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Válida a partir de edição ABNT NBRNORMA BRASILEIRA © ABNT 2011 ICS ISBN 978-85-07- Número de referência 42 páginas 15961-1 Primeira 18.07.2011 18.08.2011 Alvenaria estrutural — Blocos de concreto Parte 1: Projeto Struct ural masonry — Concrete blocks Part 1: Design 91.080.30 02916-8 ABNT NBR 15961-1:2011 E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservadosii ABNT NBR 15961-1:2011 © ABNT 2011 Todos os direitos reservados. A menos que especifi cado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfi lme, sem permissão por escrito da ABNT. ABNT Av.Treze de 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 E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados iii ABNT NBR 15961-1:2011 Sumário Página Prefácio ...............................................................................................................................................iv 1 Escopo ................................................................................................................................1 2 Referências normativas .....................................................................................................1 3 Termos e defi nições ...........................................................................................................2 4 Símbolos e termos abreviados .........................................................................................4 4.1 Letras minúsculas ..............................................................................................................4 4.2 Letras maiúsculas ..............................................................................................................5 4.3 Letras gregas ......................................................................................................................7 5 Requisitos ...........................................................................................................................8 5.1 Qualidade da estrutura ......................................................................................................8 5.2 Qualidade do projeto .........................................................................................................8 5.3 Documentação do projeto .................................................................................................8 5.3.1 Desenhos técnicos .............................................................................................................8 5.3.2 Especifi cações ...................................................................................................................8 6 Propriedades da alvenaria e de seus componentes .......................................................9 6.1 Componentes .....................................................................................................................9 6.1.1 Blocos .................................................................................................................................9 6.1.2 Argamassa ..........................................................................................................................9 6.1.3 Graute ..................................................................................................................................9 6.1.4 Aço .......................................................................................................................................9 6.2 Alvenaria .............................................................................................................................9 6.2.1 Propriedades elásticas ......................................................................................................9 6.2.2 Expansão térmica .............................................................................................................10 6.2.3 Retração ............................................................................................................................10 6.2.4 Fluência .............................................................................................................................10 6.2.5 Resistências .....................................................................................................................10 7 Segurança e estados-limite .............................................................................................13 7.1 Critérios de segurança ....................................................................................................13 7.2 Estados-limite ...................................................................................................................13 7.3 Estados-limite último (ELU) ............................................................................................13 7.4 Estados-limite de serviço (ELS) ......................................................................................13 8 Ações .................................................................................................................................14 8.1 Disposições gerais ...........................................................................................................14 8.2 Ações a considerar ..........................................................................................................14 8.3 Ações permanentes .........................................................................................................14 8.3.1 Ações permanentes diretas ............................................................................................14 8.3.2 Ações permanentes indiretas .........................................................................................14 8.4 Ações variáveis ................................................................................................................15 8.5 Cargas acidentais .............................................................................................................15 8.6 Ação do vento ...................................................................................................................15 8.7 Ações excepcionais .........................................................................................................15 E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservadosiv ABNT NBR 15961-1:2011 8.8 Valores das ações ............................................................................................................158.8.1 Valores representativos ...................................................................................................15 8.8.2 Valores reduzidos de ações variáveis ............................................................................16 8.8.3 Valores de cálculo ............................................................................................................16 8.9 Combinação de ações .....................................................................................................16 9 Análise estrutural .............................................................................................................17 9.1 Disposições gerais ...........................................................................................................17 9.1.1 Objetivos da análise estrutural .......................................................................................17 9.1.2 Premissas da análise estrutural .....................................................................................17 9.1.3 Hipóteses básicas ............................................................................................................18 9.1.4 Disposições específi cas para os elementos .................................................................18 9.2 Vigas ..................................................................................................................................18 9.2.1 Vão efetivo .........................................................................................................................18 9.2.2 Carregamento para vigas ................................................................................................18 9.3 Pilares ................................................................................................................................19 9.3.1 Altura efetiva .....................................................................................................................19 9.3.2 Seção transversal .............................................................................................................19 9.3.3 Carregamento para os pilares .........................................................................................19 9.4 Paredes .............................................................................................................................19 9.4.1 Altura efetiva .....................................................................................................................19 9.4.2 Espessura efetiva .............................................................................................................20 9.5 Seção resistente ...............................................................................................................21 9.6 Interação dos elementos de alvenaria ...........................................................................21 9.7 Interação para cargas verticais .......................................................................................21 9.7.1 Interação de paredes em cantos e bordas (L, T e X) ....................................................21 9.7.2 Interação de paredes através de aberturas ..................................................................21 9.8 Interação para ações horizontais ...................................................................................21 9.8.1 Interação em fl anges ........................................................................................................21 9.8.2 Associação de paredes ...................................................................................................21 9.9 Interação entre a alvenaria e estruturas de apoio .........................................................22 10 Limites para dimensões, deslocamentos e fi ssuras .....................................................22 10.1 Dimensões-limite ..............................................................................................................22 10.1.1 Espessura efetiva de paredes .........................................................................................22 10.1.2 Esbeltez .............................................................................................................................22 10.1.3 Comprimento efetivo de fl anges em painéis de contraventamento ............................22 10.2 Cortes e juntas .................................................................................................................23 10.2.1 Cortes em paredes ...........................................................................................................23 10.2.2 Juntas de dilatação ..........................................................................................................23 10.2.3 Juntas de controle ............................................................................................................23 10.2.4 Espessura das juntas horizontais ..................................................................................24 10.3 Deslocamentos-limite ......................................................................................................24 11 Dimensionamento ............................................................................................................24 11.1 Disposições gerais ...........................................................................................................24 E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados v ABNT NBR 15961-1:2011 11.2 Dimensionamento da alvenaria à compressão simples ...............................................25 11.2.1 Resistência de cálculo em paredes ................................................................................25 11.2.2 Resistência de cálculo em pilares ..................................................................................26 11.2.3 Forças concentradas .......................................................................................................26 11.3 Dimensionamento de elementos de alvenaria submetidos à fl exão simples ............26 11.3.1 Alvenaria não armada ......................................................................................................26 11.3.2 Alvenaria armada .............................................................................................................27 11.3.3 Seções retangulares com armadura simples ................................................................28 11.3.4 Seções com fl anges (fl exão no plano do elemento) .....................................................28 11.3.5 Seções com armaduras isoladas (fl exão em plano perpendicular ao do elemento) .29 11.3.6 Vigas-parede .....................................................................................................................29 11.4 Dimensionamento de elementos de alvenaria submetidos ao cisalhamento ............29 11.4.1 Tensões de cisalhamento ................................................................................................29 11.4.2 Verifi cação da resistência ...............................................................................................29 11.4.3 Armaduras de cisalhamento ...........................................................................................29 11.5 Dimensionamento de elementos de alvenaria submetidos à fl exo-compressão.......30 11.5.1 Introdução .........................................................................................................................3011.5.2 Alvenaria não armada ......................................................................................................30 11.5.3 Alvenaria armada .............................................................................................................31 12 Disposições construtivas e detalhamento ....................................................................33 12.1 Cobrimentos .....................................................................................................................33 12.2 Armaduras mínimas .........................................................................................................34 12.3 Armadura máxima ............................................................................................................34 12.4 Diâmetro máximo das armaduras ...................................................................................34 12.5 Espaços entre barras .......................................................................................................34 12.6 Estribos de pilares ...........................................................................................................35 12.7 Ancoragem ........................................................................................................................35 12.8 Emendas ...........................................................................................................................35 12.9 Ganchos e dobras ............................................................................................................35 Anexo A (informativo) Dano acidental e colapso progressivo........................................................37 A.1 Princípios ..........................................................................................................................37 A.2 Danos acidentais ..............................................................................................................37 A.2.1 Danos diversos .................................................................................................................37 A.2.2 Impactos de veículos e equipamentos ...........................................................................37 A.2.3 Explosões .........................................................................................................................38 A.3 Verifi cação do colapso progressivo ...............................................................................38 A.3.1 Disposições gerais ...........................................................................................................38 A.3.2 Coefi cientes de segurança para a alvenaria ..................................................................38 A.3.3 Verifi cação de pavimentos em concreto armado ..........................................................38 Anexo B (informativo) Alvenaria protendida ....................................................................................39 B.1 Dimensionamento de alvenaria protendida ...................................................................39 B.1.1 Introdução .........................................................................................................................39 B.1.2 Dimensionamento ............................................................................................................39 E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservadosvi ABNT NBR 15961-1:2011 B.1.3 Flexão e compressão .......................................................................................................39 B.1.4 Força de protensão ..........................................................................................................39 B.1.5 Resistência da alvenaria ..................................................................................................39 B.1.6 Verifi cação da ruptura ......................................................................................................40 B.1.7 Cisalhamento ....................................................................................................................40 B.1.8 Perdas de protensão ........................................................................................................40 B.1.8.1 Deformação elástica da alvenaria, movimentação higroscópica, efeitos térmicos e fl uência ..........................................................................................................................40 B.1.8.2 Atrito, acomodação das ancoragens e relaxação do aço ............................................41 B.1.8.3 Tensão de contato ............................................................................................................41 B.1.8.4 Ancoragem nos apoios ....................................................................................................41 B.2 Execução de alvenaria protendida .................................................................................41 Tabelas Tabela 1 – Propriedades de deformação da alvenaria .....................................................................9 Tabela 2 – Valores de γm ....................................................................................................................10 Tabela 3 – Valores característicos da resistência à tração na fl exão – 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 ............13 Tabela 6 – Coefi cientes para redução de ações variáveis .............................................................16 Tabela 7 – Coefi cientes de ponderação para combinações normais de ações ..........................16 Tabela 8 – Valores do coefi ciente δ (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 coefi ciente j .................................................................................................33 Figuras Figura 1 – Imperfeições geométricas globais .................................................................................15 Figura 2 – Dispersão de ações verticais .........................................................................................18 Figura 3 – Defi nição 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 fl anges ....................................................................................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 deparedes com fl anges ..............................................................28 Figura 10 – Largura de seções com armaduras concentradas .....................................................29 Figura 11 – Flexo-compressão – Seção retangular ........................................................................32 Figura 12 – Momento de 2ª ordem ...................................................................................................33 E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados vii 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. 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 identifi cação 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 25.11.2010 a 24.01.2011, com o número de Projeto 02:123.04-015/1. A ABNT NBR 15961, sob o título geral “Alvena ria 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 fi re. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 15961-1:2011 © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 1 Alvena ria estrutural — Blocos de concreto Parte 1: Projeto 1 Escopo Esta parte da ABNT NBR 15961 espec ifi ca os requisitos mínimos exigíveis para o projeto de estrutu- ras de alvenaria de blocos de concreto. 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 edifi cações ABNT NBR 6123, Forças devidas ao vento em edifi cações ABNT NBR 6136, Blocos vazados de concreto simples para alvenaria – Requisitos ABNT NBR 7480, Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado – Especifi cação 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 fl exão e à compressão ABNT NBR 14321, Paredes de alvenaria estrutural – Determinação da resistência ao cisalhamento ABNT NBR 14322, Paredes de alvenaria estrutural – Verifi cação da resistência à fl exão simples ou à fl exo-compressão A BNT NBR 15961-2:2011, Alvenaria estrutural – Blocos de concreto – Parte 2: Execução e controle de obras E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados2 ABNT NBR 15961-1:2011 3 Termos e defi nições Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e defi nições. 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 fi nalidade de solidari- zar armaduras à alvenaria ou aumentar sua capacidade resistente 3.5 elemento parte da estrutura sufi cientemente 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 estrutural apoiado 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 E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 3 ABNT NBR 15961-1:2011 3.13 enrijecedor elemento vinculado a uma parede estrutural, com a fi nalidade de produzir um enrijecimento na direção perpendicular ao seu plano 3.14 viga elemento linear que resiste predominantemente à fl exão e cujo vão seja maior ou igual a três vezes a altura da seção transversal 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 fi ssuração 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 E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados4 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 efi ciência ou se efetuada a amarração indireta conforme 3.27 3.26 amarração direta de paredes padrão de ligação de paredes por intertravamento de blocos, obtido com a interpenetração alternada de 50 % das fi adas de uma parede na outra ao longo das interfaces comuns 3.27 amarração indireta de paredes padrão de ligação de paredes com junta vertical a prumo em que o plano da interface comum é atra- vessado por armaduras normalmente constituídas por grampos metálicos devidamente ancorados em furos verticais adjacentes grauteados ou por telas metálicas ancoradas em juntas de assentamento 4 Símbolos e termos abreviados 4.1 Letras minúsculas a é a distância ou dimensão b é a largura bf é o comprimento efetivo de fl ange bm é a largura da mesa de uma seção T d é a altura útil e é a excentricidade eenr é a espessura de enrijecedor ex é a excentricidade resultante no plano de fl exão f é a resistência fs é a tensão normal na armadura longitudinal fd é a resistência à compressão de cálculo da alvenaria fk é a resistência característica à compressão simples da alvenaria fpd é a tensão nominal no cabo de protensão fpk é a resistência característica de compressão simples do prisma E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 5 ABNT NBR 15961-1:2011 fppk é a resistência característica de compressão simples da pequena parede ftk é a resistência característica de tração na fl exão 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 h é a altura ou distância j é o coefi ciente ka é o coefi ciente de dilatação térmica da alvenaria ks é o coefi ciente de dilatação térmica do aço l é o vão ou comprimento ou espaçamento lenr é o espaçamento entre eixos de enrijecedores adjacentes p é a dimensão q é a dimensão s é o espaçamento das barras da armadura t é a espessura te é a espessura efetiva tenr é o comprimento de enrijecedor x é a altura da linha neutra y é a profundidade da região de compressão uniforme z é o braço de alavanca 4.2 Letras maiúsculas A é a área bruta da seção transversal As é a área da seção transversal da armadura longitudinal de tração A’s é a área da seção transversal da armadura longitudinal de compressão Asw é a área da seção transversal da armadura de cisalhamento As1 é a área da seção transversal da armadura comprimida na face de maior compressão E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados6 ABNT NBR 15961-1:2011 As2 é a área da seção transversal da armadura na face oposta à de maior compressão Ap é a área da seção transversal dos cabos de protensão C é a fl uência específi ca E é o módulo de elasticidade Ep é o módulo de elasticidade do aço do cabo de protensão F é a ação Fc é a resultante das forças de compressão na alvenaria Fd é o valor de cálculo de uma ação Fs é a resultante das forças axiais na armadura tracionada Fs' é a resultante das forças axiais na armadura comprimida FGk é o valor característico das ações permanentes Fk é o valor característico de uma ação FQi,k é o valor característico da ação variável i H é a altura ITD é o indicador de tração direta K é o fator majorador da resistência de compressão na fl exão da alvenaria L é o vão ou comprimento M é o momento MRd é o momento fl etor resistente de cálculo Mx é o momento fl etor em torno do eixo x My é o momento fl etor em torno do eixo y M'x é o momento fl etor efetivo em torno do eixo x M'y é o momento fl etor efetivo em torno do eixo y M2d é o momento fl etor de cálculo de 2ª ordem Né a força normal Nrd é a força normal resistente de cálculo R é o coefi ciente redutor devido à esbeltez E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 7 ABNT NBR 15961-1:2011 Rd é o esforço resistente de cálculo Sd é o esforço solicitante de cálculo V é a força cortante Va é a força cortante absorvida pela alvenaria Vd é a força cortante de cálculo W é o módulo de resistência de fl exão 4.3 Letras gregas αe é a razão entre os módulos de elasticidade do aço e da alvenaria δ é o coefi ciente auxiliar para cálculo de espessura efetiva ∆T é a variação da temperatura ∆σ é a variação média da tensão de protensão εs é a deformação na armadura tracionada εc deformação máxima na alvenaria comprimida Φ é o diâmetro γg é o coefi ciente de ponderação das ações permanentes γq é o coefi ciente de ponderação das ações variáveis γm é o coefi ciente de ponderação das resistências λ é o índice de esbeltez ψo é o coefi ciente para redução de ações variáveis ρ é a taxa geométrica de armadura longitudinal σ é a tensão normal σt é a tensão normal de tração σc é a tensão normal de compressão τ é a tensão de cisalhamento τvd é a tensão de cálculo convencional de cisalhamento θ é a rotação θa é o ângulo de desaprumo E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados8 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 infl uências ambientais e ações que sobre ela produzam efeitos signifi cativos 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. 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 edifi cação; — ações compatíveis e representativas; — dimensionamento e verifi cação de todos os elementos estruturais presentes; — especifi cação 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 especifi cações. 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 fi adas 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 Especifi cações As especifi cações 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 especifi cadas sejam atingidas. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 9 ABNT NBR 15961-1:2011 6 Propriedades da alvenaria e de seus componentes 6.1 Componentes 6.1.1 Blocos A especifi cação 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. Com relação à resistência à compressão, deve ser atendido o valor máximo limitado a 0,7 da resistên- cia característica especifi cada 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 especifi cações do Anexo B da ABNT NBR 15961-2:2011. 6.1.3 Graute Quando especifi cado o graute, sua infl uência na resistência da alvenaria deve ser verifi cada em labo- ratório, nas condições de sua utilização. A avaliação da infl uência 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 especifi cada com valor mínimo de 15 MPa. 6.1.4 Aço A especifi cação 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 210 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 Coefi ciente de Poisson 0,20 − Para verifi cações de estados-limite de serviço (ELS), recomenda-se reduzir os módulos de deforma- ção em 40 %, para considerar de forma aproximada o efeito da fi ssuração da alvenaria. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados10 ABNT NBR 15961-1:2011 6.2.2 Expansão térmica Na ausência de dados experimentais, para alvenaria pode-se adotar o coefi ciente de dilatação térmica linear igual a 9,0 × 10−6 °C−1. 6.2.3 Retração Na ausência de dados experimentais, o coefi ciente de retração da alvenaria pode ser admitido igual a 500 × 10−6 mm/mm. Esse valor deve ser aumentado para 600 × 10−6 mm/mm quando os blocos fo- rem produzidos sem cura a vapor e na verifi cação de perdas quando a protensão é aplicada antes de 14 dias após a execução da parede. 6.2.4 Fluência Para efeitos de avaliação aproximada de ELS, a deformação fi nal, com a inclusãoda fl uência, deve ser considerada no mínimo igual ao dobro da deformação elástica. 6.2.5 Resistências 6.2.5.1 Valores de cálculo A resistência de cálculo é obtida pela resistência característica dividida pelo coefi ciente de pondera- ção das resistências. 6.2.5.2 Coefi cientes de ponderação das resistências Os valores para verifi cação no estado-limite último (ELU) estão indicados na Tabela 2 e são adequa- dos para obras executadas de acordo com as especifi cações da ABNT NBR 15961-2. Tabela 2 – Valores de γm 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 No caso da aderência entre o aço e o graute, ou a argamassa que o envolve, deve ser utilizado o valor γm = 1,5. Para verifi cações do ELS deve ser utilizado o valor γm = 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 especifi cações da ABNT NBR 15961-2. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 11 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 justifi cadas por resultados de ensaios. 6.2.5.4 Compressão na fl exão 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 fl exão 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 fl exão No caso de ações variáveis como, por exemplo, a do vento, permite-se a consideração da resistência à tração da alvenaria sob fl exão, segundo os valores característicos defi nidos 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 fl exão 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 fl exão – ftk Direção da tração Re sistência média à compressão da argamassa MPa 1,5 a 3,4 a 3,5 a 7,0 b Acima de 7,0 c Normal à fi ada 0,10 0,20 0,25 Paralela à fi ada 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. c 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. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados12 ABNT NBR 15961-1:2011 Tabela 4 – Valores característicos da resistência ao cisalhamento em juntas horizontais de paredes (fvk) Resistência média de compressão da argamassa MPa 1,5 a 3,4 3,5 a 7,0 Acima de 7,0 0,10 + 0,5 σ ≤ 1,0 0,15 + 0,5 σ ≤ 1,4 0,35 + 0,5 σ ≤ 1,7 Sendo σ a tensão normal de pré-compressão na junta, considerando-se apenas as ações permanen- tes ponderadas por coefi ciente de segurança igual a 0,9 (ação favorável). 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 fl exão e quando existirem armaduras perpendiculares ao plano do cisalhamento e envoltas por graute, a resistência característica ao cisalhamento pode ser obtida por: fvk = 0,35 + 17,5 ρ ≤ 0,7 MPa onde ρ = A bd s é a taxa geométrica de armadura; As é a área da armadura principal de fl exão; 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 / (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. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 13 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 7.1 Critérios de segurança Os critérios de segurança desta parte baseiam-se na ABNT NBR 8681. 7.2 Estados-limite Devem ser considerados todos os estados-limite último e estados-limite de serviço. 7.3 Estados-limite último (ELU) A segurança deve ser verifi cada em relação aos seguintes ELU: a) ELU da perda do equilíbrio da estrutura, admitida como corpo rígido; b) ELU de esgotamento da capacidade resistente da estrutura, no todo ou em parte; c) ELU de esgotamento da capacidade resistente da estrutura, no todo ou em parte, considerando os efeitos de segunda ordem; d) ELU provocadopor solicitações dinâmicas; e) ELU de colapso progressivo; f) outros 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 verifi cados os ELS relativos a: a) danos que comprometam apenas o aspecto estético da construção ou a durabilidade da estrutura; b) deformações excessivas que afetem a utilização normal da construção ou seu aspecto estético; c) vibração excessiva ou desconfortável. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados14 ABNT NBR 15961-1:2011 8 Ações 8.1 Disposições gerais Aplicam-se as defi nições e prescrições da ABNT NBR 8681. 8.2 Ações a considerar Na análise estrutural deve ser considerada a infl uência de todas as ações que possam produzir efeitos signifi cativos para a segurança da estrutura, levando-se em conta os possíveis estados-limite último e os de serviço. As ações a serem consideradas classifi cam-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 específi co Na falta de uma avaliação precisa para o caso considerado, pode-se utilizar o valor de 14 kN/m3 como peso específi co para a alvenaria de blocos de concretos vazados, devendo-se acrescentar o peso do graute, quando existente. 8.3.1.2 Elementos construtivos fi xos e instalações permanentes As massas específi cas 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 específi ca 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. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 15 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 θa ,em radianos, conforme apresentado na Figura 1. H aθ onde aθ = ≤ 1 100 1 40H H H = altura total da edifi cação em metros Figura 1 – Imperfeições geométricas globais 8.4 Ações variáveis São aquelas que apresentam variação signifi cativa 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 edifi cações 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 quantifi cadas pelos seus valores representativos, que podem ser: a) valores característicos Fk, conforme defi nição 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. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados16 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 defi nidos valores reduzidos para essas ações. Para o caso de verifi cações de estados-limite último, esses valores serão ψ0Fk (conforme 8.9.2). Os valores de ψ0 constam na Tabela 6 da ABNT NBR 8681 ou no resumo apresentado na Tabela 6 para alguns casos mais comuns. Tabela 6 – Coefi cientes para redução de ações variáveis Ações ψ0 Cargas acidentais em edifícios Edifícios residenciais 0,5 Edifícios comerciais 0,7 Biblioteca, arquivos, ofi cinas e garagens 0,8 Vento Pressão do vento para edifi cações 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 coefi cientes 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 – Coefi cientes de ponderação para combinações normais de ações Categoria da ação Tipo de estrutura Efeito Desfavorável Favorável Permanentes Edifi cações Tipo 1 a e pontes em geral 1,35 0,9 Edifi cações Tipo 2 b 1,40 0,9 Variáveis Edifi cações Tipo 1 a e pontes em geral 1,50 − Edifi cações Tipo 2 b 1,40 − a Edifi cações Tipo 1 são aquelas em que as cargas acidentais superam 5 kN/m2. b Edifi cações 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 E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 17 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 dasações 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 coefi cientes 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 ou serviço. As combinações últimas para carregamentos permanentes e variáveis devem ser obtidas por: F F F Fd g G,k q Q1,k 0j Qj,k= + +( )∑γ γ ψ onde Fd é o valor de cálculo para a combinação última; γg é o ponderador das ações permanentes (Tabela 7); FG,k é o valor característico das ações permanentes; γq é o ponderador das ações variáveis (Tabela 7); FQ1,k é o valor característico da ação variável considerada como principal; ψ0jFQj,k representa os valores característicos reduzidos das demais ações variáveis (conforme 8.8.2, Tabela 6). Devem ser consideradas todas as combinações necessárias para que se obtenha o maior valor de Fd, alternando-se as ações variáveis que são consideradas como principal e secundária. 9 Análise estrutural 9.1 Disposições gerais 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 defi nido desde o seu ponto de aplicação até a fundação ou onde se suponha que seja o fi nal da estrutura de alvenaria. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados18 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 verifi cação 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 45°, em relação ao plano horizontal, podendo-se utilizar essa pres- crição tanto para a defi nição 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. h ≥ h≥ h 45° 45° 45° 45° Figura 2 – Dispersão de ações verticais 9.1.4 Disposições específi cas para os elementos Elementos em alvenaria devem ser verifi cados conforme disposições a seguir. Eventuais elementos em concreto armado, aço ou concreto pré-moldado devem ser verifi cados 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 45°, conforme 9.1.3, respeitando-se as conside- rações de 9.9, conforme Figura 3. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 19 ABNT NBR 15961-1:2011 Eixo da viga Viga h - altura da viga h/2h/2 a I - vão da viga Laje 45° 45 ° Figura 3 – Defi nição 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 fl exão 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. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados20 ABNT NBR 15961-1:2011 9.4.2 Espessura efetiva A espessura efetiva (te) 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 = δ t onde te é a espessura efetiva da parede; δ é um coefi ciente calculado de acordo com a Tabela 8 e parâmetros dados pela Figura 4; t é a espessura da parede na região entre enrijecedores. Tabela 8 – Valores do coefi ciente δ (interpolar para valores intermediários) lenr / eenr tenr / t = 1 tenr / t = 2 tenr / t = 3 6 1,0 1,4 2,0 8 1,0 1,3 1,7 10 1,0 1,2 1,4 15 1,0 1,1 1,2 20 ou mais 1,0 1,0 1,0 onde lenr é o espaçamento entre eixos de enrijecedores adjacentes; eenr é a espessura dos enrijecedores; tenr é o comprimento dos enrijecedores; t é a espessura da parede. enr en r l Le t t enre 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 da área da seção resistente quando a parede apresentar enrijecedores. E x e mp la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 21 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 sufi ciente na inter- face para transmiti-lás. O modelo de cálculo adotado deve ser compatível com o processo construtivo. Caso seja considerada a interação de paredes, deve ser verifi cada 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, T e 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 efi ciência. 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 efi ciência. 9.8 Interação para ações horizontais 9.8.1 Interação em fl anges Considera-se que existe a interação quando se tratar de fl ange com amarração direta. Em outras situações de ligação, a interação deve ser considerada somente se existir comprovação experimental de sua efi ciência. O comprimento de cada fl ange não pode exceder o limite apresentado em 10.1.3. Em nenhuma hipótese pode haver superposição de fl anges. As abas (fl anges) devem ser utilizadas tanto para cálculo da rigidez do painel de contraventamento quanto para o cálculo das tensões normais devidas à fl exão, 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 verifi cação dos esforços internos ou das tensões resultantes nos elementos de ligação, como os trechos sob e sobre as aberturas. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados22 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 verifi ca na alvenaria. IMPORTANTE — Tendo em vista o risco de ruptura frágil, cuidados especiais devem ser tomados na verifi cação do cisalhamento nas estruturas de apoio. 10 Limites para dimensões, deslocamentos e fi ssuras 10.1 Dimensões-limite Devem ser observados os limites descritos em 10.1.1 a 10.1.3, para as dimensões das peças de alvenaria. 10.1.1 Espessura efetiva de paredes Para edifi cações de mais de dois pavimentos não se admite parede estrutural com espessura efetiva inferior a 14 cm. 10.1.2 Esbeltez O índice de esbeltez é a razão entre a altura efetiva e a espessura efetiva da parede ou pilar: λ = he / te A Tabela 9 apresenta os valores máximos permitidos para a esbeltez. Tabela 9 – Valores máximos do índice de esbeltez de paredes e pilares Não armados 24 Armados 30 Os elementos estruturais armados devem respeitar as armaduras mínimas prescritas em 12.2. 10.1.3 Comprimento efetivo de fl anges em painéis de contraventamento O comprimento efetivo de fl ange em painéis de contraventamento deve obedecer ao limite bf ≤ 6t, conforme Figura 5. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados 23 ABNT NBR 15961-1:2011 b t t t f bf bf Figura 5 – Comprimento efetivo de fl anges 10.2 Cortes e juntas 10.2.1 Cortes em paredes 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, defi nem elementos distintos. Não são permitidos condutores de fl uidos 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 edifi cação 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 fi ssuração em ele- mentos de alvenaria, com a fi nalidade de prevenir o aparecimento de fi ssuras 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 específi cas do painel, devem ser dispostas juntas verticais de controle com espaçamento máximo que não ultrapasse os limites da Tabela 10. E x e m p la r p a ra u s o e x c lu s iv o - A D E M A R J O S E M E D E IR O S D E O L IV E IR A - 0 3 9 .4 1 1 .3 2 4 -1 5 R N P :2 1 0 0 8 7 5 2 8 0 ( P e d id o 3 9 3 7 5 7 I m p re s s o : 1 0 /0 5 /2 0 1 3 ) Convênio ABNT - Sistema Confea/Crea/Mutua © ABNT 2011 - Todos os direitos reservados24 ABNT NBR 15961-1:2011 Tabela 10 – Valores máximos de espaçamento entre juntas verticais de controle Localização do elemento Limites m Alvenaria sem armadura horizontal
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