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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO DISTRITO FEDERAL - UDF ENGENHARIA CIVIL Weslley Moreira Sampaio RGM 19742118 Paula Faustina Martins RGM 17052122 Vitor Rocha Soares RGM 21018570 Kelvin Kenned Pereira Rodrigues RGM 21190658 Rafael Araujo Oliveira RGM 19310587 2020 RESUMO O presente artigo discorre sobre o sistema construtivo em alvenaria estrutural, que é um sistema que dispensa os elementos estruturais pilares e vigas, ou seja, estrutura convencional de concreto armado com alvenaria de vedação como pilares em concreto pré-fabricado e a estrutura de madeira, entre outros. O estudo objetiva avaliar o sistema construtivo citado bem como apresentar as características, componentes e processo de execução. Diante da analise realizada nesta pesquisa, podemos perceber que é necessário um bom gerenciamento de obra a fim de conseguir bons resultados. Vemos muitos empreendedores adotando esse sistema, visando uma obra prática, rápida e principalmente econômica, com custo baixo e boa qualidade dos produtos. Ao final do trabalho ressaltam-se as vantagens e desvantagens do sistema e a viabilidade do mesmo para determinados padrões de obra. Palavras-chave: Alvenaria Estrutural,Sistema Construtivo, Customização. 1. INTRODUÇÃO A alvenaria estrutural trata-se de um método construtivo, no qual as paredes de alvenaria possuem função estrutural, operando como principal estrutura de suporte das edificações, ou seja, nesse sistema as paredes suportam todo o peso das construções(elevações), distribuindo para as fundações, não havendo, dessa maneira, a necessidade de construção de vigas e colunas. Tal sistema construtivo caracteriza-se pela grande racionalização e rápida execução, possibilitam detalhamentos estéticos, além de oferecer maior isolamento térmico, acústico e resistência ao fogo. Esta solução permite construir desde simples muros, residências e edifícios de diversas alturas até hipermercados e indústrias. Algumas das principais características da alvenaria estrutural com blocos de concreto é o sistema construtivo de fácil execução, além de permitir o envolvimento da mão de obra local e ampliar as unidades depois de prontas, oferecer significativa redução de custos, pois reduz o uso de armaduras e fôrmas e utiliza processos racionalizados e ainda, propicia obras limpas, rápidas e extremamente seguras. Apesar do uso da alvenaria estrutural ter iniciado na antiguidade, por um tempo ela foi deixada de ser utilizada, em função do surgimento das estruturas de concreto armado e aço, e em virtude de suas limitações, como comportamentos à tração e alterações arquitetônicas. A evolução nos métodos de cálculo e o desenvolvimento da indústria de blocos, proporcionaram a retomada de seus emprego. Oliveira e Hanai (1998) destacam o processo de evolução das alvenarias, que foram deixando de ser pesadas, espessas e rígidas como na antiguidade, passando a ser delgadas, com processos de produção intensamente industrializado. No Brasil, os primeiros prédios apareceram em 1966, sendo crescente até a atualidade e a produção direcionada para conjuntos habitacionais. Assim, ao fazer uma análise na literatura é possível constatar uma série de pesquisas na área de alvenaria estrutural. Não só referentes ao comportamento de seus materiais, mas também na área de projeto e execução. Desta forma, em função deste sistema ter registrado grande avanço em termos de aplicações no setor da construção civil, este trabalho tem como objetivo levantar as principais vantagens e desvantagens dos sistemas construtivo, através de resultados de pesquisas disponíveis na literatura nacional, nos últimos 15 anos. Com isso, espera- se contribuir com o entendimento das características do sistema analisado. 2. EVOLUÇÃO DA ALVENARIA ESTRUTURAL Podemos voltar ao tempo e verificar que a alvenaria estrutural é utilizado à milhões de anos. Inicialmente eram utilizados blocos de rocha como elementos de alvenaria, mas a partir do ano 4.000 a.C. a argila passou a ser trabalhada possibilitando a produção de tijolos. O sistema construtivo desenvolveu-se inicialmente através do simples empilhamento de unidades, tijolos ou blocos. Os vãos eram executados com peças auxiliares, como vigas de madeira ou pedra. Ao passar do tempo, foi descoberta uma alternativa para a execução dos vãos: os arcos. Estes seriam obtidos através do arranjo entre as unidades. Assim foram executadas pontes e outras obras de grande beleza, obtendo maior qualidade à alvenaria estrutural. Um exemplo disso é a parte superior da igreja de Notre Dame, em Paris. Alvenaria Estrutural. PUCRS- Profa Sílvia Maria Baptista Kalil 4 Ao longo dos séculos obras importantes foram executadas em alvenaria estrutural, entre elas o Parthenon, na Grécia, construído entre 480 a.C. e 323 a.C. e a Muralha da China, construída no período de 1368 a 1644. Até o final do século XIX a alvenaria predominou como material estrutural, porém devido à falta de estudos e de pesquisas na área, não se tinha conhecimento de técnicas de racionalização. As teorias de cálculos eram feitos de forma empírica, com isso não se tinha plena garantia da segurança da estrutura, forçando um super-dimensionamento das mesmas. Em 1950 surgiram códigos de obras e normas com procedimentos de cálculo na Europa e América do Norte, acarretando em um crescimento marcante da alvenaria estrutural em todo mundo. No Brasil em 1966 foram construídos os primeiros prédios em alvenaria estrutural, com 4 pavimentos em alvenaria armada de blocos de concreto, no Conjunto Habitacional “Central Parque da Lapa”. É estimado que no Brasil, entre 1964 e 1966, tenham sido executados mais de dois milhões de unidades habitacionais em alvenaria estrutural. No decorrer dos anos 70 foram construídos edifícios com 12 e 13 pavimentos, com a utilização de blocos de silício-calcário e, esta atingiu o auge no Brasil na década de 80, disseminada com a construção dos conjuntos habitacionais, onde ficou tida como um sistema para baixa renda. Devido ao seu grande potencial de redução de custos diversas construtoras e produtoras de blocos investiram nessa tecnologia para torná-la mais vantajosa. A inexperiência por parte dos profissionais dificultou sua aplicação com vantagens e causou várias patologias nesse tipo de edificação, fazendo com que o processo da alvenaria estrutural desacelerasse novamente. Apesar disso, as vantagens econômicas proporcionadas pela alvenaria estrutural em relação ao sistema construtivo convencional incentivaram algumas construtoras a continuarem no sistema e buscarem soluções para os problemas patológicos observados. Atualmente, no Brasil, com a abertura de novas fábricas de materiais assim como o desenvolvimento de pesquisas com a parceria de empresas do ramo (cerâmicas, concreteiras, etc.) fazem com que a cada dia mais construtores utilizem e se interessem pelo sistema. Neste tipo de estrutura, a alvenaria tem a finalidade de resistir ao carregamento da edificação, tendo as paredes função resistente. A remoção de qualquer parede fica sujeita a análise e execução de reforços. Atente-se a dupla função das paredes: resistência e vedação. As lajes da edificação normalmente são em concreto armado ou protendido, podendo ser moldadas no local ou pré fabricadas. Para se ter um bom projeto a Alvenaria Estrutural não pode ser vista meramente como um conjunto de paredes superpostas, resistindo o seu peso próprio e outras cargas adicionais. Deve ser compreendida como um processo construtivo racionalizado, projetado, calculado e construído em conformidade com as normas pertinentes, visando funcionalidade com segurança e economia. No processo criativo de uma edificação em alvenaria estrutural é fundamental a perfeita integraçãoentre Arquiteto e Engenheiro Estruturista, objetivando a obtenção de uma estrutura economicamente competente para suportar todos os esforços previstos sem prejuízo das demais funções: compartimentação, vedação, isolamento termo- acústico, instalações hidráulicas, elétricas, telefônicas e ter função estética. 3. METODOLOGIA Para o alcance dos objetivos deste trabalho foi utilizada a pesquisa bibliográfica, que de acordo com Gil (1999) é a pesquisa fundamentada em bibliografias, uso de material já elaborado, como livros e artigos científicos, periódicos e obras de referência. O método de pesquisa utilizado é basicamente um estudo teórico sobre o sistema construtivo Alvenaria Estrutural, assim como um estudo, também teórico, da Construção enxuta, o que possibilita explorar os conceitos da mesma e sua ligação com a Alvenaria Estrutural. Trata-se de uma discussão sobre a aplicabilidade das características lean à alvenaria estrutural, iniciando pelos 11 princípios de Koskela, de 1992, e alargando para uma série de características lean presente no volume 1 da coletânea Edificar Lean de Heineck et al 2009. 4. VANTAGENS DO SISTEMA CONSTRUTIVO EM ALVENARIA ESTRUTURAL Para se obter uma boa alvenaria, é necessário controlar não apenas o tijolo ou bloco, mas também a argamassa utilizada. A execução da alvenaria portante também deve ser controlada pois a espessura das juntas, o prumo das paredes e sua altura também modificam a sua capacidade resistente. As maiores vantagens da alvenaria estrutural em relação aos processos tradicionais são: Economia no uso de madeira para formas; Redução no uso de concreto e ferragens; Redução na mão-de-obra em carpintaria e ferraria; Facilidade de treinar mão-de-obra qualificada; Projetos são mais fáceis de detalhar; Maior rapidez e facilidade de construção; Menor número de equipes ou sub-contratados de trabalho; Ótima resistência ao fogo; Ótimas características de isolamento termo-acústico; Flexibilidade arquitetônica pelas pequenas dimensões do bloco; As maiores desvantagens da alvenaria estrutural são: As paredes portantes não podem ser removidas sem substituição por outro elemento de equivalente função; Impossibilidade de efetuar modificações na disposição arquitetônica original; O projeto arquitetônico fica mais restrito; Vãos livres são limitados; Juntas de controle e dilatação a cada 15m. Este tipo de estrutura pode ser dividido em 3 (três) tipos: Alvenaria Estrutural Não Armada; Alvenaria Estrutural Armada e a parcialmente Armada. 4.1. Alvenaria Estrutural Não Armada Este sistema vem sendo tradicionalmente utilizado em edificações de pequeno porte, como residências e prédios de até 8 (oito) pavimentos. Existem normas tanto para o cálculo estrutural (NBR 10837 – “Cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto”) como para a execução ( NBR 8798 – “Execução e controle de obras em alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto”). O tamanho do bloco a ser utilizado é definido na fase de projeto pois é necessária a paginação de cada uma das paredes da edificação. Na alvenaria estrutural não armada à análise estrutural não deve acusar esforços de tração. 4.2. Alvenaria Estrutural Armada Pode ser adotada em edificações com até mais de 20 pavimentos. São normalmente executados com blocos vazados de concreto ou cerâmicos, sendo a execução e o projeto regidos pelas mesmas normas citadas anteriormente. O tamanho do bloco a ser utilizado, assim como na alvenaria não armada, é definido na fase de projeto pois também é necessária a paginação de cada uma das paredes da edificação. 4.3. Alvenaria Estrutural Parcialmente Armada Configura o processo construtivo em que alguns elementos resistentes são projetados como armados e outros como não armados. Quanto ao tipo de unidades, a alvenaria estrutural pode ser classificada como de tijolos ou de blocos. Em relação ao material utilizado, ela pode ser cerâmica ou de concreto. Destacamos que o uso dos blocos e tijolos cerâmicos são mais vantajosos em relação aos de concreto, como podemos destacar: Maior conforto acústico Maior resistência térmica Canteiro de obra mais limpo e organizado. 5. DESVANTAGENS DA ALVENARIA ESTRUTURAL Restrições de possibilidades de mudanças não planejadas Dificuldade de improvisações Limitação de grandes vãos e balanços Arquitetura e designer restringidos pelo tamanho e forma dos blocos estruturais. A estrutura pode cair se uma parede for retirada sem os devidos cuidados. 6. CONCRETO ARMADO Na estrutura de concreto armado a parede não tem função estrutural. Neste sistema construtivo, as paredes suportam apenas o seu próprio peso, mais as cargas das portas e janelas instaladas nela. Por isso, este tipo de parede é chamada de alvenaria de vedação. http://blogpraconstruir.com.br/etapas-da-construcao/concreto-armado/ 7. ALVENARIA ESTRUTURAL No sistema construtivo de alvenaria estrutural ou autoportante, as paredes possuem função estrutural, ou seja, nesse sistema as paredes suportam os pesos (cargas) da casa toda, incluindo lajes, telhados e esquadrias, e distribuem para as fundações dispensando a construção de vigas e colunas. 8. VANTAGENS E DESVANTAGENS DA ALVENARIA ESTRUTURAL EM RELAÇÃO AO CONCRETO ARMADO Ademais, devido a sua praticidade, eficácia e economia, o sistema de alvenaria estrutural é uma das técnicas mais utilizadas nas construções civis atuais. Não obstante isso, o sistema, ora em comento, traz vantagens e desvantagens em relação ao sistema construtivo de concreto armado, a saber: as vantagens da alvenaria estrutural são, ela é uma alvenaria modular, já vem com tijolos específicos para cada região, esses tijolos vão passar fiação elétrica e hidráulica, conseguindo passar tudo diretamente, a chamada racionalização; economizando materiais, tem menos perda de material porque é só o tijolo; o tempo de construção é menor, tendo maior produtividade; consegue ter maior organização no canteiro de obras; melhor custo benefício, pelo fato de não ter que usar o aço; o tijolo já vem com uma resistência para cargas verticais e horizontais; e construção padronizada e modulada. As desvantagens são; exige uma mão de obra especializada, por ser uma construção modular, ela necessita tijolos específicos para cada região, pois o tijolo fará função de vedação e estrutura, para saber acertar os módulos, possuindo, dessa maneira, um risco de desabamento maior; limita os projetos/arquitetura, sem fugir muito dos padrões; limita a alteração e reformas posteriores; não possui tanta mobilidade na obra, devido ao maior peso do tijolo; o concreto armado é o modelo de construção clássico, pode ser usada para qualquer tipo de construção, possui um leque imenso de projetos arquitetônicos; consegue vencer vãos; tem um custo elevado pois vão vigas e pilares, que é feito de aço, concreto e a forma de madeira, gasto maior de materiais, com isso vêm as perdas maiores; o tempo de construção é maior; o Tijolo cerâmico só serve para vedação; e até para passar a fiação tem que fazer essa quebra na parede. 9. CONCLUSÃO Podemos observar diante das pesquisas realizadas que o sistema de alvenaria estrutural é um sistema de simples execução, porém para um empreendimento bem sucedido, cinco fatores fundamentais devem ser rigorosamente seguidos, conforme Penteado, (2003): Projetos, Tecnologia, Suprimentos, Organização da Produção e Gestão de mão de obra. Esses passos não foram explanados neste artigo, mas diante das análises feitas percebeu-se que os empreendimentos onde são respeitados estes itens serão, sem dúvida, uma obra racionalizada com menos perdas de materiais e mão de obra e, consequentemente, menos custo. Essesistema apresenta alguns obstáculos e pequenas limitações, mas que são supridos com bons profissionais, atuando com projetos inteligentes e estratégicos. Daí viu-se a necessidade de terem profissionais qualificados para utilizarem esse método, evitando desperdícios desnecessários, gerando consequentemente uma obra econômica e que reduz bastante o custo para o empreendedor. iante disso, conclui-se os principais aspectos da alvenaria estrutural enquanto sistema construtivo. O setor da construção civil oi marcado pelo crescimento da utilização da alvenaria estrutural como m todo. E apresentou-se como opção viável, uma vez que atende as exi ncias da se urança da boa qualidade construtiva, custos mais baixos e melhor desempenho t cnico. BIBLIOGRAFIA PENTEADO, Adilson Franco. Gestão da Produção do Sistema Construtivo em Alvenaria Estrutural. Campinas, 2003. Tese (Doutorado em Engenharia Civil, na área de concentração de Edificações) Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Engenharia Civil. PASTRO, Rodrigo Zambotto. Alvenaria Estrutural – Sistema Construtivo. 2007. Departamento de Engenharia Civil, Universidade São Francisco, Itatiba, 2007. GIL., A. C. Como elaborar projetos de pesquisa. 3 ed. São Paulo: Editora Atlas, 1996. OLIVEIRA, F. L.; HANAI, J. B. Análise do importamento de paredes de alvenaria recuperadas com revestimentos resistentes. Universidade de São Paulo. São Carlos – SP, 1998. Comunidade da Construção. Disponível em 21-05-2020. https://www.ceramicasalema.com.br/tipos-de-alvenaria-estrutural/ https://www.ceramicasalema.com.br/tipos-de-alvenaria-estrutural/ Comunidade da Construção. Disponível em 21-05-2020. http://www.comunidadedaconstrucao.com.br/sistemasconstrutivos/1/caracteristicas/ o-sistema/1/caracteristicas.html Para construir, Disponível em 21-05-2020. http://blogpraconstruir.com.br/etapas-da- construcao/alvenaria-estrutural/ http://www.comunidadedaconstrucao.com.br/sistemasconstrutivos/1/caracteristicas/o-sistema/1/caracteristicas.html http://www.comunidadedaconstrucao.com.br/sistemasconstrutivos/1/caracteristicas/o-sistema/1/caracteristicas.html http://blogpraconstruir.com.br/etapas-da-construcao/alvenaria-estrutural/ http://blogpraconstruir.com.br/etapas-da-construcao/alvenaria-estrutural/
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