (ABNT/CB-02), pela Comissão de Estudo de Alvenaria Estrutural com Blocos de Concreto (CE-02:123.04). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 11, de 25.11.201O a 24.01.2011, com o número de Projeto 02:123.04-015/1. A ABNT NBR 15961, sob o título geral "Alvenaria estrutural - Blocos de concreto", tem previsão de conter as seguintes partes: Parte 1: Projeto; Parte 2: Execução e controle de obras. Esta Norma cancela e substitui as ABNT NBR 8215:1983, ABNT NBR 8798:1985 e ABNT NBR 10837:1989. O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte. Scope This part of ABNT NBR 15961 estabilishes sets the minimum requirements to the design of masonry structures of concrete blocks. This part of ABNT NBR 15961 also applies to the analysis of structural elements of masonry concrete blocks inserted into other structural systems. This part of ABNT NBR 15961 does not include mandatory requirements to avoid limit states generated by actions such as earthquakes, impacts, explosions and tire. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados vii o " o "O 3 ro (J) (J) "O o :-; o e... llll o e... (J) e (D, CD l-l,l o O" (J) Ol Exemplar para uso exclusivo - UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO - UNESP - 48.031.918/0001-24 Impresso por: João Josué Barbosa o o > NORMA BRASILEIRA ABNT NBA 15961-1:2011 Alvenaria estrutural - Blocos de concreto Parte 1: Projeto 1 Escopo Esta parte da ABNT NBR 15961 especifica os requisitos mínimos exigíveis para o projeto de estrutu ras de alvenaria de blocos de concreto. " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. c L. o e. E Q) X L.LJ Esta parte da ABNT NBR 15961 também se aplica à análise do desempenho estrutural de elementos de alvenaria de blocos de concreto inseridos em outros sistemas estruturais. Esta parte da ABNT NBR 15961 não inclui requisitos exigíveis para evitar estados-limite gerados por ações como sismos, impactos, explosões e fogo. 2 Referências normativas Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para refe rências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ABNT NBR 6118, Projeto de estruturas de concreto armado - Procedimento ABNT NBR 6120, Cargas para o cálculo de estruturas de edificações ABNT NBR 6123, Forças devidas ao vento em edificações ABNT NBR 6136, Blocos vazados de concreto simples para alvenaria - Requisitos ABNT NBR 7480, Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado - Especificação ABNT NBR 8681, Ações e segurança nas estruturas - Procedimento ABNT NBR 8800, Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios ABNT NBR 8949, Paredes de alvenaria estrutural- Ensaio à compressão simples - Método de ensaio ABNT NBR 9062, Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado ABNT NBR 13281, Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Requisitos ABNT NBR 13279, Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Determinação da resistência à tração na flexão e à compressão ABNT NBR 14321, Paredes de alvenaria estrutural - Determinação da resistência ao cisalhamento ABNT NBR 14322, Paredes de alvenaria estrutural - Verificação da resistência à flexão simples ou à flexo-compressão ABNT NBR 15961-2:2011, Alvenaria estrutural - Blocos de concreto - Parte 2: Execução e controle de obras © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 1 o Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o .. e. E Q) X L.LJ 3 Termos e definições Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definições. 3.1 componente menor parte constituinte dos elementos da estrutura. Os principais são: bloco, junta de argamassa, graute e armadura 3.2 bloco componente básico da alvenaria 3.3 junta de argamassa componente utilizado na ligação dos blocos 3.4 graute componente utilizado para preenchimento de espaços vazios de blocos, com a finalidade de solidari zar armaduras à alvenaria ou aumentar sua capacidade resistente 3.5 elemento parte da estrutura suficientemente elaborada, constituída da reunião de dois ou mais componentes 3.6 elemento de alvenaria não armado elemento de alvenaria no qual não há armadura dimensionada para resistir aos esforços solicitantes 3.7 elemento de alvenaria armado elemento de alvenaria no qual são utilizadas armaduras passivas que são consideradas para resistir aos esforços solicitantes 3.8 elemento de alvenaria protendido elemento de alvenaria no qual são utilizadas armaduras ativas 3.9 parede estrutural toda parede admitida como participante da estrutura 3.10 parede não estrutural toda parede não admitida como participante da estrutura 3.11 cinta elemento estruturalapoiado continuamente na parede, ligado ou não às lajes, vergas ou contravergas 3.12 coxim elemento estrutural não contínuo, apoiado na parede, para distribuir cargas concentradas 2 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o " Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 3.13 enrijecedor elemento vinculado a uma parede estrutural, com a finalidade de produzir um enrijecimento na direção perpendicular ao seu plano 3.14 viga elemento linear que resiste predominantemente à flexão e cujo vão seja maior ou igual a três vezes a altura da seção transversal " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ 3.15 verga viga alojada sobre abertura de porta ou janela e que tenha a função exclusiva de transmissão de car gas verticais para as paredes adjacentes à abertura 3.16 contraverga elemento estrutural colocado sob o vão de abertura, com a função de redução de fissuração nos seus cantos 3.17 pilar elemento linear que resista predominantemente a cargas de compressão e cuja maior dimensão da seção transversal não exceda cinco vezes a menor dimensão 3.18 parede elemento laminar que resista predominantemente a cargas de compressão e cuja maior dimensão da seção transversal exceda cinco vezes a menor dimensão 3.19 excentricidade distância entre o eixo de um elemento estrutural e a resultante de uma determinada ação que atue sobre ele 3.20 área bruta área de um componente ou elemento considerando-se as suas dimensões externas, desprezando-se a existência dos vazados 3.21 área líquida área de um componente ou elemento, com desconto das áreas dos vazados 3.22 área efetiva parte da área líquida de um componente ou elemento, sobre a qual efetivamente é disposta a argamassa 3.23 prisma corpo de prova obtido pela superposição de blocos unidos por junta de argamassa, grauteados ou não © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 3 o Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 3.24 amarração direta no plano da parede padrão de distribuição dos blocos no plano da parede, no qual as juntas verticais se defasam em no mínimo 1/3 do comprimento dos blocos 3.25 junta não amarrada no plano da parede padrão de distribuição de blocos no plano da parede que não atenda ao descrito em 3.24. Toda parede com junta não amarrada no seu plano deve ser considerada não estrutural, salvo se existir comprova ção experimental de sua eficiência ou se efetuada a amarração indireta conforme 3.27 " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o .. e. E Q) X L.LJ a b d e ex f fpd fpk 4 é a distância ou dimensão é a largura é o comprimento efetivo de flange é a largura da mesa de uma seção T é a altura útil é a excentricidade é a espessura de enrijecedor é a excentricidade resultante no plano de flexão é a resistência é a tensão normal na armadura longitudinal é a resistência à compressão de cálculo da alvenaria é a resistência característica à compressão simples da alvenaria é a tensão nominal no cabo de protensão é a resistência característica de compressão simples do prisma © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados " Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 fppk é a resistência característica de compressão simples da pequena parede ftk é a resistência característica de tração na flexão fvk é a resistência característica ao cisalhamento fvk* é a resistência característica ao cisalhamento majorada fvd é a resistência de cálculo ao cisalhamento da alvenaria fyd é a resistência de cálculo de escoamento da armadura " " ü'i u :::J 4.2 Letras maiúsculas A é a área bruta da seção transversal é a área da seção transversal da armadura longitudinal de tração X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ A's Asw As1 é a área da seção transversal da armadura longitudinal de compressão é a área da seção transversal da armadura de cisalhamento é a área da seção transversal da armadura comprimida na face de maior compressão © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 5 o Impresso por: João Josué Barbosa o o ABNT NBR 15961-1:2011 As2 Ap e E é a área da seção transversal da armadura na face oposta à de maior compressão é a área da seção transversal dos cabos de pretensão é a fluência específica é o módulo de elasticidade "fletor efetivo em torno do eixo y é o momento fletor de cálculo de 2ª ordem é a força normal é a força normal resistente de cálculo é o coeficiente redutor devido à esbeltez 6 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o L M Mx N Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 Rct é o esforço resistente de cálculo Sct é o esforço solicitante de cálculo V é a força cortante Va é a força cortante absorvida pela alvenaria Vct é a força cortante de cálculo W é o módulo de resistência de flexão " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ 8 t:..T 'Yg 'Yq 'Ym 'Jfo p (J 'tvd e é o coeficiente auxiliar para cálculo de espessura efetiva é a variação da temperatura é a variação média da tensão de pretensão é a deformação na armadura tracionada deformação máxima na alvenaria comprimida é o diâmetro é o coeficiente de ponderação das ações permanentes é o coeficiente de ponderação das ações variáveis é o coeficiente de ponderação das resistências é o índice de esbeltez é o coeficiente para redução de ações variáveis é a taxa geométrica de armadura longitudinal é a tensão normal é a tensão normal de tração é a tensão normal de compressão é a tensão de cisalhamento é a tensão de cálculo convencional de cisalhamento é a rotação é o ângulo de desaprumo © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 7 o Impresso por: João Josué Barbosa o > ABNT NBR 15961-1:2011 5 Requisitos 5.1 Qualidade da estrutura Uma estrutura de alvenaria deve ser projetada de modo que: esteja apta a receber todas as influências ambientais e ações que sobre ela produzam efeitos significativos tanto na sua construção quanto durante a sua vida útil de projeto; resista a ações excepcionais, como explosões e impactos, sem apresentar danos desproporcio nais às suas causas. " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ 5.2 Qualidade do projeto O projeto de uma estrutura de alvenaria deve ser elaborado, adotando-se: sistema estrutural adequado à função desejada para a edificação; ações compatíveis e representativas; dimensionamento e verificação de todos os elementos estruturais presentes; especificação de materiais apropriados e de acordo com os dimensionamentos efetuados; procedimentos de controle para projeto. 5.3 Documentação do projeto O projeto de estrutura de alvenaria deve ser constituído por desenhos técnicos e especificações. Esses documentos devem conter todas as informações necessárias à execução da estrutura de acordo com os critérios adotados, conforme descrito em 5.3.1 e 5.3.2. 5.3.1 Desenhos técnicos O projeto deve apresentar desenhos técnicos contendo as plantas das fiadas diferenciadas, exceto na altura das aberturas, e as elevações de todas as paredes. Em casos especiais de elementos longos repetitivos (como muros, por exemplo), plantas e elevações podem ser representadas parcialmente. Devem ser apresentados, sempre que presentes: o posicionamento dos blocos especiais, detalhes de amarração das paredes, localização dos pontos grauteados e armaduras, e posicionamento das juntas de controle e de dilatação. 5.3.2 Especificações As especificações de projeto devem conter as resistências características à compressão dos prismas e dos grautes, as faixas de resistência média à compressão (ou as classes conforme a ABNT NBR 13281) das argamassas, assim como a categoria, classe e bitola dos aços a serem adotados. Também podem ser apresentados os valores de resistência sugeridos para os blocos, de forma que as resistências de prisma especificadas sejam atingidas. 8 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o " Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 6 Propriedades da alvenaria e de seus componentes 6.1 Componentes 6.1.1 Blocos A especificação dos blocos deve ser feita de acordo com a ABNT NBR 6136. 6.1.2 Argamassa As argamassas destinadas ao assentamento devem atender aos requisitos estabelecidos na ABNT NBR 13281. " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. Com relação à resistência à compressão, deve ser atendido o valor máximo limitado a 0,7 da resistên cia característica especificada para bloco, referida à área líquida. A resistência da argamassa deve ser determinada de acordo com a ABNT NBR 13279. Alternativa mente pode-se utilizar as especificações do Anexo B da ABNT NBR 15961-2:2011. 6.1.3 Graute Quando especificado o graute, sua influência na resistência da alvenaria deve ser verificada em labo ratório, nas condições de sua utilização. A avaliação da influência do graute na compressão deve ser feita mediante o ensaio de compressão de prismas, pequenas paredes ou paredes. Para elementos de alvenaria armada, a resistência à compressão característica deve ser especificada com valor mínimo de 15 MPa. 6.1.4 Aço A especificação do aço deve ser feita de acordo com a ABNT NBR 7480. Na falta de ensaios ou valores fornecidos pelo fabricante, o módulo de elasticidade do aço pode ser admitido igual a 21O GPa. 6.2 Alvenaria 6.2.1 Propriedades elásticas Os valores das propriedades elásticas da alvenaria podem ser adotados de acordo com a Tabela 1. Tabela 1 - Propriedades de deformação da alvenaria Propriedade Valor Valor máximo Módulo de deformação longitudinal 800 fpk 16 GPa Coeficiente de Poisson 0,20 - cii Para verificações de estados-limite de serviço (ELS), recomenda-se reduzir os módulos de deforma- c E . Q) X L.LJ ção em 40 %, para considerar de forma aproximada o efeito da fissuração da alvenaria. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 9 " Impresso por: João Josué Barbosa o > ABNT NBR 15961-1:2011 6.2.2 Expansão térmica Na ausência de dados experimentais, para alvenaria pode-se adotar o coeficiente de dilatação térmica linear igual a 9,0 x 10-6 °c - 1. 6.2.3 Retração "6.2.5.1 Valores de cálculo A resistência de cálculo é obtida pela resistência característica dividida pelo coeficiente de pondera ção das resistências. 6.2.5.2 Coeficientes de ponderação das resistências Os valores para verificação no estado-limite último (ELU) estão indicados na Tabela 2 e são adequa dos para obras executadas de acordo com as especificações da ABNT NBR 15961-2. Tabela 2 - Valores de Ym (f) L.LJ L o .LJ " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ No caso da aderência entre o aço e o graute, ou a argamassa que o envolve, deve ser utilizado o valor Ym = 1,5. Para verificações do ELS deve ser utilizado o valor Ym = 1,0. 6.2.5.3 Compressão simples A resistência característica à compressão simples da alvenaria fk deve ser determinada com base no ensaio de paredes (ABNT NBR 8949) ou ser estimada como 70 % da resistência característica de compressão simples de prisma fpk ou 85 % da de pequena parede fppk- As resistências características de paredes ou prismas devem ser determinadas de acordo com as especificações da ABNT NBR 15961 -2. 10 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o o Combinações Alvenaria Graute Aço Normais 2,0 2,0 1,15 Especiais ou de construção 1,5 1,5 1,15 Excepcionais 1,5 1,5 1,0 Impresso por: João Josué Barbosa > ABNT NBR 15961-1:2011 Se as juntas horizontais tiverem argamassamento parcial (apenas sobre as paredes longitudinais dos blocos) e se a resistência for determinada com base no ensaio de prisma ou pequena parede, moldados com a argamassa aplicada em toda a área líquida dos blocos, a resistência característica à compressão simples da alvenaria deve ser corrigida pelo fator 0,80. As correlações indicadas neste item podem ser alteradas, desde que justificadas por resultados de ensaios. 6.2.5.4 Compressão na flexão " ' ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ As condições de obtenção da resistência fk devem ser as mesmas da região comprimida da peça no que diz respeito à porcentagem de preenchimento com graute e à direção da resultante de compres são relativa à junta de assentamento. Quando a compressão ocorrer em direção paralela às juntas de assentamento (como no caso usual de vigas), a resistência característica na flexão pode ser adotada: - igual à resistência a compressão na direção perpendicular às juntas de assentamento, se a região comprimida do elemento de alvenaria estiver totalmente grauteada; - igual a 50 % da resistência à compressão na direção perpendicular às juntas de assentamento, em caso contrário. 6.2.5.5 Tração na flexão No caso de ações variáveis como, por exemplo, a do vento, permite-se a consideração da resistência à tração da alvenaria sob flexão, segundo os valores característicos definidos na Tabela 3, válida para argamassas de cimento, cal e areia sem aditivos e adições e juntas verticais preenchidas. Para outros casos, a resistência de tração na flexão deve ser determinada conforme procedimento descrito no Anexo C da ABNT NBR 15961-2:2011, ou de acordo com a ABNT NBR 14322. Tabela 3 - Valores característicos da resistência à tração na flexão - ftk Direção da tração Resistência média à compressão da argamassa MPa 1,5 a 3,4 ª 3,5 a 7,0b Acima de 7,0e Normal à fiada 0,10 0,20 0,25 Paralela à fiada 0,20 0,40 0,50 NOTA Valores relativos à área bruta a Classes P2 e P3, conforme ABNT NBR 13281. b Classes P4 e P5, conforme ABNT NBR 13281. e Classe P6, conforme ABNT NBR 13281. 6.2.5.6 Cisalhamento na alvenaria As resistências características ao cisalhamento em juntas horizontais de paredes são os valores apre sentados na Tabela 4 em função da faixa de resistência da argamassa. Os valores são válidos para argamassas de cimento, cal e areia, sem aditivos e adições e juntas verticais preenchidas. Para outros casos, a resistência ao cisalhamento deve ser determinada conforme ABNT NBR 14321. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 11 o o o Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 Tabela 4 - Valores característicos da resistência ao cisalhamento em juntas horizontais de paredes Uvk) Resistência média de compressão da argamassa MPa 1,5 a 3,4 3,5 a 7,0 Acima de 7,0 O,1O+ 0,5 cr 1,0 O,15 + 0,5 cr 1,4 0,35 + 0,5 cr 1, 7 Sendo cr a tensão normal de pré-compressão na junta, considerando-se apenas as ações permanen tes ponderadas por coeficiente de segurança igual a 0,9 (ação favorável). " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ A resistência característica ao cisalhamento na interface vertical de paredes com juntas amarradas pode ser adotada igual a 0,35 MPa. Para peças de alvenaria estrutural submetidas à flexão e quando existirem armaduras perpendiculares ao plano do cisalhamento e envoltas por graute, a resistência característica ao cisalhamento pode ser obtida por: fvk = 0 ,3 5 + 17,5 p 0,7 MPa onde As bd é a taxa geométrica de armadura; As é a área da armadura principal de flexão; b é a largura da seção transversal; d é a altura útil da seção transversal. Para vigas de alvenaria estrutural biapoiadas ou em balanço, a resistência característica ao cisalha mento pode ser multiplicada pelo fator: [2,5 - 0,25 Mmáx I (Vmáx-d)] Considerando que: deve ser sempre maior que 1, desde que a resistência característica majorada não ultrapasse 1,75 MPa; Mmáx é o maior valor do momento de cálculo na viga; Vmáx é o maior valor do esforço cortante de cálculo na viga; d é a altura útil da seção transversal da viga. 6.2.5.7 Aderência Os valores da resistência característica de aderência podem ser adotados de acordo com a Tabela 5. 12 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o p = " Impresso por: João Josué Barbosa o o o > Q) ABNT NBR 15961-1:2011 Tabela 5 - Resistência característica de aderência em função do tipo de barra de aço Tipo de aderência Resistência característica de aderência MPa Barras corrugadas Barras lisas Entre aço e argamassa 0,10 0,00 Entre aço e graute 2,20 1,50 "'" 7 Segurança e estados-limite ..- g o Õ3 ..- O) ..- Çt") OJ "SI" o.'.. (f) L z .LJ :) o I ...J LL. :) (f) L.LJ L o .LJ o ...J :) --:, (f) ...J :) ELU que possam ocorrer em casos especiais. 7.4 Estados-limite de serviço (ELS) Estados-limite de serviço estão relacionados à durabilidade, aparência, conforto do usuário e funcio nalidade da estrutura. Devem ser verificados os ELS relativos a: :) a) danos que comprometam apenas o aspecto estético da construção ou a durabilidade da estrutura; o > - b) deformações excessivas que afetem a utilização normal da construção ou seu aspecto estético; u X 0 c) vibração excessiva ou desconfortável. (J) ::::, co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 13 Impresso por: João Josué Barbosa o o > ABNT NBR 15961-1:2011 8 Ações 8.1 Disposições gerais Aplicam-se as definições e prescrições da ABNT NBR 8681. 8.2 Ações a considerar " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Na análise estrutural deve ser considerada a influência de todas as ações que possam produzir efeitos significativos para a segurança da estrutura, levando-se em conta os possíveis estados-limite último e os de serviço. As ações a serem consideradas classificam-se em: a) ações permanentes; b) ações variáveis; c) ações excepcionais. 8.3 Ações permanentes São ações que apresentam valores com pequena variação em torno de sua média durante pratica mente toda a vida da estrutura. 8.3.1 Ações permanentes diretas 8.3.1.1 Peso específico Na falta de uma avaliação precisa para o caso considerado, pode-se utilizar o valor de 14 kN/m3 como peso específico para a alvenaria de blocos de concretos vazados, devendo-se acrescentar o peso do graute, quando existente. 8.3.1.2 Elementos construtivos fixos e instalações permanentes As massas específicas dos materiais de construção usuais podem ser obtidas na ABNT NBR 6120. As ações devidas às instalações permanentes devem ser consideradas com os valores nominais for necidos pelo fabricante. 8.3.1.3 Empuxos permanentes Consideram-se permanentes os empuxos que provêm de materiais granulosos ou líquidos não removíveis. Os valores para a massa específica dos materiais granulosos mais comuns podem ser obtidos na ABNT NBR 6120. 8.3.2 Ações permanentes indiretas São ações impostas pelas imperfeições geométricas, que podem ser consideradas locais ou globais. 8.3.2.1 imperfeições geométricas locais São consideradas quando do dimensionamento dos diversos elementos estruturais. 14 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 8.3.2.2 imperfeições geométricas globais Para edifícios de andares múltiplos, deve ser considerado um desaprumo global, através do ângulo de desaprumo 08 ,em radianos, conforme apresentado na Figura 1. H " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o .. e. E Q) X L.LJ H = altura total da edificação em metros Figura 1 - Imperfeições geométricas globais 8.4 Ações variáveis São aquelas que apresentam variação significativa em torno de sua média durante toda a vida da estrutura. 8.5 Cargas acidentais As cargas acidentais são aquelas que atuam sobre a estrutura de edificações em função do seu uso (pessoas, móveis, materiais diversos, veículos etc.). Seus valores podem ser obtidos na ABNT NBR 6120. 8.6 Ação do vento As forças devidas ao vento devem ser consideradas de acordo com a ABNT NBR 6123. 8.7 Ações excepcionais Consideram-se excepcionais as ações decorrentes de explosões, impactos, incêndios etc. No caso de ações como explosões e impactos, aplica-se o prescrito em A.2. 8.8 Valores das ações 8.8.1 Valores representativos As ações são quantificadas pelos seus valores representativos, que podem ser: a) valores característicos Fk, conforme definição da ABNT NBR 8681; b) valores convencionais excepcionais, que são os valores arbitrados para ações excepcionais; c) valores reduzidos de ações variáveis, em função de combinação de ações, conforme 8.8.2. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 15 Impresso por: João Josué Barbosa o " Impresso por: João Josué Barbosa o > ABNT NBR 15961-1:2011 8.8.2 Valores reduzidos de ações variáveis Considerando-se que é muito baixa a probabilidade de que duas ou mais ações variáveis de nature zas diferentes ocorram com seus valores característicos de maneira simultânea, podem ser definidos valores reduzidos para essas ações. Para o caso de verificações de estados-limite último, esses valores serão 'lfoFk (conforme 8.9.2). Os valores de o/O constam na Tabela 6 da ABNT NBR 8681 ou no resumo apresentado na Tabela 6 para alguns casos mais comuns. " " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Tabela 6 - Coeficientes para redução de ações variáveis Ações o/O Cargas acidentais em edifícios Edifícios residenciais 0,5 Edifícios comerciais 0,7 Biblioteca, arquivos, oficinas e garagens 0,8 Vento Pressão do vento para edificações em geral 0,6 8.8.3 Valores de cálculo Os valores de cálculo Fd são obtidos através dos valores representativos apresentados em 8.8.1 multiplicados por coeficientes de ponderação que constam nas Tabelas 1 a 5 da ABNT NBR 8681:2003 ou no resumo apresentado na Tabela 7 para alguns casos mais comuns. Tabela 7 - Coeficientes de ponderação para combinações normais de ações Categoria da ação Tipo de estrutura Efeito Desfavorável Favorável Permanentes Edificações Tipo 1 ª e pontes em geral 1,35 0,9 Edificações Tipo 2b 1,40 0,9 Variáveis Edificações Tipo 1 ª e pontes em geral 1,50 - Edificações Tipo 2b 1,40 - a Edificações Tipo 1 são aquelas em que as cargas acidentais superam 5 kN/m2. b Edificações Tipo 2 são aquelas em que as cargas acidentais não superam 5 kN/m2. 8.9 Combinação de ações Para cada tipo de carregamento devem ser consideradas todas as combinações de ações que pos sam acarretar os efeitos mais desfavoráveis para o dimensionamento das partes de uma estrutura. As ações permanentes devem ser sempre consideradas. As ações variáveis devem ser consideradas apenas quando produzirem efeitos desfavoráveis para a segurança 16 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados o o Impresso por: João Josué Barbosa o > ABNT NBR 15961-1:2011 As ações variáveis móveis devem ser consideradas em suas posições mais desfavoráveis para a segurança. As ações excepcionais, com exceção das ações provenientes de impactos e explosões, não precisam ser consideradas. As ações incluídas em cada combinação devem ser consideradas com seus valores representativos multiplicados pelos respectivos coeficientes de ponderação. As combinações de ações são apresentadas na ABNT NBR 8681:2003, 5.1.3, para as combinações últimas das ações, e 5.1.5, para eventuais combinações de utilização ouserviço. " ' ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o .. e. E Q) X L.LJ 9.1.1 Objetivos da análise estrutural A análise de uma estrutura de alvenaria deve ser realizada considerando-se sempre o equilíbrio de cada um dos seus elementos e na estrutura como um todo, bem como o caminho descrito pelas ações, sejam elas verticais ou horizontais, desde o seu ponto de aplicação até a fundação ou onde se suponha que seja o limite da estrutura de alvenaria. 9.1.2 Premissas da análise estrutural A análise de uma estrutura de alvenaria deve ser realizada sempre se considerando o equilíbrio tanto em cada um dos seus elementos quanto na estrutura como um todo. O caminho descrito pelas ações, sejam elas verticais ou horizontais, deve estar claramente definido desde o seu ponto de aplicação até a fundação ou onde se suponha que seja o final da estrutura de alvenaria. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 17 o 1 í o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 9.1.3 Hipóteses básicas A análise das estruturas de alvenaria pode ser realizada considerando-se um comportamento elástico linear para os materiais, mesmo para verificação de estados-limite últimos, desde que as tensões de compressão atuantes não ultrapassem metade do valor da resistência característica à compressão fk. A dispersão de qualquer ação vertical concentrada ou distribuída sobre um trecho de um elemento se dará segundo uma inclinação de 45º, em relação ao plano horizontal, podendo-se utilizar essa pres crição tanto para a definição da parte de um elemento que efetivamente trabalha para resistir a uma ação quanto para a parte de um carregamento que eventualmente atue sobre um elemento, conforme Figura 2. " ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o .. e. E Q) X L.LJ Figura 2 - Dispersão de ações verticais 9.1.4 Disposições específicas para os elementos Elementos em alvenaria devem ser verificados conforme disposições a seguir. Eventuais elementos em concreto armado, aço ou concreto pré-moldado devem ser verificados conforme ABNT NBR 6118, ABNT NBR 8800 e ABNT NBR 9062, respectivamente. 9.2 Vigas 9.2.1 Vão efetivo O vão efetivo deve ser tomado como a distância livre entre as faces dos apoios, acrescida de cada lado do vão do menor valor entre: metade da altura da viga; distância do eixo do apoio à face do apoio. 9.2.2 Carregamento para vigas O carregamento pode ser considerado de acordo com o princípio geral de dispersão das ações no material alvenaria que se dá segundo um ângulo de 45º, conforme 9.1.3, respeitando-se as conside rações de 9.9, conforme Figura 3. 18 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados Impresso por: João Josué Barbosa í í l l l11ll l l "?. h 1111111111111 l111111111111111111111 l l l1111111111111111111111 l11111111111111111111 " o > ABNT NBR 15961-1:2011 /: Laje - altura da viga ' ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. c L. o . e. E Q) X LLJ I - vão da viga Figura 3 - Definição da região que carrega a viga segundo a regra de dispersão de cargas verticais 9.3 Pilares 9.3.1 Altura efetiva A altura efetiva (he) de um pilar, em cada uma das direções principais da sua seção transversal, deve ser considerada igual: à altura do pilar, se houver travamentos que restrinjam os deslocamentos horizontais ou as rota ções das suas extremidades na direção considerada; ao dobro da altura, se uma extremidade for livre e se houver travamento que restrinja o desloca mento horizontal e a rotação na outra extremidade na direção considerada. 9.3.2 Seção transversal Para o cálculo das características geométricas, a seção transversal deve ser considerada com suas dimensões brutas, desconsiderando-se revestimentos. 9.3.3 Carregamento para os pilares Excentricidades nos carregamentos sobre pilares devem ser consideradas, sendo necessário nesse caso dimensioná-los como submetidos a uma flexão composta. 9.4 Paredes 9.4.1 Altura efetiva A altura efetiva (he) de uma parede deve ser considerada igual: à altura da parede, se houver travamentos que restrinjam os deslocamentos horizontais das suas extremidades; ao dobro da altura, se uma extremidade for livre e se houver travamento que restrinja conjunta mente o deslocamento horizontal e a rotação na outra extremidade. © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 19 Impresso por: João Josué Barbosa o o ' .. .. ,• .. ... . •. Eixo da viga [ ... a .. Impresso por: João Josué Barbosa o o o > ABNT NBR 15961-1:2011 9.4.2 Espessura efetiva A espessura efetiva Ue) de uma parede sem enrijecedores será a sua espessura (t), não sendo con siderados os revestimentos. A espessura efetiva de uma parede com enrijecedores regularmente espaçados deve ser calculada de acordo com a expressão: te= õ t onde " ' ü'i u :::J X Q) o (J) :::J co o.. 1 c . o ... e. E Q) X L.LJ Figura 4 - Parâmetros para cálculo da espessura efetiva de paredes A espessura efetiva é utilizada apenas para o cálculo da esbeltez da parede, conforme 10.1.2, e não pode ser utilizada para o cálculo