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2 Sumário Resumo: .................................................................................................................................... 3 1-Introdução: ........................................................................................................................... 4 1.1-História e Conceitos Básicos da Alvenaria estrutural: ........................................................... 5 1.2 Conceitos Básicos ............................................................................................................................ 7 2-Blocos e Tipos de tijolos: ............................................................................................... 12 Tipos de tijolo para alvenaria ............................................................................................................. 12 3-Tipos de amarração: ........................................................................................................ 14 4- Patologia em Alvenaria Estrutural .............................................................................. 15 5- Conforto Ambiental e Sustentabilidade : .................................................................. 17 6. Objetivos ............................................................................................................................ 17 7- Dúvidas sobre Alvenaria Estrutural: .......................................................................... 17 8- Conclusões e Discussões: ........................................................................................... 21 Referências Bibliográficas: ............................................................................................... 22 3 Resumo: A alvenaria estrutural é um processo construtivo em que a estrutura e a vedação do edifício são executadas simultaneamente. O sistema dispensa o uso de pilares e vigas, ficando a cargo dos blocos estruturais a função portante da estrutura. Neste sistema, a parede não tem apenas a função de vedação (dividir ambientes); ela desempenha também o papel de estrutura da edificação. Esta solução permite construir desde simples muros, residências e edifícios de diversas alturas até hipermercados e indústrias. 4 1-Introdução: Este trabalho apresentado tem como finalidade de interdisciplinar em um contexto que engloba as matérias estudadas, com a função de colocar em prática na forma de pesquisa o que foi aprendido durante as aulas. Através da proposta do tema deste trabalho “ALVENÁRIA ESTRUTURAL” nosso grupo, fundamentado no programa da disciplina de resistência de materiais as Atividades Práticas Supervisionadas devem contribuir par desenvolver nos alunos a capacidade e competências e qualificação requeridas dos Engenheiros. O emprego de paredes resistentes de alvenaria na estrutura suporte de edifícios não se constrói em uma inovação tecnológica recente. Na realidade até o início deste século a alvenaria era o mais utilizado, seguro e durável material estrutural e o único aceito na estruturação de edificações de grande porte. O exemplo mais destacado desta utilização é o Teatro Municipal em São Paulo inaugurado em 1911 e totalmente estruturado em paredes de alvenaria resistente. No entanto, apesar da utilização tradicional da alvenaria como estrutura suporte, na década de 70 introduzida em São Paulo, uma revolucionária inovação neste campo – os Processos Construtivos de Alvenaria Estrutural (PCAE), conhecidos pela sua forma simplificada – alvenaria estrutural. A primeira tecnologia a ser importada teve origem nos EEUU e é dominada por alvenaria estrutural armada de bloco de concreto. Após anos de adaptação e desenvolvimento no País esta tecnologia foi consolidada na década de 80, através de normalização oficial (da ABNT e posteriormente referendada pelo INMETRO) consistente e razoavelmente completa. Outras tecnologias foram importante e adaptadas em anos subsequentes, mas até o presente não foram, ainda normalizada. A diferença fundamental entre o uso tradicional da alvenaria como estrutura e os PCAE é que estes últimos são de dimensionamento e construção racionais, enquanto que na alvenaria convencional, as estruturas são dimensionadas e construídas empiricamente. O dimensionamento através de cálculo estrutural, com fundamentação técnica-cientifica, permite a obtenção de edifícios com segurança estrutural conhecida, semelhante à obtida com estruturas reticuladas de concreto armado, e compatível com as 5 exigências da Sociedade Brasileira para edifícios com vários pavimentos. No dimensionamento racional da alvenaria, na mesma forma que no dimensionamento de estruturas reticuladas, empregam-se modelos matemáticos que simulam o comportamento físico do edifício e permitem, através de métodos determinísticos inferir a segurança das estruturas e prever o grau de risco de falência estrutural. Também como no caso das estruturas de concreto armado, para que o nível de segurança teórica seja obtido na etapa de construção são estabelecidos com rigor às características dos materiais estruturais, os processos e métodos construtivos e a metodologia de controle tecnológico a ser empregada. Ocorre que, infelizmente, no Brasil, estes preceitos não tem sido utilizados corretamente e milhares de edifícios tem, sido construídos nos últimos 20 anos, utilizando a parede de alvenaria como único elemento estrutural, com níveis de segurança absurdamente perigosos. Os recentes desmoronamentos de prédios na Região de Recife, são apenas um reflexo de uma situação calamitosa. As principais causas desta situação são facilmente identificadas: projeto estrutural empírico, uso de materiais inadequado por falta de qualidade no material utilizado na construção civil (Principalmente blocos) métodos executivos incoerentes e ausência quase que total de controle tecnológico dos materiais da construção. Uma parcela de culpa por estes fatos ocorrem é a ausência de normalização brasileira especifica dos PCAE, que empregam blocos cerâmicos. Como resultado da falta de definição da características desta tecnologia existem muitas interpretações, no mínimo, equivocadas e baseadas nas normas de alvenaria estrutural de blocos de concreto. No entanto, a ausência de normalização especifica não deveria ser uma barreira intransponível nem uma justificativa para interpretações, pois o projeto e a construção poderiam se fundamentar em normalização estrangeira, como aliás prescrevem, tanto a ética profissional de Engenheiros e Arquitetos, com a legislação brasileira. O grupo na pesquisa de alvenaria estrutural, tem como analise de trabalho, ganhar experiência e qualificação profissional. Visando com desempenho adequado e de custo coerente. 1.1-História e Conceitos Básicos da Alvenaria estrutural: 6 A história Entendendo a sua história A alvenaria estrutural tem suas origens na Pré-História. É assim um dos mais antigos sistemas de construção da humanidade. As primeiras alvenarias, em pedra ou em tijolo cerâmico seco ao sol, apresentavam grandes espessuras em suas obras mais imponentes, face ao desconhecimento das características resistentes dos materiais e de procedimentos racionais de cálculo. Valeu por muitos séculos a prática adquirida pelos construtores. As construções em alvenaria de pedra ou tijolo cerâmico queimado, assentados com barro, betume e mais tarde com argamassas de cal, pozolana e finalmente cimento Portland, predominaram até o início de nosso século. No final do século 19 as estruturas em aço começam a assumir o domínio das grandes obras, face a evolução dos métodos de cálculo e da tecnologia do metal, resultando em aproveitamento de espaços perdidos no então reinante empirismo da alvenaria estrutural. Com o aprimoramento do cimento e o domínio do aço, as estruturas em concreto armado são marcantes noinício do nosso século e se tornam, junto com as edificações metálicas, os sistemas estruturais predominantes até a metade do século, não só pela menor área útil ocupada, mas igualmente pelo custo mais baixo em relação às pesadas obras em alvenaria estrutural. Por volta de 1950, entretanto, começam a surgir normas que permitem calcular a espessura necessária das paredes e a resistência das alvenarias, em bases de cálculo mais racionais e experimentações laboratoriais, principalmente na Suíça. Bem sucedidos empreendimentos naquele país parecem ser responsáveis pelo ressurgimento do sistema construtivo em alvenaria estrutural na Europa na década de 50, quando foram construídos muitos prédios altos, com paredes bastante esbeltas. Os anos 60 e 70 foram marcados por intensas pesquisas experimentais e aperfeiçoamento de modelos matemáticos de cálculo, objetivando projetos resistentes não só a cargas estáticas e dinâmicas de vento e sismo, mas também a ações de caráter excepcional, como explosões e retiradas de paredes estruturais. Hoje, nos Estados Unidos, Inglaterra, Alemanha e muitos outros países, a alvenaria estrutural atinge níveis de cálculo, execução e controle, similares aos aplicados nas estruturas de aço e concreto, constituindo-se num econômico e competitivo sistema racionalizado, versátil e de fácil industrialização, face as diminutas dimensões do componente modular básico empregado (bloco). As possibilidades de uso da alvenaria estrutural são muitas: habitações uni-familiares, prédios residenciais multi-familiares ou comerciais, de baixa e grande alturas, hotéis, escolas, hospitais, galpões industriais, muros de arrimo, reservatórios (inclusive circulares), piscinas, silos, etc.. No Brasil, a alvenaria estrutural inicia no período colonial, com o emprego da pedra, tijolo de barro cru e taipa de pilão. Os primeiros avanços na técnica construtiva são marcados, já no Império, pelo uso do tijolo de barro cozido, a partir de 1850, proporcionando construções com maiores vãos e mais resistentes à ação das águas, sepultando a técnica da taipa de terra socada. Já no final do século 19 a precisão dimensional dos tijolos permitia a aplicação de alguns conceitos na direção da racionalização e industrialização. Mas o largo emprego das estruturas de aço na Europa, nesta época, e a facilidade de importação, acabam por serem determinantes na utilização deste sistema nas grandes obras nacionais até os anos 20. O Viaduto Santa Efigênia e a Estação da Luz, em São Paulo, são dois exemplos típicos de estruturas importadas e aqui montadas, nesta época. As estruturas em concreto armado, pelas mesmas razões, dominam grande faixa do mercado de edificações residenciais e comerciais. 7 Após a primeira grande guerra mundial, a instalação da indústria de cimento Portland no Brasil sacramenta o uso das estruturas em concreto armado, construindo-se prédios de grande altura, como o Edifício Martinelli, em São Paulo, com 30 andares. Neste período as unidades de alvenaria produzidas no país, limitavam-se ao emprego em alvenarias de vedação. Em meados da década de 60 é introduzida no Brasil a alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto, em prédios de até 4 pavimentos, com tecnologia e procedimentos baseados em normas americanas. Daí para frente, os processos em alvenaria estrutural, empregando também blocos sílicocalcários e blocos cerâmicos, começam a ser utilizados em escala crescente, principalmente no estado de São Paulo, com base em normas da Inglaterra e Alemanha, entre outras. Hoje, nosso país já conta com diversas normas da ABNT para cálculo, execução e controle de obras em alvenaria estrutural e o sistema começa a difundir-se em diversos outros estados da federação. Em São Paulo, Minas Gerais e Goiás, não é rara a construção de edifícios habitacionais de 10 a 20 pavimentos em alvenaria estrutural armada. Entre os diversos sistemas construtivos alternativos introduzidos no país nas últimas décadas, objetivando diminuir o déficit habitacional sendo a maioria importados e não / ou mal adaptados à nossa realidade parece ser a alvenaria estrutural o mais compatível com as condições de nossa cultura construtiva, tanto do ponto de vista de absorção e adequação de mão-de-obra, quanto das possibilidades de racionalização e diminuição de custos, mesmo sem garantia de demanda, pela ausência de uma política habitacional duradoura. Economia, segurança, qualidade e rapidez de execução, permitem à alvenaria estrutural adequar-se tanto a obras populares como de padrões mais elevados. O surgimento de grupos de pesquisa e de fabricantes de blocos estruturais, com modernas tecnologias, são suportes importantes para assegurar a permanência e o desenvolvimento deste sistema no Brasil. No entanto, estamos carentes de um maior número de profissionais, com conhecimentos de cálculo, execução e controle de obras em alvenaria estrutural. Por isso, a democratização e o desenvolvimento pleno da alvenaria estrutural, parece estar, na opinião do autor, na introdução obrigatória ou eletiva de disciplina específica nos cursos de graduação de engenharia civil e de arquitetura de nossas universidades, pois ainda é grande o seu desconhecimento, como sistema, no meio de engenheiros, incorporadores e agentes financeiros do país. 1.2 Conceitos Básicos Estruturas Correntes Os sistemas estruturais mais empregados nas construções residenciais, comerciais e industriais podem compreender: Estruturas Lineares, formadas predominantemente por elementos lineares alongados, constituindo reticulados e Estruturas Laminares, formadas por elementos laminares planos, funcionando como chapas, quando as cargas atuam no seu plano médio ou placas, quando as cargas atuam perpendicularmente ao plano médio. Alvenaria 8 É o produto da composição básica, em obra, de tijolos ou blocos unidos entre si por argamassa, constituindo um conjunto resistente e estável. Alvenaria Estrutural É toda a estrutura em alvenaria, predominantemente laminar, dimensionada por procedimentos racionais de cálculo para suportar cargas além de seu peso próprio. Pela dupla função que seus elementos básicos (paredes) desempenham nas edificações ou seja, vedação e resistência, a estrutura, praticamente, confunde-se com o próprio processo construtivo. Condicionada à função das armaduras a alvenaria estrutural pode se subdividir em: Alvenaria Estrutural Não Armada quando não possui armaduras ou estas são colocadas com finalidade construtiva ou de amarração, não sendo consideradas na absorção dos esforços. Estas armaduras, no entanto, são importantes para dar ductilidade à estrutura, uma vez que a alvenaria é frágil e evitar ou diminuir a fissuração em pontos de concentração de tensões, além de colaborar na segurança contra cargas não previsíveis, podendo impedir o colapso progressivo; Alvenaria Estrutural Armada aquela que possui armaduras colocadas em alguns vazados dos blocos ou entre tijolos, devidamente envolvidas por graute, para absorver os esforços calculados, além das armaduras construtivas e de amarração; Alvenaria Estrutural Parcialmente Armada quando parte da estrutura tem paredes com armaduras passivas para resistir para resistir aos esforços calculados, além das armaduras com finalidade construtiva ou de amarração, sendo as paredes restantes consideradas não armadas; Alvenaria Estrutural Protendida aquela na qual a armadura é pós-tensionada, sendo portanto ativa. Materiais - São os constituintes básicos dos componentes utilizados na alvenaria estrutural, como, cimento, cal areia, argila, pedrisco e seus compostos no estado fresco, como a argamassa e o graute (micro-concreto), além de constituintes inseridos nos componentes, como o aço. Componentes - São os entes que compõem os elementos da obra. Basicamente a alvenaria estrutural(como estrutura) tem dois componentes: Unidade de Alvenaria bloco ou tijolo industrializados e modulados, de formato externo de paralelepípedo, facilmente manuseáveis, que podem ser vazados, perfurados ou maciços e de diferentes composições de materiais e processos de fabricação, sendo os mais empregados de concreto, cerâmicos, sílico-calcários e de concreto celular autoclavado. Os blocos diferenciam-se dos tijolos, basicamente, por terem maiores dimensões que as máximas destes (250 x 120 x 55 mm de comprimento, largura e altura, respectivamente); Junta de Argamassa é a lâmina (ou cordão de argamassa) endurecida, intercalada e aderente às unidades de alvenaria que garante a monoliticidade do conjunto. A armadura de aço, devidamente envolta no graute, é igualmente considerada um componente, sendo fundamental na alvenaria estrutural armada. Também o coxim de distribuição de eventuais cargas concentradas em paredes pode ser considerado um componente inserido na alvenaria. O coxim deve apresentar relação comprimento / altura não maior que Elementos - São partes da obra elaboradas com os componentes da alvenaria. Os elementos básicos da alvenaria estrutural são os seguintes: Parede lâmina vertical apoiada de modo contínuo em toda a sua base, com comprimento maior que cinco vezes a espessura. A parede de alvenaria classifica-se em: “Parede Resistente” toda aquela dimensionada para resistir cargas além do seu peso próprio. É também chamada de parede estrutural ou portante; 9 “Parede Não Resistente” toda a parede que no projeto não é considerada com a finalidade de suporte de cargas, além do seu peso próprio. É também dita de vedação ou não portante, podendo ser uma parede hidráulica, com a finalidade de embutir as tubulações; “Parede de Contraventamento” aquela destinada a promover o travamento da estrutura, absorvendo esforços provenientes de ações externas e de efeitos de segunda ordem. É chamada também de parede de travamento, podendo ser ainda pilar-parede. Pilar todo o elemento estrutural em que a seção transversal retangular utilizada no cálculo do esforço resistente possui relação de lados inferior ou igual a cinco, prevalecendo no caso de seções compostas, as dimensões de cada ramo distinto; Cinta elemento construtivo estrutural apoiado continuamente na parede, ligado ou não às lajes ou às vergas das aberturas e que transmite cargas para as paredes resistentes, tendo função de amarração; Verga elemento estrutural colocado sobre vão de abertura geralmente não maior que 1,20 m, com a finalidade de transmitir cargas verticais para os trechos de parede adjacentes ao vão; Contraverga elemento estrutural colocado sob o vão de abertura com a finalidade de absorver eventuais tensões de tração; Viga elemento estrutural linear sobre vão geralmente maior que 1,20 m, dimensionado para suportar cargas verticais, transmitindo-as para paredes ou pilares; Enrijecedor elemento estrutural vinculado a uma parede resistente, objetivando o enrijecimento horizontal na direção perpendicular a mesma; Diafragma (laje) elemento estrutural laminar trabalhando como chapa em seu plano e que, quando horizontal e convenientemente ligado às paredes resistentes, tem a finalidade de transmitir esforços de seu plano médio às paredes. Vantagens da Alvenaria Estrutural No campo das edificações no Brasil pode-se estabelecer duas formas básicas de construir: pelo Sistema Convencional, empregando estruturas reticuladas de concreto armado moldadas “in loco”, e pelos Sistemas Industrializados, norteados pela pré- fabricação dos seus elementos ou execução “in loco”, mas de forma mecanizada e racionalizada. Entre os processos de construção industrializada pode-se citar: os que produzem todas as peças da estrutura reticulada, em concreto armado ou protendido, em usinas de pré- fabricados, para posterior montagem no local da obra; os que utilizam formas metálicas tipo túnel, com concretagem simultânea de paredes e lajes na obra; os sistemas totalmente industrializados que “depositam” no local da obra módulos totalmente acabados, com aberturas, vidros, etc.; as estruturas metálicas, utilizando perfis de aço montados no local e outros processos ditos inovadores, muitos deles apresentando, no entanto, sérios problemas patológicos e mesmo inadequação ao uso habitacional. Alguns destes sistemas foram importados sem a devida adaptação à realidade brasileira. A alvenaria estrutural se situa entre os sistemas industrializados, uma vez que o componente básico de seus elementos estruturais, o bloco ou o tijolo, é uma peça modular, feita em usina ou indústria cerâmica e o sistema construtivo é racionalizado. A seguir, procurar-se-á estabelecer algumas diferenciações apenas entre a Alvenaria Estrutural (AE) e as edificações com Estruturas de Concreto Armado Convencionais (CA), por serem estas largamente utilizadas no país e, também, por serem sistemas cujos custos independem da escala de produção, além de serem mais 10 econômicos em relação aos sistemas que utilizam a pré-fabricação, principalmente quando não há carência de mão-deobra ou condições climáticas muito adversas. Serão evidenciadas as vantagens da alvenaria estrutural, que para prédios até cinco pavimentos, principalmente, tem sido largamente empregada em diversos estados do país com sucesso. Paredes Nos prédios de CA :as paredes desenvolvem apenas a função de vedação, carregando assim a estrutura reticulada com o seu peso próprio, a qual será tanto mais robusta quanto maior for a densidade dos componentes de vedação para garantir, em princípio, melhor performance acústica. Na AE as paredes desempenham, simultaneamente, as funções de vedação e de estrutura, absorvendo as cargas permanentes e acidentais, tendo melhoria acústica, em geral, como consequência das unidades mais resistentes empregadas. As paredes na AE servem ainda de alojamento para os dutos elétricos. Fundações: As cargas das lajes nas estruturas de concreto armado são conduzidas para as vigas, as quais transferem os esforços daí originados, somados aos dos seus carregamentos específicos (paredes de vedação e eventuais reações de vigas secundárias), para os pilares e, por fim, de forma pontual para as fundações. Assim, as cargas distribuídas e concentradas dos prédios comuns acabam, no caso de fundações em sapatas, por se distribuirem em pequenas superfícies, originando no solo tensões relativamente elevadas. Já nas estruturas em alvenaria estrutural as paredes, por serem resistentes, absorvem os esforços e assim todas as cargas acabam por se distribuirem em superfícies maiores, sapatas corridas ao longo de todo o perímetro das paredes resistentes, resultando em baixas tensões no solo. No caso de fundação em estacas, as seções das vigas baldrames na AE resultam bastante reduzidas, face ao aproveitamento da rigidez da parede que é resistente (efeito arco). Outro aspecto a considerar é que a perfeição dimensional das unidades da alvenaria estrutural pode proporcionar um alívio de até 25% nas fundações diretas, fruto da inexistência do “entulho de revestimento”, ou até da inexistência do próprio revestimento, e da distribuição, em geral regular, de cargas na base da construção. Fôrmas: Normalmente, não há uma perfeita coincidência entre espessuras de vigas e pilares de CA, gerando recortes nas formas, os quais as tornam onerosas, principalmente se houver reduções de dimensões das seções dos pilares nos andares superiores. Em algumas situações as formas nas estruturas de CA são complexas e sempre caras, face ao limitado reaproveitamento. Na alvenaria estrutural as formas podem inexistir, dispensando-se totalmente o uso da madeira, a não ser quando a opção é pela execução de lajes moldadas “in loco” (ou algum outro detalhe especial). E mesmo neste caso há um ganho da redução do escoramento, pelo aproveitamento das paredes como apoio parcialdas formas. Numa obra comum de concreto armado a madeira corresponde a quase 50 % do preço do concreto empregado, ou seja, cerca de 12 % do custo total. Armadura :É inerente às estruturas de concreto armado a existência de armaduras “trabalhadas” e em grande quantidade. Já na AE as armaduras podem até inexistir (apenas construtivas e de amarração) e quando necessárias são retas, sem ganchos ou dobras, na sua grande maioria. Ao contrário do que pode ocorrer no CA, as armaduras na AE são bem protegidas da corrosão. Por outro lado, o consumo de aço, mesmo na alvenaria estrutural armada, é inferior ao do CA para obras correntes. Etapas e Tempos: As fases de execução de uma obra em CA convencional são bem diferenciadas entre si e, obrigatoriamente, sequenciais: execução de formas, colocação das armaduras, concretagem, retirada das formas, alvenaria de vedação e instalações, usualmente com rasgos indiscriminados nas paredes. Na AE, pela 11 simultaneidade das etapas, ocorre uma economia de tempo que pode chegar a 50%, na execução até as instalações básicas, acelerando o cronograma da obra e consequentemente diminuindo os encargos financeiros. Mão-de-Obra: As estruturas de CA exigem mão-de-obra bastante especializada: pedreiro, carpinteiro, eletricista, encanador, armador, apontador, além de servente e ajudante especial. Já na AE este elenco é bem mais reduzido pela simultaneidade das etapas de execução, a qual induz à polivalência do operário através de relativamente fácil treinamento. Assim, na medida que o pedreiro executa a alvenaria, ele próprio, por exemplo, pode colocar a ferragem e eletrodutos nos vazados dos blocos, podendo ainda deixar instaladas peças pré-moldadas como vergas, peitoris, marcos, etc.. Racionalização: Enquanto no CA a racionalização exige uma certa “sofisticação” para ser implantada, na AE ela é simples, favorecida, principalmente, pela coordenação modular do projeto. Revestimentos: A elevada precisão dimensional das unidades de alvenaria estrutural resultam em economia de revestimento. Em alguns casos, chapisco e emboço podem ser dispensados sem prejudicar a uniformidade de espessura do reboco. Já nas obras de CA as alvenarias de vedação são executadas com blocos ou tijolos comuns, os quais, em geral, deixam muito a desejar em termos de precisão de dimensões, onerando bastante o revestimento em pelo menos uma das faces da parede. As espessuras adicionais para regularização dos revestimentos é da ordem de 7% do custo da obra convencional não racionalizada. Por outro lado, a inexistência de recortes na AE resulta, também, em economia nas áreas revestidas com azulejo. Figura 1 – Farol de Alexandria e Coliseu Figura 2 – Edifico Monadnock (Chicago) nos dias atuais. 12 Figura 3 – Hotel Excalibur, em Las Vegas. 2-Blocos e Tipos de tijolos: Tipos de tijolo para alvenaria As alvenarias estão entre os elementos mais versáteis da construção, servindo não só para vedação mas também como elemento estrutural, de apoio, fundação ou simplesmente decorativo. Justamente por isto há diversos tipos de material que podem ser usados, cada um deles com suas características e finalidades próprias. Veja os mais comuns. Um elemento tão versátil como a alvenaria precisa atender a cada situação, sempre com atenção aos itens básicos que são a resistência mecânica, peso, absorção de umidade, características de isolamento e condução térmica, tipo de superfície e sua compatibilidade com o acabamento previsto, seja este pintura, revestimento com argamassa ou placas de algum material. Vamos ver, então, alguns tipos de tijolos e seus usos mais comuns: • Pedra – Muito utilizada na antiguidade, mas ainda hoje se usa em muros de arrimo, fundações e muros aparentes, neste caso com finalidade também estética. Além de ser usada na alvenaria propriamente dita, pode ser usada apenas como revestimento. • Bloco de concreto – Podem ser utilizados como vedação mas também existem os feitos especialmente para Alvenaria Estrutural. Há uma grande variedade de tipos, dimensões, formatos e materiais. Além dos tipos comuns, feitos com cimento e pedrisco, existem os do tipo Estrutural, com maior resistência e feitos especialmente para suportar carga. • Concreto Celular – Devido ao baixo peso e à facilidade de manuseio, é usado não só para fechamento de vãos, mas também como enchimento de lajes. É feito com uma mistura de cimento com materiais silicosos, em especial o Silicato de Cálcio. Também conhecido como “Pumex”. http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=7&Cod=93 13 • Tijolo de vidro – Devido ao preço, são usados em locais específicos, para iluminar e também para conseguir determinados efeitos estéticos, especialmente quando se usa iluminação projetada para tirar proveito da luminosidade e características de reflexão do material. • Tijolos de solo-cimento – Uma boa alternativa aos blocos de concreto, ótima solução para habilitações populares. Construções feitas com solo-cimento resulta em ambientes com ótimo conforto térmico, devido à grande massa da parede que lhe confere inércia térmica, ou seja, demora a esquentar durante o dia, com o sol, e demora a esfriar durante a noite, deixando mais estável a temperatura interna. • Tijolo de barro cru – Também conhecido como “Adobe”, já foi muito utilizado na antiguidade mas hoje praticamente caiu em desuso, pois precisa de cuidados especiais para resistir às intempéries. • Tijolo de barro cozido – Também chamados de “Tijolinho” ou “Tijolo comum”. É uma evolução do tijolo de barro cru, é o que veremos neste artigo. • Tijolo refratário – Um tipo especial de tijolo cozido, feito com argila enriquecida de materiais que diminuem a retração mecânica quando exposto ao forte calor. Funcionam também como isolantes térmicos. • Tijolo laminado – Estes, por sua vez, são uma evolução do tijolo de barro cozido, tendo maior resistência mecânica e menos porosidade, com menor absorção de água. O modelo mais comum tem 21 furos cilíndricos e mede aproximadamente 24 x 11,5 x 5 cm, sendo indicados para alvenaria aprente • Tijolo furado – Também chamados de “Tijolo baiano”, têm na parte externa uma série de rachaduras para facilitar a aderência da argamassa de revestimento e seu interior tem pequenos canais prismáticos ou, como se diz popularmente, “furos”. Em geral se encontra os de 6 furos e de 8 furos, mas há uma grande variedade de tijolos furados. Suas vantagens são a rapidez na execução, baixo peso e preço acessível. Não é à toa que a paisagem típica dos bairros de periferia são as casas inacabadas, mas com suas paredes de tijolo furado à mostra... 14 3-Tipos de amarração: Estudos realizados, mediante modelagem por elementos finitos, demonstram a grande influência das amarrações entre paredes estruturais na distribuição de tensões, o 15 que consiste num dos mecanismos essenciais do seu desempenho estrutural, tanto da capacidade portante individual dos painéis, como do conjunto da edificação. A amarração de paredes contribui na prevenção do colapso progressivo, pois provê a estrutura de caminhos alternativos para transferência de forças no caso de ocorrência de uma ruína localizada provocada por uma ação excepcional. Além disso, a amarração serve de contraventamento para as paredes . 4- Patologia em Alvenaria Estrutural Inicialmente pesadas, de grande espessura e rígidas, as alvenarias foram evoluindo, ganhando novos materiais, elementos vazados e de menor peso, menores custos, mais continuam atendendo aos aspectos de residência, vedação as intempéries e acústicas. A alvenaria estrutural, apesar de ser bastante parecida com a alvenaria convencional, sofre basicamente dos mesmos tipos de anomalias, que são em sua maioria fissuras,por se tratar de um elemento estrutural, que resiste a tensões, esses problemas são agravados, surgindo a necessidade de estudos específicos para a alvenaria estrutural. Nota-se que com algumas alterações construtivas e uma pequena melhora na qualidade de sua execução, pode ser corrigida grande parte da anomalias que correm nas alvenarias estruturais. Os riscos de Edificações são inúmeros, os problemas patológicos que afetam as edificações, sejam eles residenciais, comerciais ou institucionais, particularmente 16 importante é o problema das trincas, devido a três aspectos fundamentais: o aviso de um eventual estado perigoso para a estrutura, o comprometimento do desempenho da obra em serviço, e o constrangimento psicológico que a fissuração da edificação exerce sobre seus usuários. Do ponto de vista físico uma edificação nada mais é do que a interligação racional entre diversos materiais e componentes. As patogenias são problemas que se instalam nas edificações e que a tornam doentia. Na sua evolução, pode ocorrer uma deterioração das partes afetadas e até mesmo a ruptura, comprometendo a estabilidade da edificação. Em outras palavras, às vezes, uma simples mancha ou uma pequena trinca pode ser o sinal de que algo grave está acontecendo com o prédio. Muitas das patogenias originam-se durante a elaboração do projeto. Profissionais mal preparados ou com formação em outro país não conhecem as características climáticas, de insolação e regime dos ventos do Brasil onde encontramos uma variedade climática muito diversificada. Além disso os materiais e os processos construtivos diferem muito, nosso cimento é muito diferente do europeu, nossas casas são construídas com tijolos ou blocos e nos EUA as casas e sobrados são todas de madeira e assim por diante existem muitas diferenças. Outras patogenias surgem ao longo da vida do prédio - materiais como madeira apodrecem, ficam fracos e caem. Até o concreto, dependendo das circunstâncias, apodrece. Vamos tomar o cuidado de não chamar de "patologia" qualquer problema no prédio. Patologia de prédio é o estudo das patogenias (doenças) que se instalam no prédio e que precisam receber uma profilaxia (tratamento) para serem erradicadas. Da mesma forma com que uma pessoa com o braço quebrado não está "doente", uma viga trincada não é patogenia e muito menos uma patologia. Não existe nenhum material infinitamente resistente; todos eles irão trincar-se ou romper-se sob ação de um determinado nível de carregamento, nível este que não deverá ser atingido no caso de não se desejar na edificação componentes trincados ou rompidos. Fissuras: é o estado em que um determinado objeto ou parte dele apresenta aberturas finas e alongadas na sua superfície; em geral, a fissura não representa sinal de gravidade na estrutura; em alguns casos, porém, podem ser o sinal de uma possível rachadura em alguma peça estrutural (laje, viga ou pilar); ex: A aplicação de uma argamassa rica em cimento, após a cura,muitas fissuras em direções aleatórias; as fissuras são, geralmente, superficiais e não implicam, necessariamente, em diminuição da segurança de componentes estruturais; As fissuras podem ser causadas por: movimentações térmicas; movimentações higroscópicas; atuação de sobrecargas; deformabilidade excessiva de estruturas de concreto armado; recalques de fundação; retração de produtos à base de cimento; alterações químicas dos materiais de construção As fissuras são muito comuns, mas isto não significa que são normais; portanto não devem ser aceitas passivamente; muitas vezes são bem pequenas, quase invisíveis,mas podem ser sintomas de algo muito grave que está acontecendo com a estrutura da sua edificação; em diversos casos de desabamentos deprédios,moradores já haviam desconfiados de trincas que teriam aparecido dias antes do desabamento, mas que não tinha sido dada a importância que o caso merecia; se tivessem feito a evacuação preventiva do prédio muitas mortes poderiam ser evitadas 17 5- Conforto Ambiental e Sustentabilidade : Para quem busca um ambiente que ao mesmo tempo seja agradável e eficiente (em termos de economia de energia), deve sempre procurar profissionais que tenham pleno domínio do assunto. O conforto ambiental nada mais é do que adequar os princípios físicos envolvidos e as necessidades do ambiente. Necessidades estas que se dividem em temperatura, luz, acústica e visual. A seguir entrarei em maiores detalhes sobre cada uma destas necessidades apontando as razões, benefícios, de se avaliar bem estas enquanto se faz o projeto de reforma ou construção de um imóvel, seja ele residencial ou comercial. 6. Objetivos A pesquisa tem por objetivo estabelecer os critérios e exigências para a construção da estrutura de edifício habitacional quando esta for construída essencialmente de paredes resistentes de alvenaria, nos empreendimentos objeto de financiamento ou contratação pela Caixa Federal. As seguintes características restringem, ainda, o alcance deste documento pois o mesmo refere-se apena a edifícios vários pavimentos habitacionais coletivos. Objetivo da alvenaria estrutural é o baixo custo com qualidade para que as famílias de baixa renda possa adquirir seu apartamento. Edifícios múltiplos de 3 a 5 pavimentos, edifícios que empreguem processos construtivos de alvenaria estrutural com uma das seguintes tipologias de alvenaria não- armada (custo-suporte) e alvenaria parcialmente armada. Edifícios que empreguem paredes de alvenaria de blocos cerâmicos com função estrutural ou de blocos vazados de concreto. 7- Dúvidas sobre Alvenaria Estrutural: ALVENARIA ESTRUTURAL POR QUE USAR A ALVENARIA ESTRUTURAL? A Alvenaria estrutural é um dos sistemas construtivos mais antigos do mundo 18 1 - O que é alvenaria estrutural? A alvenaria estrutural é o sistema construtivo que, pelos trabalhos de pesquisa, pelo desenvolvimento de materiais mais resistentes e pela incorporação de conceitos da indústria, apresentou maiores e mais visíveis avanços do que qualquer outra forma de estrutura usada na construção. 2 - Quais as vantagens de se utilizar alvenaria estrutural na obra ? As principais vantagens se refletem em: a) Elimina quase 100% formas e ou caixarias, conseqüentemente reduzindo a mão de obra em carpintaria e materiais; b) Redução marcante no uso de ferragem, concreto e mão de obra de armador; c) Simplificação das instalações elétricas e hidráulicas pela ausência de necessidade de rasgos nas paredes; d) Se usar revestimento, este será de menor espessura (em geral menor que 4 mm internamente e 6 mm nas faces externas das paredes); e) Facilidade de treinar mão de obra para executar o serviço; f) Facilidade de detalhamento do projeto, resultando em maior rapidez e facilidade de execução; g) Facilidade de supervisão da obra; h) Ótima resistência ao fogo, além de excelente isolamento térmico e acústico; i) Grande flexibilidade arquitetônica, pelas pequenas dimensões dos blocos, além da variedade de cores, permitindo com isso detalhamentos estéticos bastante atraentes; J) Custo final da obra diminuindo consideravelmente; 19 3 - Os blocos podem ser usados em paredes estruturais ? Sim, desde que sejam do tipo específico para este fim, de acordo com as normas técnicas. Ele se chama estrutural pois suporta a carga da construção, mesmo sem as vigas e os pilares. Se precisar apenas fechar um vão, escolha os blocos de vedação, menos resistentes. 4 - Quais os tipos de blocos e quando aplicá-los ? Existe uma gama bastantediferenciada de blocos, sendo que você pode ter aplicações em que se faça necessário utilizar um bloco específico ou mesmo construído sob determinadas especificações técnicas (resistência, cor, etc.). Em resumo, é a sua aplicação que vai determinar qual bloco se deva empregar. Na hora da compra, converse com o vendedor que ele procurará orientá-lo da melhor forma possível. 5 - Há limite de altura para paredes de blocos de vedação ? Não, mas se elas tiverem mais de 3 metros de altura, exigem pilaretes e cintas, que devem concretados dentro dos próprios blocos . 6 - Resistência é sinônimo de qualidade ? Não. Existem outras normas para definirmos qualidade, tais como: absorção ( se o bloco for muito poroso, permitirá que a água passe fácil) e variação das dimensões ( altura, largura e comprimento devem variar no máximo 3 mm em relação às medidas padrão. 7 - Quais os cuidados no assentamento? As paredes exigem amarração ? O assentamento garante a qualidade da alvenaria (estrutural ou de vedação). A argamassa de assentamento precisa aderir bem ao bloco e apenas um profissional sabe a composição certa. O alinhamento, o nivelamento e o prumo das fiadas devem ser os mais precisos possíveis. Para unir duas paredes a solução mais adequada é a amarração entre os blocos. As juntas de amarração devem ser frisadas: com a argamassa ainda mole, aperta-se a junta com um ferro redondo de meia polegada . 8 - É possível quebrar a parede para fazer as instalações elétricas e hidráulicas ? Quando as paredes( e o blocos) são estruturais, só se pode cortá-los na vertical, para embutir prumadas ( colunas coletoras de esgoto ou de águas pluviais). O melhor é interromper a parede a concentrar as prumadas dentro de dutos ( espaços vazios construídos com blocos). Já as paredes de vedação permitem cortes horizontais e verticais, desde que não fiquem fragilizadas. Por isso o projeto executivo deve definir esses cortes de forma racional. 20 9 - Existem normas técnicas para garantir a qualidade desse material? Existem normas para os blocos estruturais e os de vedação, mas são exigências mínimas. As vezes um projeto requer condições que poucos fabricantes atendem. 10 - O bloco precisa ser impermeabilizado ? Os blocos têm certa porosidade, limitada pelas normas técnicas. Nas alvenarias aparentes, ele pode permitir a passagem de água através de seus poros. Para evitar infiltrações, o melhor recurso é o revestimento argamassado (embuço e massa fina, ou massa fina única, intermediária entre embuço e reboco) com espessura mínima de 2,5 cm. Em blocos pouco porosos, pode-se usar tinta látex acrílica ( três demãos) para fechar os poros. 11 - O bloco serve para isolar calor e som? Os blocos são bons isolantes acústicos e térmicos. 12 - Como fazer o acabamento de uma parede de blocos ? Em paredes internas, e principalmente nas externas,não é preciso fazer o chapisco, aplicar o revestimento argamassado (emboço e massa fina, ou massa única). Então, pode-se aplicar pintura, pastilhas ou cerâmicas. 13 - Que cuidados devo tomar ao usar alvenaria estrutural ? Os principais cuidados que devem ser observados são: a) Rejeitar blocos quebrados, trincados e sujos; b) Usar somente argamassa dosada pelo engenheiro ou mestre de obra; c) Preencher completamente as juntas entre os blocos com argamassa; d) Assegurar prumo e alinhamento corretos, uma vez que as paredes de blocos não recebem reboco grosso; e) Evitar deixar cair argamassa nos buracos dos blocos; f) Não reutilizar argamassa juntada do chão; g) Garantir juntas de 1 cm, podendo a junta entre a laje e a primeira fiada ser mais grossa para corrigir o nível, desde que seja feita com argamassa especial; h) Não molhar o bloco antes de assentá-lo; i) Não usar argamassa após 2 horas e meia da mistura; j) Somente corrigir o prumo e o alinhamento do bloco no momento do assentamento. Se precisar corrigir o prumo e o alinhamento após executada toda a fiada, o bloco deve ser retirado com a argamassa e assentado novamente com argamassa nova; k) Não usar argamassa misturada na caixa. Usar sempre a betoneira; 21 l) Não alterar o traço da argamassa com a adição de cimento ou areia. O único produto ique pode ser usado na argamassa após a mistura é a água. 8- Conclusões e Discussões: Construções de edificações em alvenaria estrutural não são recentes: edifícios com cinco ou mais pavimentos são construídos com esse sistema há mais de 2000 anos. Em contrapartida, estudos detalhados sobre o tema são relativamente recentes, acontecendo apenas a partir de 1950.A alvenaria estrutural requer muitos cuidados na fase de projeto, principalmente na questão de “projeto de paredes”. Deve ser detalhada cada parede, as locações das fiadas pares e ímpares, a localização das cintas de amarração, o posicionamento das vergas e contravergas, as dimensões dos vãos de janelas e portas e a indicação da posição dos blocos que receberão caixas de tomadas e interruptores. Isso deve ser levado para obra e executado de forma exata para que a alvenaria estrutural cumpra seu papel de sistema racionalizado, evitando disperdícios. Hoje, a alvenaria estrutural ocupa lugar de destaque na construção civil brasileira e apresenta grandes vantagens em relação aos demais sistemas construtivos. Uma delas é a notável limpeza das obras e a não necessidade de existirem fôrmas e escoramentos de madeira, tornando o sistema ecologicamente correto e sustentável, o que, nos tempos atuais é de importância imensurável. 22 Referências Bibliográficas: http://www.ceramicapalmadeouro.com.br/downloads/cavalheiro1.pdf http://www.apstecnologia.eng.br/alvenaria_estrutural.php ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS: Blocos Vazados de Concreto simples para alvenaria – Especificação.NBR6136.Rio de Janeiro, 1994 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS: Blocos Vazados de concreto simples com função estrutural. Determinação da resistência à compressão. NBR7184. Rio de Janeiro,1992 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS: Blocos vazados de concreto para alvenaria. Retração por secagem NBR12117. Rio de Janeiro, 1991. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS: Primas de blocos vazados de concreto simples pra alvenaria estrutural – Preparo e ensaio à compressão. NBR8215. Rio de Janeiro, 1983. ASSOCIAÇAO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS: Cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto.NBR10837. Rio de Janeiro, 1989. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS: Projeto e execução de obras de concreto armado- Procedimento.NBR6118. Rio de Janeiro, 1980. ASSOCIAÇÃ BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS: Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricas ou prismáticas de concreto- Método de ensaio. NBR5739. Rio de Janeiro, 1994. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS: Concreto- Preparo, controle e recebimento. Procedimento NBR12655.Rio de Janeiro, 1996. http://www.ceramicapalmadeouro.com.br/downloads/cavalheiro1.pdf http://www.apstecnologia.eng.br/alvenaria_estrutural.php
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