TFG Monografia - Projetos em Alvenaria Estrutural

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TFG - Monografia. Projeto de um edifício residencial para o sistema de alvenaria estrutural. 2010. Arquitetura e Urbanismo. Universidade Estadual de Maringá.

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TFG Monografia - Projetos em Alvenaria Estrutural

  1. 1. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO ALESSANDRO HASMANN RIBEIROA CONCEPÇÃO DE PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL: O CASO DE UM PRÉDIO RESIDENCIAL. MARINGÁ 2010
  2. 2. A CONCEPÇÃO DE PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL: O CASO DE UM PRÉDIO RESIDENCIAL. ALESSANDRO HASMANN RIBEIRO Monografia apresentada para o trabalho de conclusão do curso de arquitetura e urbanismo. Orientador: Prof. Ricardo Dias Silva. MARINGÁ 2010
  3. 3. ii“Descobri que as pedras em meucaminho não são um motivo paradesistir da caminhada, mas me dão apossibilidade de construir um prédio –de alvenaria”.Autor desconhecido.
  4. 4. iii Agradecimentos A DEUS, pelo seu amor para com cada um de nós,A Nossa Senhora, Mãe do Senhor, que sempre me deu forças, A Santo Antônio, meu Santo Padroeiro, Aos Santos Anjos que nos protegem,Aos professores que tive durante todo o curso, pela dedicação e incentivo que nos deram, Aos colegas, pela fundamental presença e amizade, A todos que trabalham ou trabalharam nessa instituição e que nos deram o suporte para que o ensino aconteça,Ao professor Ricardo Dias Silva pela orientação na elaboração desse trabalho e pela sua experiência no campo da pesquisa,Ao professor João Dirceu Nogueira Carvalho, do departamento de engenharia civil da Universidade Estadual de Maringá, pesquisador do tema de alvenaria estrutural, que colaborou para a realização desse trabalho.
  5. 5. iv ResumoO presente trabalho constitui-se de uma pesquisa sobre o sistema de alvenariaestrutural e de suas implicações e singularidades a fim de contribuir para amelhoria do projeto arquitetônico utilizando esse sistema. O trabalho foca emedifícios verticais destinados à habitação em geral. Tem como objetivo fornecerdados e parâmetros para ajudar os arquitetos nas escolhas de projeto quandoutilizarem esse sistema. Também tem a pretensão de divulgar a técnica e comisso tirar preconceitos em relação à mesma, além de demonstrar aspotencialidades e as limitações com a construção por esse sistema. A alvenariaestrutural oferece várias vantagens construtivas, tais como a racionalização doprocesso e também oferece vantagens de qualidade ao produto final, visto quea estrutura dos edifícios em alvenaria estrutural se presta a outras funções, taiscomo isolante térmico e acústico. O trabalho resulta em um projeto de edifícioresidencial que visa contemplar as melhores potencialidades do sistema, aomesmo tempo em que atenda ao programa proposto de habitação multifamiliare cumpra com a legislação urbana em que está inserido. A implantação doedifício na cidade de Maringá visa promover a tecnologia na região e com issotrazer novas alternativas de projeto e construção para a cidade.Palavras-chave: Alvenaria Estrutural; Projeto Arquitetônico; EdifícioResidencial.
  6. 6. v SumárioAgradecimento ................................................................................................ iiiResumo ............................................................................................................ ivLista de Figuras ............................................................................................. viiLista de Tabelas .............................................................................................. ixLista de Quadros ............................................................................................. ix1.INTRODUÇÃO ................................................................................................ 1 1.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................... 2 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 2 1.2 JUSTIFICATIVA ........................................................................................ 2 1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO ................................................................. 32.O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL ................................................ 5 2.1 PANORAMA DA ALVENARIA ESTRUTURAL ......................................... 5 2.2 CONCEITO E CLASSIFICAÇÃO DA ALVENARIA ................................... 7 2.3 A ALVENARIA ESTRUTURAL COMO UM SISTEMA ESTRUTURAL ..... 73.DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL ............ 29 3.1 RACIONALIZAÇÃO ................................................................................ 29 3.2 MODULAÇÃO ......................................................................................... 29 3.3 PRINCÍPIOS DO COMPORTAMENTO DOS EDIFÍCIOS....................... 31 3.3.1 Ações Verticais ............................................................................. 31 3.3.2 Ações Horizontais ......................................................................... 33 3.4 ESTABILIDADE DO EDIFÍCIO ............................................................... 34 3.5 FORMAS DO PRÉDIO ........................................................................... 35 3.6 ALTURA DOS EDIFÍCIOS ...................................................................... 37 3.7 DISTRIBUIÇÃO E ARRANJO DAS PAREDES ...................................... 38
  7. 7. vi 3.8 FORMAS DAS PAREDES ...................................................................... 43 3.9 AMARRAÇÕES ENTRE PAREDES ....................................................... 44 3.10 ABERTURAS ........................................................................................ 46 3.11 MARQUISES E SACADAS ................................................................... 47 3.12 LAJES ................................................................................................... 48 3.13 JUNTAS DE CONTROLE E DE DILATAÇÃO ...................................... 53 3.14 TRANSIÇÃO ......................................................................................... 56 3.15 FUNDAÇÕES ....................................................................................... 56 3.16 ESCADAS............................................................................................. 57 3.17 COMPATIBILIZAÇÃO ........................................................................... 584.EDIFÍCIO HABITACIONAL PARA ALVENARIA ESTRUTURAL ................ 59 4.1 REFERÊNCIAS ARQUITETÔNICAS...................................................... 59 4.1.1 Marcos Acayaba – Conjunto Residencial Vila Butantã ................. 59 4.1.2 Aflalo & Gasperini – Condomínio Residencial “The Gift” .............. 61 4.2 PROGRAMA ........................................................................................... 65 4.3 MEMORIAL JUSTIFICATIVO ................................................................. 65 4.3.1 Implantação .................................................................................. 65 4.3.2 Pavimento Térreo ......................................................................... 68 4.3.3 Pavimento de Garagem ................................................................ 68 4.3.4 Pavimento Tipo ............................................................................. 68 4.3.5 Cobertura ...................................................................................... 69 4.3.6 Revestimentos Externos ............................................................... 70 4.4 PEÇAS GRÁFICAS ................................................................................ 70 4.4.1 Perspectivas e Plantas Artísticas.................................................. 70 4.4.2 Anteprojeto ................................................................................... 73 4.4.3 Dados Estatísticos ........................................................................ 73 4.5 SOLUÇÕES CONSTRUTIVAS ADOTADAS .......................................... 74
  8. 8. vii 4.5.1 Modulação .................................................................................... 74 4.5.2 Altura do Prédio e Resistência dos Blocos ................................... 75 4.5.3 Forma do Edifício e Disposição das Paredes ............................... 75 4.5.4 Aberturas ...................................................................................... 78 4.5.5 Lajes ............................................................................................. 79 4.5.6 Amarração de paredes ................................................................. 81 4.5.7 Compatibilização de projetos ........................................................ 82 4.6 PROJETO EXECUTIVO ......................................................................... 83 4.6.1 Exemplo de projeto executivos ..................................................... 845. CONCLUSÕES ............................................................................................ 85REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 87Lista de FigurasFigura 2.1: Exemplos de blocos estruturais de concreto. ................................. 13Figura 2.2: Classificação dos blocos estruturais cerâmicos ............................. 14Figura 2.3: Exemplos de blocos estruturais cerâmicos – Linha 15x30. ............ 15Figura 2.4: Detalhe de furo de visita. ................................................................ 19Figura 2.5: Exemplos de armaduras construtivas. ........................................... 20Figura 2.6: Exemplo de elevação de parede. ................................................... 21Figura 2.7: Comportamento da alvenaria. ........................................................ 23Figura 2.8: Comportamento da interação bloco-argamassa............................. 23Figura 2.9: Utilização de cintas em aberturas adjacentes e próximas. ............. 25Figura 2.10: Exemplo de vergas e contravergas. ............................................. 26Figura 2.11: Dimensões mínimas de vergas e contravergas. .......................... 26Figura 2.12: Coxim recebendo a carga de uma viga. ....................................... 27Figura 2.13: Pilares de alvenaria. ..................................................................... 28Figura 3.1: Opções de ligações laje-parede. .................................................... 30Figura 3.2: Modulação Horizontal..................................................................... 31Figura 3.3: Exemplo de grupos de paredes...................................................... 32Figura 3.4: Espalhamento do carregamento. ................................................... 32
  9. 9. viiiFigura 3.5: Espalhamento vertical de cargas pontuais pelas paredes. ............ 33Figura 3.6: Ação do vento sobre a estrutura de um edifício. ............................ 34Figura 3.7: Princípios de estabilidade no arranjo de placas. ............................ 35Figura 3.8: Estabilidade do edifício pelo arranjo de paredes. ........................... 35Figura 3.9: Efeitos da forma e altura na robustez do prédio. ............................ 36Figura 3.10: Formas mais resistentes à torção. ............................................... 37Figura 3.11: Arranjos de paredes p/ maior estabilidade à estrutura. ................ 39Figura 3.12: Arranjos estruturais simétricos e assimétricos. ............................ 40Figura 3.13: Efeito do arranjo de paredes na resistência à torção do prédio ... 40Figura 3.14: Distribuição das paredes ao longo da planta. .............................. 41Figura 3.15: Possíveis sistemas de arranjo de paredes. .................................. 42Figura 3.16: Formas possíveis de paredes estruturais. .................................... 43Figura 3.17: Configuração da parede para a resistência à flexão. ................... 43Figura 3.18: Exemplos de amarração indireta. ................................................. 44Figura 3.19: Armaduras utilizadas na amarração indireta. ............................... 45Figura 3.20: Exemplo de amarração de paredes ............................................. 45Figura 3.21: Amarração de paredes para a linha 15x40. ................................. 46Figura 3.22: Alinhamento vertical das aberturas. ............................................. 47Figura 3.23: Concentração de forças nas bordas de abertura. ........................ 47Figura 3.24: Formas de introdução de sacadas em balanço. ........................... 48Figura 3.25: Transmissão da pressão do vento às paredes resistentes. ......... 48Figura 3.26: Sistemas de lajes de entrepiso conforme sua robustez ............... 50Figura 3.27: Disposição recomendada p/ lajes armadas unidirecionais. .......... 51Figura 3.28: Cuidado especial adotado em laje de cobertura. ......................... 52Figura 3.29: Detalhe da interface laje – platibanda. ......................................... 53Figura 3.30: Desnível e degrau obtidos com o bloco “jota”. ............................. 53Figura 3.31: Detalhe de juntas. ........................................................................ 55Figura 3.32: Representação esquemática de escadas. ................................... 57Figura 4.1: Conjunto Residencial Vila Butantã. ................................................ 60Figura 4.2: Vila Butantã – Vista interna ............................................................ 60Figura 4.3: Vila Butantã – Vista interna ............................................................ 60Figura 4.4: Implantação das casas. .................................................................. 60Figura 4.5: Detalhe de execução da laje mista de concreto e madeira. ........... 60Figura 4.6: Corte esquemático do lote/casas. .................................................. 61
  10. 10. ixFigura 4.7: Fachada do edifício The Gift. ......................................................... 63Figura 4.8: The Gift - Vista interna do terraço. ................................................. 63Figura 4.9: The Gift – Vista do estar/ jantar e terraço....................................... 63Figura 4.10: The Gift – Plantas dos apartamentos simples. ............................. 63Figura 4.11: The Gift – Plantas dos apartamentos duplex. .............................. 64Figura 4.12: Terreno do empreendimento – Foto 01. ....................................... 66Figura 4.13: Terreno do empreendimento – Foto 02. ....................................... 66Figura 4.14: Imagem de satélite do terreno. ..................................................... 66Figura 4.15: Exemplo de parede de alvenaria aparente com blocos “split”. ..... 70Figura 4.16: Perspectiva do prédio ................................................................... 71Figura 4.17: Perspectiva do prédio. .................................................................. 71Figura 4.18: Perspectiva do prédio ................................................................... 72Figura 4.19: Perspectiva do prédio ................................................................... 72Figura 4.20: Medidas para instalação de porta. ............................................... 78Figura 4.21: Detalhe da laje. ............................................................................ 79Figura 4.22: Corte isométrico mostrando a laje da sacada. ............................. 80Figura 4.23: Detalhe de amarração indireta c/ armaduras construtivas. .......... 82Figura 4.24: Detalhe da parede de vedação hidráulica. ................................... 83Lista de TabelasTabela 2.1: Dimensões padronizadas de blocos vazados de concreto. ........... 12Tabela 2.2: Dimensões padronizadas de blocos cerâmicos estruturais. .......... 14Tabela 3.1: Resistência dos blocos com relação à altura do edifício. .............. 38Tabela 3.2: Espaçamentos máximos para juntas de controle em alvenaria. .... 54Tabela 4.1: Tabela de áreas do projeto. ........................................................... 74Lista de QuadrosQuadro 4.1: Vila Butantã - Ficha técnica. ......................................................... 61Quadro 4.2: The Gift – Ficha técnica................................................................ 64Quadro 4.3: Dados do terreno. ......................................................................... 67Quadro 4.4:Ficha Técnica do Empreendimento. .............................................. 73
  11. 11. INTRODUÇÃO A construção pelo sistema de alvenaria estrutural vem ganhando cadavez mais espaço no seguimento de edifícios residenciais. No Brasil, aliás, osistema ganha atualmente um novo olhar devido ao investimento feito empesquisas de projeto, execução e de materiais. Essa mudança dá ao sistemanovos campos de utilização abrangendo desde construções populares atéconstruções de alto padrão. Devido às características de construção racionalizada, vem sendo ométodo preferido para construção de edifícios residenciais em vários centrosdo país. Houve por causa disso um grande avanço tecnológico nas últimasdécadas, o que vem permitindo construções cada vez mais altas e de melhoresqualidades funcionais e arquitetônicas. O Brasil é um dos países que maisinvestem na tecnologia de edificações altas pelo sistema, resultando emprédios entre 15 e 20 pavimentos, ou mais, com garagem, transição, pilotis euma parede relativamente esbelta, o que antes só seria possível comestruturas de concreto armado ou de aço. Em centros como São Paulo e Porto Alegre o sistema já estáconsolidado e é a principal opção para se construir edifícios residenciais,mesmo com a necessidade, no caso de São Paulo, de se construir prédiosaltos. Porém em outros centros do país, o sistema ainda é visto por muitos comum preconceito, devido à época que foram construídos pelo país váriosconjuntos habitacionais com esse sistema sem o devido preparo tecnológico, oque resultou em construções com várias patologias e tida como tecnologia dequalidade inferior. Apesar da grande pesquisa tecnológica existente, tanto do meioacadêmico, das construtoras e dos fornecedores, e do avanço das últimasdécadas ainda falta um trabalho para difundir essa nova tecnologia e dosresultados dessas pesquisas, especialmente em centros em que o sistema nãoestá consolidado, como é o caso da região de Maringá.
  12. 12. 2 1. INTRODUÇÃO1.1 OBJETIVO GERAL Busca-se contribuir para a melhoria da construção civil brasileira paraedificações verticais, difundindo e promovendo uma alternativa de construçãoracionalizada que resulte em unidades habitacionais com melhor qualidadefinal, atendimento às necessidades propostas e se possível a redução do custoresultando em maior acessibilidade às moradias. Para isso foi escolhida a pesquisa sobre o sistema de alvenariaestrutural, buscando com isso entender o sistema para poder usufruir seusmelhores benefícios e trabalhar com suas especificidades. Espera-se com isso,colaborar para a qualidade dos projetos arquitetônicos de edifícios residenciaisna medida em que fornece novas diretrizes e conhecimentos para nortear asescolhas de projeto dos arquitetos.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Pesquisar e conhecer sobre o sistema de alvenaria estrutural;  Conhecer as inovações e atualidades sobre o sistema;  Catalogar todas as informações obtidas, de modo a obter em um único trabalho, informações úteis para o desenvolvimento de projetos utilizando o sistema de alvenaria estrutural;  Pesquisar sobre as potencialidades e limitações do sistema;  Realizar um projeto que explore as potencialidades e benefícios que o sistema pode oferecer e que seja adaptado para a região de Maringá.1.2 JUSTIFICATIVA A arquitetura brasileira, especialmente no período do Modernismo,sempre esteve vinculada às novas tecnologias construtivas. Como exemplotemos João Filgueiras Lima, o Lelé, que é conhecido pelo seu trabalho deinvestigação da pré-fabricação e de propor soluções racionalizadas em seusprojetos. O sistema de alvenaria estrutural, por causa do grande investimento empesquisas das últimas décadas, é atualmente uma das melhores alternativaspara os projetos de edifícios destinados à habitação. Com isso, é de se esperarum aprimoramento dos projetos na medida em que a técnica vai seaprimorando e permitindo novas soluções de projeto até antes inviáveis.
  13. 13. 3 1. INTRODUÇÃO O exercício da arquitetura implica em responder satisfatoriamente ànecessidade eminente de habitação – do habitat do ser humano. Tanto doponto de vista urbanístico, como técnico, funcional e estético. Condomíniosverticais é a solução de habitação de grande parte da população das cidades ebarram o crescimento horizontal desordenado das mesmas, na medida em quepromovem uma maior concentração de pessoas em menor área ocupada. Aprimorar as soluções arquitetônicas utilizando a inovação tecnológica,especialmente para o programa de habitação, é uma das principaiscontribuições que a arquitetura pode oferecer à sociedade.1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO Para atender aos objetivos propostos, o trabalho foi organizado em cincocapítulos. Como pode ser observado, o presente Capítulo 1, além daintrodução, exposição dos objetivos e estruturação do trabalho, apresenta anecessidade da divulgação e do conhecimento do sistema de alvenariaestrutural para a elaboração de projetos de qualidade em edifícios residenciaisque utilizem e garantam os melhores benefícios que o sistema pode oferecer. No capítulo 2 está toda a informação para se conhecer o sistema desdeo seu surgimento até como ele é caracterizado hoje. Através da revisãobibliográfica saberemos caracterizar corretamente o sistema e diferenciar osistema de alvenaria estrutural das simples alvenaria de vedação e tambémconhecer todos os componentes e elementos que formam o sistema. No capítulo 3 temos todo o resultado das pesquisas realizadas,mostrando as melhores soluções de projeto para o sistema de alvenariaestrutural. São parâmetros que nos indicam as melhores formas para osprédios, as alturas possíveis com o sistema, os vãos livres, como podemosresolver os problemas de sacadas, pilotis, etc. Também são informações quenos auxiliarão nas escolhas dos elementos da obra e nos ajudarão conhecercomo trabalha estruturalmente um edifício em alvenaria estrutural nocarregamento das forças até a fundação. No capítulo 4 está a aplicação prática da pesquisa realizada através daelaboração de um projeto arquitetônico pensado para o sistema de alvenariaestrutural. Todas as informações necessárias ao projeto encontram-se nessecapítulo, tais como referências arquitetônicas, programa, etc. Também nesse
  14. 14. 4 1. INTRODUÇÃOcapítulo estão as soluções construtivas adotadas para esse projeto dealvenaria estrutural. No capítulo 5 está a conclusão final do presente trabalho e asconsiderações finais do autor.
  15. 15. 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL2.1 PANORAMA DA ALVENARIA ESTRUTURAL A alvenaria, como técnica construtiva, acompanha o homem desde asantigas civilizações, utilizando materiais disponíveis na época: pedra, tijolos debarro, de adobe, etc. Grandes construções foram feitas através desse sistema,tais como o Parthenon, na Grécia, a pirâmide de Quéops, no Egito, o farol deAlexandria, a Muralha da China. No Brasil a utilização da alvenaria como elemento estrutural iniciou noperíodo colonial, com o emprego da pedra e tijolo de barro cru. Os primeirosavanços na técnica construtiva foram marcados, já no Império, pelo uso dotijolo de barro cozido, a partir de 1850, proporcionando construções commaiores vãos e mais resistentes à ação das águas. Já no final do século XIX, aprecisão dimensional dos tijolos permitia a aplicação de alguns conceitos emdireção a racionalização e industrialização (SANTOS, 1998). No séc. XX, contudo, a rápida difusão do concreto, ocorrida graças a umintenso programa de pesquisas financiadas, em grande parte, pela indústria docimento, tornou-se este o material mais utilizado em todo o mundo,principalmente em estruturas de edificações. Paralelamente, as estruturas deaço também apresentaram um grande avanço tecnológico (RAUBER, 2005). Aalvenaria passou a ter um papel coadjuvante na construção da maioria dosedifícios, exercendo somente a função de vedação. Conforme Lourenço (2007), a utilização da alvenaria como estruturaseguia métodos empíricos, com dimensionamento baseado em métodosgráficos ou cálculos simples, sem recursos de parede de contraventamento.Isso conduziu a espessuras crescentes na direção da base, sendo o expoentedesta tipologia o famoso edifício Monadnock em Chicago, com 16 pisos eespessura das paredes da base de 1,82m. O marco inicial da “moderna alvenaria estrutural”, segundo Franco (s/d),ocorre em 1951, quando Paul Haller projeta e constrói na Basiléia (Suíça) umedifício em alvenaria simples (não armada) com base em ensaios e pesquisasna Universidade. Trata-se de um edifício de 13 andares e 41,4m de altura, com
  16. 16. 6 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURALparedes de 37,5cm de espessura, que evidenciou as vantagens da construçãoem alvenaria. Conforme Franco (s/d), a partir dos anos 60 ocorre à disseminação daalvenaria estrutural – processo construtivo que se caracteriza pelo uso deparedes como principal estrutura suporte do edifício, dimensionada através decálculo racional – com intensificação de pesquisas na área, criação de teoriasfundamentadas em extensas bases experimentais e progressos na fabricaçãode materiais e nas técnicas de execução. Em diversos países é introduzida, nos anos de 1950-60, uma concepçãode edifícios baseada em paredes de contraventamento em que as paredeslongitudinais, as paredes transversais e as lajes resistem em conjunto às açõeshorizontais (Lourenço, 2007). A vantagem deste princípio é que as paredes são utilizadas em compressão e corte, sendo possível realizar edifícios com elevado número de pisos com alvenaria simples e paredes de espessura moderada, em zonas de muito baixa sismicidade. O dimensionamento destes edifícios era apoiado em programas de investigação experimental de grande dimensão e numa análise estrutural sólida, semelhante à adotada para estruturas em concreto armado ou metálicas. (Lourenço, 2007). Atualmente, nos Estados Unidos, Inglaterra, Alemanha e em muitosoutros países, a alvenaria estrutural atinge níveis de cálculo, execução econtrole, similares aos aplicados nas estruturas de aço e concreto,constituindo-se em um econômico e competitivo sistema racionalizado, versátile de fácil industrialização, face às diminutas dimensões do componentemodular básico empregado – o bloco (SANTOS, 1998). No Brasil, a alvenaria estrutural está bem difundida e consolidada nosem grandes centros do Brasil, tais como São Paulo, Porto Alegre e Fortaleza evem crescendo a sua participação até mesmo em ramos de mercado antesinimagináveis para o sistema, tal como o mercado de apartamentos de altopadrão. Como exemplo tem o Edifício The Gift, da construtora Even, comprojeto arquitetônico assinado pelo Aflalo e Gasperini Arquitetos. Trata-se deprédios de 22 pavimentos sobre pilotis, com apartamentos de até quatrodormitórios com área privativa variando de 168 a 210 m2 para os apartamentos
  17. 17. 7 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURALsimples (Figura 2.3) e até 407 m2 para os apartamentos duplex. O projetooferece ainda várias opções de plantas. Em outros centros do Brasil, tal como a região de Maringá – norte doParaná - o sistema ainda não é muito utilizado, porém a sua participação vemcrescendo a cada ano, inclusive por causa da vinda de construtoras de portenacional para a região.2.2 CONCEITO E CLASSIFICAÇÃO DA ALVENARIA A alvenaria é definida por Sabbatini (CEF, 2003) como um componentecomplexo, conformado em obra, constituído por tijolos ou blocos unidos entre sipor juntas de argamassa, formando um conjunto rígido e coeso. A alvenaria pode ser classificada como alvenaria de vedação, alvenariaresistente e alvenaria estrutural. A alvenaria de vedação é aquela em que aparede formada exerce somente a função de vedação e resiste apenas a seupeso próprio. A alvenaria resistente, ou alvenaria tradicional, é aquela em queas paredes exercem função estrutural, resistindo aos esforços solicitantes doedifício. Porém o seu dimensionamento é feito de forma empírica, sem adoçãode método de cálculo racional. Já a alvenaria estrutural, conforme definição de Sabbatini (CEF, 2003) éaquela utilizada como estrutura suporte de edifícios e dimensionada a partir deum cálculo racional. O uso da alvenaria estrutural pressupõe:• segurança pré-definida (idêntica a de outras tipologias estruturais);• construção e projeto com responsabilidades precisamente definidas e conduzidas por profissionais habilitados;• construção fundamentada em projetos específicos (estrutural- construtivo), elaborado por engenheiros especializados.2.3 A ALVENARIA ESTRUTURAL COMO UM SISTEMA ESTRUTURAL Um sistema estrutural é o conjunto de elementos (peças estruturais)convenientemente interligados (vinculados) de forma a desempenhar umafunção: assegurar a definição de um espaço para convívio social e que permitaa segurança e o bem estar do homem. Em edificações, esse conjunto de
  18. 18. 8 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURALelementos torna-se o caminho pelo qual as forças que atuam sobre aedificação devem transitar até chegar ao seu destino final, o solo. A alvenaria estrutural é um sistema estrutural baseado em elementoslaminares (placas e chapas), em que os esforços solicitantes são absorvidospelas lajes e paredes resistentes. Enquanto que no sistema de concretoarmado se baseia no sistema de pórticos, com lajes transmitindo os esforçospara a viga que as transmitem aos pilares e estes à fundação, na alvenariaestrutural os esforços da laje são transmitidos diretamente as paredesestruturais que as transmitem diretamente à fundação. Uma das principais vantagens do sistema de alvenaria estrutural é queas paredes que constituem a estrutura da edificação desempenham váriasoutras funções simultaneamente, tais como a subdivisão dos espaços,isolamento térmico e acústico, proteção ao fogo e às condições climáticas(HENDRY, 1981 apud SANTOS, 1998). Esse fato proporciona uma maiorsimplicidade construtiva e um maior nível de racionalização. Os processos construtivos em alvenaria estrutural podem serclassificados como:  Alvenaria estrutural não armada: é aquela em que os esforços são inteiramente absorvidos pelo sistema componente + argamassa. As armaduras existentes são somente por motivos construtivos (em cintas, vergas, amarração de paredes, etc.) e não são consideradas no dimensionamento da estrutura (CEF, 2003).  Alvenaria estrutural armada: é a alvenaria reforçada por armaduras dispostas ao longo do componente estrutural, constituindo um todo solidário com os elementos da alvenaria, para resistir aos esforços calculados (NBR 8798, 1985). Esta é utilizada em diversos países como uma resposta ao deficiente desempenho da alvenaria não armada às ações horizontais elevadas. É a tecnologia utilizada em regiões sísmicas, especialmente nos EUA.  Alvenaria estrutural parcialmente armada: é aquela que emprega como estrutura paredes de alvenaria sem armação e paredes com armação. Estas últimas se caracterizam por terem os vazados verticais dos blocos
  19. 19. 9 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL preenchidos com graute e envolvendo barras e fios de aço. É dimensionada como alvenaria não armada, porém quando surgem trechos da estrutura com solicitações que provoquem tensões acima das admissíveis, estes trechos são dimensionados como alvenaria armada (CEF, 2003).  Alvenaria protendida: é aquela que recebe a protensão – técnica baseada na aplicação controlada de forças destinada a aumentar a resistência das estruturas. É quando, através de cordoalhas ou barras de aço tracionadas, aumentam-se os esforços de compressão entre as unidades de alvenaria, aumentando a resistência da mesma aos esforços de flexão e cisalhamento (Parsekian, 2002). É utilizada para construção de muros de arrimo, reservatórios de água, galpões, coberturas, entre outros. No Brasil, a alvenaria armada de tecnologia americana, que é densamentearmada, não é utilizada por não termos regiões sujeitas a sismos. Utiliza-se aalvenaria não armada e quando se precisa combater a ação excessiva dovento, que causa força de tração na estrutura, é utilizada a alvenariaparcialmente armada.2.4 COMPONENENTES DA ALVENARIA Os componentes básicos da alvenaria estrutural são: as unidades dealvenaria, a argamassa de assentamento, o graute e as eventuais armaduras.A alvenaria, em si, é constituída basicamente pela união das unidades dealvenaria interligadas entre si por uma junta de argamassa. As unidades de alvenaria podem ser de pedra, tijolos, blocos, entreoutros. No sistema de alvenaria estrutural são utilizados os chamados blocosestruturais, que são blocos fabricados industrialmente, conforme normas, e quegarantam a qualidade e a resistência necessária. No Brasil, os blocosestruturais mais utilizados são os blocos de concreto e os blocos cerâmicos,porém existem outros tipos tais como os blocos sílico-calcário, os blocos deconcreto aerado auto-clavado, entre outros.2.4.1 Blocos estruturais:
  20. 20. 10 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL Os blocos estruturais são definidos por Sabbatini (CEF, 2003) como: BLOCO – componente (unidade de alvenaria) de fabricação industrial com dimensões que superam as do tijolo; BLOCOS VAZADOS – blocos com células contínuas (vazados) perpendiculares a sua sessão transversal (são assentados com os vazados na direção vertical) nos quais a área total dos vazados em qualquer sessão transversal é de 25% a 60% da área bruta da sessão; BLOCOS MACIÇOS – blocos cuja área de vazios em qualquer sessão transversal é inferior a 25% da área bruta da sessão. BLOCOS DE CONCRETO – blocos produzidos com agregados inertes e cimento portland, com ou sem aditivos, moldados em prensas-vibradoras; BLOCOS CERÂMICOS – blocos constituídos de material cerâmico, obtido pela queima em alta temperatura (> 800ºC) de argilas, moldados por extrusão. As principais características funcionais dos blocos a serem respeitadassão: resistência mecânica, absorção total e inicial, dimensões reais e nominais,área líquida, peso unitário, estabilidade dimensional, isolamento termo-acústicoe durabilidade. As características dos blocos determinam importantes aspectos daexecução da obra:- Peso e dimensões - influenciam a produtividade;- Formato - influencia a técnica de execução;- Precisão dimensional - influencia os revestimentos e demais componentes. Os blocos determinam também importantes características do projeto,sendo estas a modulação, a coordenação dimensional e a passagem detubulações. O fator mais importante a ser considerado é a resistência à compressãodas unidades. A relação entre a resistência à compressão de uma parede e aresistência à compressão das unidades utilizadas é conhecida como o índicede eficiência da alvenaria. Conforme Duarte (1999), ensaios realizados pordiversos pesquisadores apontam que o índice de eficiência é muito variável e
  21. 21. 11 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURALconclui que quanto menos juntas horizontais tiverem, maior será o índice deeficiência da alvenaria. O índice de eficiência também tende a diminuir quandose utilizam unidades de maior resistência à compressão, devido ao aumento dadiferença entre a resistência à compressão das unidades e da argamassa. Os blocos são classificados em famílias, conforme suas medidas e levandoem consideração a modulação. A escolha da família dos blocos utilizados irágerar as medidas modulares do projeto. Uma família de blocos é o conjunto decomponentes de alvenaria que interagem modularmente entre si e com outroselementos construtivos. Os blocos que compõem a família, segundo suasdimensões modulares, são designados como bloco inteiro (blocopredominante), meio-bloco, blocos de amarração L e T (blocos para encontrode paredes), blocos compensadores A e B (blocos para ajuste de modulação) eblocos canaleta J ou U. Comumente no mercado as famílias são denominadas pelo comprimentoreal do bloco predominante. Temos a família 29 de modulação 15 e a família 39de modulação 15 ou 20. Na norma as famílias – denominadas de linhas – sãodesignadas pela largura nominal e pelo comprimento nominal. Temos então aslinhas 15x30, 15x40 e 20x40. A dimensão modular do bloco corresponde àdimensão real acrescidas de 1 cm, que correspondem à espessura média dasjuntas de argamassa. Na obra os blocos precisam estar cobertos e protegidos da contaminação eumidade do solo. Também devem ser separados de acordo com a resistênciaem áreas claramente identificadas. Algumas inspeções visuais podem serfeitas como recurso complementar aos ensaios laboratoriais:- Para peças de um mesmo lote eventuais diferenças de peso são um forteindicador de resistências irregulares, pois quanto mais leves as peças, maisporosas e menos resistentes;- A cor do bloco está relacionada à quantidade de água empregada na mistura.As peças muito escuras resultam de misturas muito secas. Isso se reflete nacompactação do concreto e na densidade da peça. Lotes de cor homogêneaindicam baixo desvio-padrão e bom controle de processo.
  22. 22. 12 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL- Arestas bem definidas dependem de misturas bem dosadas e compactas. Aocontrário, uma aresta irregular indica produto fabricado com água insuficientepara proporcionar a coesão e compactação do concreto.- Para blocos de concreto é possível fazer um teste preliminar depermeabilidade derramando um pouco de água sobre o bloco posicionado nahorizontal. Se o líquido não penetrar ou penetrar com dificuldade, a peça foibem adensada. A absorção de água com facilidade aponta para grandequantidade de vazios no concreto, indicando baixa resistência ou alto consumode cimento, caso a resistência tenha sido atingida BLOCOS VAZADOS DE CONCRETO; São elementos de alvenaria cuja área líquida é igual ou inferior a 75% daárea bruta, confeccionados com cimento Portland, água e agregados minerais,com ou sem inclusão de outros materiais, destinados à execução de alvenariaestrutural (ABNT-NBR 6136, 1994). Conforme a NBR 6136 (ABNT, 1994), as dimensões reais dos blocosvazados de concreto devem corresponder às dimensões constantes na tabelaabaixo. MEDIDAS DOS BLOCOS DE CONCRETO Módulos: M20 M15 Linha: ódulo 20x40 15x40 15x30 Largura (mm): 190 140 140 Altura (mm): 190 190 190 Bloco Inteiro 390 390 290 Comprimento (mm) Bloco Meio 190 190 140 Amarração L - 340 - Amarração T - 540 440 Compensador A 90 90 - Compensador B 40 40 - Tabela 2.1: Dimensões padronizadas de blocos vazados de concreto. Fonte: ABNT: NBR 6136, 1994. Podemos ver que a linha de blocos 15x30 (família 29 – M15) é a queapresenta uma modulação mais simplificada, pois o comprimento modular é
  23. 23. 13 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURALexatamente o valor de duas vezes a largura nominal. Com isso só é necessárioo uso de uma peça especial quando temos amarração de paredes em T. Nocaso da linha 15x40 (família 39 - M15), temos a necessidade do uso decompensadores para ajustarmos a modulação, afetando assim a simplicidadeconstrutiva. A linha 20x40 (família 39 – M20) geralmente só é utilizada quando,pelo projeto estrutural, tem-se a necessidade de paredes mais espessas. Bloco Meio Bloco Meio Bloco Amarração T Bloco Bloco Inteiro Canaleta U Canaleta U Compensador Figura 2.1: Exemplos de blocos estruturais de concreto. Fonte: Especificações técnicas Tecmold. Disponível dia: 20 abril 2010, em: <http://www.tecmold.com.br/download/espec_tec_alvenaria_est.pdf> Conforme Duarte (1998), os blocos de concreto sofrem o fenômeno deretração. Ocorre um encurtamento da parede provocado pela retração dosblocos de concreto. A parcela maior da retração ocorre no início devido à perdada umidade após o assentamento e por esse motivo não é recomendadomolhar os blocos de concreto no momento do assentamento, pois essaumidade adquirida aumentará o efeito da retração. Para que a argamassa deassentamento não perca umidade para o bloco deve-se utilizar uma argamassacom boa retenção de água. A maior parcela da retração ocorre no início da vida útil da parede,porém o fenômeno se estende ao longo do tempo juntamente com asmovimentações causadas por variações sazonais de umidade e temperatura.Por causa desse fenômeno, as alvenarias de blocos de concreto devem preverjuntas de retração (também chamadas juntas de contração) que podem serpreenchidas com argamassas ou outro material flexível (borracha, selante,massa) que tenham a propriedade de expansão. Conforme a NBR 6136 (ABNT, 1994), os blocos devem apresentaraspecto homogêneo, ser compactos, ter arestas vivas e ser livres de trincas ououtras imperfeições, que possam prejudicar o seu assentamento ou afetar a
  24. 24. 14 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURALresistência e a durabilidade da construção. A absorção de água deve sermenor ou igual a 10%. A retração por secagem deve ser menor ou igual a0,065%. BLOCOS CERÂMICOS O bloco cerâmico estrutural, conforme definição da NBR 15270-2(ABNT, 2005), é o componente da alvenaria estrutural que possui furosprismáticos perpendiculares às faces que os contêm. São produzidos paraserem assentados com furos na vertical. Podem ter paredes vazadas oumaciças, ou ainda serem perfurados.Bloco c/ parede vazadas Blocos com paredes maciços Bloco perfurado Figura 2.2: Classificação dos blocos estruturais cerâmicos Fonte: (ABNT - NBR 15270-2, 2005). Quanto às medidas, seguem as mesmas medidas modulares dos blocosde concreto, ou seja, podem ser utilizados módulos de 15 ou 20 cm. Na tabela02 temos as dimensões dos blocos conforme a norma. MEDIDAS DOS BLOCOS ESTRUTURAIS CERÂMICOS Módulo: M15 M20 Linha: 15x30 15x40 20x30 20x40 Largura (mm): 140 140 190 190 Altura (mm): 190 190 190 190 Bloco Inteiro 290 390 290 390 Comprimento Bloco Meio 140 190 140 190 (mm) Amarração L - 340 340 - Amarração T 440 540 490 590 Tabela 2.2: Dimensões padronizadas de blocos cerâmicos estruturais. Fonte: ABNT - NBR 15270-2, 2005. A qualidade das unidades cerâmicas está intimamente relacionada àqualidade das argilas empregadas na fabricação e também ao processo deprodução. Podem-se obter unidades de baixíssima resistência (0,1 MPa) até de
  25. 25. 15 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURALalta resistência. Devido a isto, torna-se imprescindível a realização de ensaiosde caracterização das unidades. BlocoBloco inteiro Bloco para Bloco Bloco Meio Bloco Canaleta u Amarração T Canaleta U Canaleta J Compensador Figura 2.3: Exemplos de blocos estruturais cerâmicos com paredes vazadas – Linha 15x30. Fonte: <http://www.selectablocos.com.br/ae_produtos.html>. Acessado em 20 abril 2010. Os blocos cerâmicos devem atender os requisitos da NBR 15270/ 2005:- Identificação gravada em uma de suas faces externas, com as letras EST(indicando a função estrutural);- Não deve apresentar defeitos sistemáticos, tais como quebras, superfíciesirregulares ou deformações que impeçam seu emprego na função especificada;- Precisão dimensional e planeza das faces – tolerância de +/- 3 mm;- Índice de absorção de água de 8% a 22%. BLOCOS DE CONCRETO X BLOCOS CERÂMICOS Ambos os blocos possuem medidas padronizadas equivalentes, demodo que a resistência e produtividade se equivalem. Segundo Duarte (1999),a grande vantagem do bloco cerâmico é possuir uma porosidade muito inferiorà do bloco de concreto. Esta porosidade inferior assegura uma maiorestanqueidade das paredes externas contra infiltrações provenientes da chuva.Outra vantagem, ainda conforme Duarte (1999), reside no fato de que aalvenaria cerâmica não apresenta retração, necessitando menor quantidade dejuntas de movimentação. Segundo Mendes (1998 apud Silva, 2003), uma grande vantagem dobloco cerâmico em relação ao bloco de concreto é a obtenção de altaresistência à compressão sem aumento considerável no custo da produção.Para blocos de concreto, a obtenção de resistências elevadas ficacondicionada ao aumento do teor de cimento, com conseqüente aumento doscustos de produção.
  26. 26. 16 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL O bloco cerâmico é mais leve do que o de concreto (cerca de 40%) oque facilita o processo de assentamento e o transporte além de reduzir a cargapara a fundação. Também apresentam maior flexibilidade para a criação depeças especiais (ROMAN, s/d). A cerâmica possui coeficiente de condutividade térmica menor que oconcreto melhorando o isolamento térmico. O bloco cerâmico com paredesvazadas possui melhor isolamento acústico devido a sua geometria com furosde pequenas dimensões nas extremidades, que não permite grande circulaçãodo ar, impedindo assim a propagação do som. A vantagem dos blocos de concreto é que estes alcançam índices deresistência maiores que os blocos cerâmicos de geometria equivalente. Osblocos de concreto conseguem chegar a altas resistências, que podem variarentre 15 e 20 MPa, possibilitando construções com maior número depavimentos. A definição do tipo de bloco a ser utilizado deve levar em conta tambéma disponibilidade do material na região para não incorrer em grandes custos detransporte. Argamassa: A argamassa na alvenaria estrutural tem a função unir solidamente osblocos, distribuindo as tensões uniformemente entre estes, além de acomodaras pequenas deformações destes componentes. As propriedades desejáveis das argamassas são trabalhabilidade,capacidade de retenção de água, capacidade de sustentação dos blocos,resistência inicial adequada e capacidade potencial de aderência. As propriedades desejáveis das juntas de argamassa são resistênciamecânica adequada, capacidade de absorção de deformações e durabilidade. A resistência mecânica da argamassa deve ser proporcional às unidadesde assentamento. Uma resistência maior da argamassa com relação aosblocos não resulta num aumento da resistência da parede e faz com que aargamassa deixe de cumprir sua função de absorver as deformações edistribuir uniformemente os esforços entre os blocos, enquanto que uma
  27. 27. 17 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURALargamassa com baixa resistência mecânica diminuirá o índice de eficiência daalvenaria e poderá causar o esmagamento da junta de argamassa. Conforme Kalil (s/d), a trabalhabilidade é conseguida pela combinaçãode vários fatores, sendo os principais a coesão, a consistência, a quantidadede água utilizada, o tipo e o teor de aglomerante empregado, a granulometria ea forma dos grãos do agregado. A capacidade de retenção de água é importante, pois se a águapresente na argamassa percolar muito rapidamente no bloco, não haverá águasuficiente para a completa hidratação do cimento, resultando numa ligaçãofraca entre a argamassa e os blocos. O tempo de endurecimento da argamassa não pode ser muito rápidoporque causará problemas no assentamento dos blocos. Se for muito lentocausará atrasos na construção devido à espera para a continuação daalvenaria. A aderência é a capacidade que a interface bloco-argamassa possui deabsorver tensões tangenciais (cisalhamento) e normais (tração) a ela, semcausar rompimento. É a propriedade mais importante da argamassaendurecida. Os materiais constituintes da argamassa são:- Cimento Portland: responsável direto pela resistência, aderência,trabalhabilidade e retenção de água;- Cal: confere plasticidade, aumenta a retenção de água e melhora a coesão ea extensão da aderência;- Areia: aumentam o rendimento e diminui os efeitos prejudicais do excesso decimento. A areia grossa aumenta a resistência à compressão, enquanto que aareia fina aumenta a aderência sendo, portanto preferíveis;- Água: é o elemento que permite o endurecimento da argamassa pelahidratação do cimento. É responsável direta pela trabalhabilidade daargamassa. Deve ser dosada em quantidade que permita o bom assentamentodas unidades, não causando segregação dos seus constituintes.
  28. 28. 18 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL Diversas pesquisas indicam que a espessura ótima para as juntas dealvenaria é 1 cm. Com valores superiores a resistência da alvenaria édiminuída, enquanto que em valores inferiores, a junta não consegue absorveras imperfeições que ocorrem nas unidades (ROMAN et al, 1999).2.4.2 Graute: O graute é um micro-concreto de grande fluidez utilizado como reforçoestrutural. Verticalmente é utilizado no interior dos vazados dos blocos ehorizontalmente através dos blocos canaleta. Conforme Kalil (s/d), o graute é aplicado nos vazados dos blocos com doisobjetivos: o primeiro seria proporcionar a integração da armadura com aalvenaria, no caso de alvenaria estrutural armada ou em armaduras apenas decaráter construtivo. O segundo objetivo seria o fato de aumentar a resistênciada parede sem a necessidade de aumentar a resistência da unidade. O grauteainda protege as armaduras contra corrosão. Segundo Oliveira Junior (1992 apud RAZENTE, 2004), o graute éresponsável pela solidarização entre os blocos e a armadura inserida em seusvazios, para que ambos trabalhem de modo monolítico, aumentando a árearesistente e a resistência à compressão das paredes. O graute é composto dos mesmos materiais usados para produzir oconcreto. A diferença está no tamanho do agregado graúdo, que são maisfinos, devendo passar 100% na peneira 12,5 mm e na relação água/cimento,que deve ser de 0,5 a 0,6 (relação a/c final, depois da perda do excesso deágua para alvenaria). Segundo Kalil (s/d), não se deve usar cimentosmodificados por pozolanas, pois são muito retentivos, ocasionando em umamaior relação água/cimento e com isso reduzindo a resistência. A consistência do graute deve ser coesa e apresentar fluidez adequadapara o preenchimento de todos os vazios. A retração não deve proporcionar aseparação entre o graute e as paredes internas dos blocos, podendo serutilizados aditivos para diminuí-la. A resistência à compressão do graute, combinada com as propriedadesmecânicas de blocos e argamassas definirão a resistência à compressão da
  29. 29. 19 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURALalvenaria. Segundo a NBR 10837 (ABNT, 1989), o graute deve ter suaresistência característica maior ou igual a duas vezes a resistência do bloco. Conforme Razente (2004), a altura máxima permitida para lançamento dograute é 3,00 m com adensamento e 1,60 m sem adensamento, comobrigatoriedade da existência de furos de visitas (mínimo de 7,5 cm de largurax 10 cm de altura), ao pé de cada trecho a ser lançado o graute (Figura 2.4). Ograuteamento deve ser executado no mínimo 24 horas após o assentamentodos blocos. Figura 2.4: Detalhe de furo de visita. Fonte: RAZENTE, 2004. Armaduras: Armaduras podem ter função estrutural ou somente função construtiva. Ascom função estrutural são consideradas no dimensionamento estrutural e servepara resistir a eventuais esforços de tração ou flexão nas estruturas. Sãodispostas verticalmente no interior dos blocos, que são preenchidos comgraute. As armaduras construtivas existem para evitar patologias construtivas epodem ser horizontais ou verticais. Existem nas vergas e contra-vergas, naamarração de paredes em prumo e nas juntas de controle, como reforço dosvãos, nas cintas de amarração e intermediárias, etc. Os fios, barras e telas de reforço que serão imersos em juntas deargamassa (para ligação entre paredes ou como reforço para distribuição de
  30. 30. 20 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL tensões) deverão ser ou de aço galvanizado ou constituído de metal resistente à corrosão (CEF, 2003). Na figura 2.5 vemos alguns modelos de reforços metálicos utilizados com finalidades construtivas:(a) (b) Figura 2.5: Exemplos de armaduras construtivas. (a): Detalhe de armaduras complementares em juntas a prumo. Fonte: VILATÓ, 1998 apud RAZENTE, 2004. (b): Solução para fixação de aduela metálica envolvente na lateral de paredes. Fonte: FRANCO, 1991 apud RAZENTE, 2004. A utilização de armaduras complementares, tanto na alvenaria armada quanto na alvenaria não-armada, é recomendada por Razente (2004) em alguns pontos específicos, tais como: • Armaduras complementares nas juntas a prumo com a utilização de grampos, estribos e telas metálicas distribuídos entre as fiadas da argamassa de assentamento (Figura 2.5.a); • Armaduras verticais e horizontais no perímetro das aberturas, contendo detalhe de comprimentos, dobras, ancoragens, etc. (Figura 2.6); • Armadura de espera para fixar batente metálico na alvenaria quando há porta de topo na parede (Figura 2.5.b); • Armaduras para ligação entre alvenaria e demais elementos estruturais como vigas, escadas, fundação, muros de arrimo, caixa de elevadores, etc.;
  31. 31. 21 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL• Armaduras na argamassa para resistirem aos efeitos de temperatura,umidade, retração, etc. Figura 2.6: Exemplo de elevação de parede com aberturas e detalhamento das armaduras. Fonte: RAZENTE, 2004. Na figura 2.6, temos a definição de armaduras construtivas e estruturais.As armaduras horizontais, em vermelho são utilizadas nas cintas deamarração, na cinta intermediária e nas vergas. Neste exemplo, não temos anecessidade de contra-vergas, pois o limite inferior da janela coincide com acinta intermediária. Nas linhas azuis estão representadas as armadurasverticais e seus devidos transpasses. São utilizadas onde ocorrem asconcentrações de tensões: no perímetro das aberturas e nos encontros deparedes.2.5 ELEMENTOS DA ALVENARIA Elementos, segundo definição da NBR 10837 (ABNT, 1989), é uma parte daobra suficientemente elaborada, constituída da reunião de um ou maiscomponentes. Os principais elementos no sistema de alvenaria estrutural são:
  32. 32. 22 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL 2.5.1 Paredes Elemento laminar vertical, apoiado de modo contínuo em toda a sua base,com comprimento maior que cinco vezes a espessura (NBR 10837, 1989). As paredes de alvenaria são uma combinação de unidades (tijolos oublocos) e argamassa. Para que o conjunto trabalhe de modo eficiente énecessário que a argamassa ligue solidariamente as unidades tornando oconjunto homogêneo. Roman et al (1999), classifica as paredes conforme a função estrutural queexercem, podendo ser classificadas como:• Paredes de vedação: as que resistem apenas ao próprio peso, e tem funçãode separação de ambientes internos ou de fechamento externo. Não temnenhuma responsabilidade estrutural;• Paredes estruturais: têm a função de resistir a todas as cargas verticais dopróprio peso, as de ocupação e as acidentais aplicadas sobre elas. Sãodimensionadas mediante processos racionais de cálculo.• Paredes de contraventamento: são as paredes estruturais projetadas parasuportarem também as cargas horizontais – originadas principalmente pelaação dos ventos – paralela ao seu plano.• Paredes enrijecedoras: têm a função de enrijecer as paredes estruturaiscontra a flambagem. Comportamento das paredes: A alvenaria tem bom comportamento à compressão, porém fraca resistênciaaos esforços de tração. A resistência das alvenarias à tração na direção verticaldepende da aderência da argamassa à superfície dos tijolos (Figura 2.11-a).Na direção horizontal a resistência à tração, provocada por esforços de flexão,recebe a contribuição da resistência ao cisalhamento que o transpasse dasfiadas dos blocos proporciona (Figura 2.11-b). Conforme Kalil (s/d), a resistência à compressão das alvenarias édependente de uma série de fatores, sendo os principais: a resistência àcompressão dos tijolos, a resistência à compressão das argamassas, aespessura da junta de assentamento e a qualidade da mão-de-obra.
  33. 33. 23 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL (a) (b) Figura 2.7: Comportamento da alvenaria. (a) Resistência à tração na direção vertical. Fonte: KALIL, s/d. (b) Resistência à tração na direção horizontal. Fonte: KALIL, s/d. Quando uma alvenaria está sob compressão existe na região de contatoentre a unidade de alvenaria e a junta de argamassa um esforço de traçãotransversal. Isso se deve pelo fato de a argamassa ser mais deformável que aunidade, tendendo a se deformar transversalmente mais que a unidade dealvenaria. Como esses dois materiais estão unidos solidariamente, sãoforçados a se deformarem igualmente em suas interfaces, causando esforçosde compressão transversal na base e no topo das juntas e esforços de traçãotransversal de valores iguais, nas faces superiores e inferiores das unidades dealvenaria (KALIL, s/d). BLOCO ARGAMASSA BLOCO Figura 2.8: Comportamento da interação bloco-argamassa. Fonte: Desenho do autor feito com base na definição de Kalil (s/d). Através desse comportamento, Kalil (s/d) conclui que:· Quanto maior a espessura da junta, menor é a resistência da alvenaria, devido ao aumento do esforço de tração transversal na unidade, causando o rompimento com a aplicação de menores valores de cargas de compressão;· Quanto maior a altura da unidade maior é a resistência da alvenaria, devido a dois fatores: é maior a seção transversal resistente ao esforço de tração e
  34. 34. 24 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL quanto mais elevada é a altura da unidade mais ela se deforma transversalmente, resultando em um menor valor da tensão transversal gerada na interface unidade/argamassa;· Quanto maior o módulo de deformação das unidades menor é a resistência da alvenaria, pois unidades muito rígidas conduzem a um aumento da tensão de tração na interface unidade/argamassa devido ao baixo módulo de elasticidade da junta;· A resistência da alvenaria pode ser maior do que a da argamassa da junta, mas dificilmente ultrapassa a resistência da unidade;· Ao se aumentar a resistência à compressão da argamassa da junta normalmente não há um aumento significativo na resistência à compressão da alvenaria, devido ao módulo de elasticidade da alvenaria não ser proporcional a sua resistência à compressão;· Quanto maior a resistência à compressão da unidade, maior a resistência à compressão da alvenaria. Como houve um aumento na resistência da unidade, o valor de sua resistência à tração transversal também aumenta, com isso aumentando a resistência à compressão da alvenaria. 2.5.2 Cintas A NBR 10837 (ABNT, 1989), define cinta como sendo o elemento estruturalapoiado continuamente na parede, ligado ou não às lajes ou às vergas dasaberturas, e que transmite cargas para as paredes resistentes. A principal função da cinta é garantir o travamento da parede, suportando edistribuindo os esforços, de forma que as paredes recebam cargasuniformemente distribuídas. Além disso, a cinta também é eficaz no controle deefeitos de variação volumétrica. No caso de aberturas adjacentes e próximas, recomenda-se que as vergase contravergas sejam executadas unidas para evitar a concentração detensões e conseqüentes sobrecargas aos blocos estruturais, além da facilidadeconstrutiva, como indicado no exemplo da elevação na Figura 2.9. A NBR10837 (ABNT, 1989) especifica que existam cintas contínuas em todas asparedes externas e internas solidárias com as lajes e que absorvam as cargashorizontais, entre elas a ação do vento e empuxos. Portanto, recomenda-se autilização de cinta intermediária na fiada das contravergas das janelas,
  35. 35. 25 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURALnormalmente 5ª ou 6ª fiada. É importante padronizar as alturas do peitoril dasjanelas para evitar interrupções nesta cinta. Figura 2.9: Utilização de cintas em aberturas adjacentes e próximas. Fonte: RAZENTE, 2004. 2.5.3 Vergas e Contravergas As regiões das aberturas de portas e janelas apresentam acentuadaconcentração de tensões. Devido a essas tensões, nestas regiões recomenda-se a execução de vergas e contravergas para evitar o aparecimento de trincase fissuras, devendo executá-las com traspasse em relação à face da abertura. A NBR 10837 (ABNT, 1989), define verga como sendo o elementoestrutural colocado sobre vãos de aberturas não maiores que 1,20 m, a fim detransmitir cargas verticais para as paredes adjacentes aos vãos. Contraverga éo elemento estrutural colocado sob os vãos de aberturas. Segundo Corrêa & Ramalho (1998 apud Razente, 2004) afirmam que asvergas são elementos estruturais lineares destinados a suportar e transmitirações verticais mediante um comportamento predominante à flexão. As vergas podem ser moldadas in-loco utilizando se os blocos canaleta,graute e armadura, ou utilizando-se peças pré-moldadas (Figura 2.10)
  36. 36. 26 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL (a) (b) Figura 2.10: Exemplo de vergas e contravergas. (a): Peças moldadas in loco com blocos canaleta. Fonte: <http://www.ceramicacity.com.br/alvenaria-estrutural.php>. Acesso: 10-maio-2010. (b): Verga e contraverga pré-moldados. Fonte: SANTOS, 2004 apud RAUBER, 2005. De acordo com Sabbatini (CEF, 2003), as contravergas devemultrapassar a lateral do vão em pelo menos d/5 ou 30 cm (o mais rigoroso dosdois, onde “d” é o comprimento da janela) e podem ser substituídas por umacinta contínua, armada, na altura dos parapeitos, por todas as paredesexternas. O apoio lateral para verga deve ser no mínimo de d/10 ou 10 cm - oque for maior (Figura 2.11). Alguns autores recomendam o transpasse mínimo de 30 cm tanto paraas vergas como para as contravergas, ou ainda, a medida de dois blocoscanaletas para ambos os lados do vão (RAZENTE, 2004, COÊLHO, 1998 eKALIL, s/d). d Figura 2.11: Dimensões mínimas de vergas e contravergas.
  37. 37. 27 2. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL Fonte: CEF, 2003. 2.5.4 Coxim É o componente estrutural não contínuo, cuja função é distribuir cargasconcentradas, possuindo relação de comprimento para altura não maior quetrês (ABNT - NBR 10837, 1989). É necessário sempre que houver concentração de tensão em algum pontoda alvenaria, como em apoios de vigas na alvenaria. Evitam o esmagamento eo aparecimento de fissuras nas alvenarias oriundas dessa carga concentrada.Normalmente são executados em concreto armado. Figura 2.12: Coxim recebendo a carga de uma viga. Fonte: KALIL, s/d. 2.5.5 Pilares Segundo definição da NBR 10837 (ABNT, 1989), pilar é todo elementoestrutural em que a seção transversal retangular utilizada no cálculo do esforçoresistente possui relação de lados inferior a cinco.Pode se optar por pilares de concreto armado ou confeccionar os pilares dealvenaria, utilizando blocos, graute e armaduras conforme for necessário.
  38. 38. 282. O SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL Figura 2.13: Pilares de alvenaria. Fonte: RAZENTE, 2004.
  39. 39. 3. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL3.1 RACIONALIZAÇÃO Segundo Barros (1996 apud FIGUEIRÓ, 2009), a racionalização naconstrução consiste no esforço para tornar mais eficiente a atividade de construir, nabusca da melhor solução para os diversos problemas da edificação. Conforme Puga (2008), a racionalização na construção civil é alcançadautilizando-se alguns princípios, dos quais ele cita: • Industrialização; • Modulação; • Uso de Equipamentos; • Controle de Produção; • Redução do Número de Tarefas; • Redução na Geração de Entulho e Retrabalho. A alvenaria estrutural é considerada um sistema racionalizado, pois atendevários princípios da racionalização construtiva, obtendo um processo construtivomais eficiente e com significativa redução de desperdício. Conforme Olivo Molinari (46º IBRACON, 2004 apud CARVALHO, 2006),falando sobre Princípios da Racionalização: “... a industrialização do canteiro ganhacom sistemas compostos por elementos pequenos, pré-definidos e de baixo custo,com peças de fácil inserção e grande tecnologia...”.3.2 MODULAÇÃO A coordenação modular é definida como a ordenação dos espaços naconstrução civil. É a metodologia que permite relacionar as medidas de projeto comas demais medidas modulares. A modulação é feita com base em um módulo predeterminado sobre o qualtodos os componentes são organizados e compatibilizados em função do mesmo. Nos projetos em alvenaria estrutural a modulação tem que ser realizada, tantona horizontal (plantas) como na vertical (elevações), sempre em função da medidado bloco.
  40. 40. 303. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL A modulação vertical corresponde à medida da altura do bloco acrescido deuma vez a medida da espessura da junta de argamassa. Ou seja, como os blocosestruturais (cerâmicos e de concreto) têm altura de 19 cm e a junta de argamassarecomendada é de 1 cm, temos a modulação vertical de 20 cm. A altura de todos oscomponentes – portas, janelas, cintas – deve ser em função do módulo vertical, ouseja, múltiplo de 20 cm. A modulação vertical poderá ser de piso a piso ou somente do piso ao teto,dependendo da ligação laje-parede utilizada. No caso de se optar pela modulaçãode piso a piso é necessário o uso do bloco canaleta compensador na última fiadadas paredes internas. Utilizando se a modulação do piso ao teto é necessária utilizarformas para escoramento da laje nas paredes externas ou o uso de peças J dealtura maior para abrigar a espessura da laje, porém na última fiada das paredesinternas são utilizados os blocos canaleta comum. Quando a espessura da laje nãocoincide com o módulo vertical utiliza-se a modulação piso a teto (Figura 3.1-b). Nasalvenarias aparentes recomenda-se a primeira opção (Figura 3.1-a). (a) Modulação de piso a piso (b) Modulação de piso a teto Figura 3.1: Opções de ligações laje-parede. Fonte: ABCP-PR 2, s/d. A modulação horizontal se refere ao comprimento real do bloco mais aespessura da junta (Figura 3.2). Para blocos estruturais de concreto ou cerâmicoutilizam-se a modulação de 15 e de 20 cm, dependendo da família de blocosadotada para o projeto.
  41. 41. 313. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Figura 3.2: Modulação Horizontal. Fonte: ANDOLFATO, 2006 apud FILHO, 2007. Como a alvenaria estrutural utiliza módulos pequenos – de 15 a 20 cm – nãodificulta e nem limita a solução arquitetônica em função da coordenação modular. Épossível atender corretamente ao programa previsto sem a necessidade de grandesalterações. Os ambientes e todos os elementos vinculados a alvenaria deverão ter asmedidas múltiplas do módulo. As esquadrias devem ser previstas na fase de projeto,com a escolha de componentes coerentes com a modulação utilizada, respeitandoas folgas e precisões.3.3 PRINCÍPIOS DO COMPORTAMENTO DOS EDIFÍCIOS Um edifício em alvenaria estrutural tem que resistir ao peso próprio(carregamento permanente), as cargas de utilização (carregamentos acidentais) eaos esforços laterais (ação dos ventos, empuxo de terra e água, etc.). A base de projetos em alvenaria estrutural se assenta no princípio de que aalvenaria pode suportar grandes tensões de compressão, mas pequenas tensões detração. Toda tração causada por momento fletor deve ser evitada (ROMAN et al,1999). 3.3.1 Ações Verticais Ações verticais são provenientes do carregamento permanente (peso próprioda estrutura, revestimento, vedações) e do carregamento acidental (cargas deutilização). As lajes, que atuam como diafragmas nesse sistema, transmitem àsparedes estruturais a ação das cargas de utilização, juntamente com a ação de seupeso próprio. As paredes estruturais recebem então essa reação das lajes ejuntamente com o seu peso próprio transmite essas tensões para as paredes abaixo.
  42. 42. 323. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL O cálculo de carregamento das paredes pode ser feito por paredes individuaisou por grupo de paredes, já que as paredes são interligadas (quando é feita aamarração). Os trechos de parede com aberturas – janelas e portas – não sãoconsideradas no cálculo de carregamento. Figura 3.3: Exemplo de grupos de paredes. Fonte: SILVA, 2005. Quando um carregamento é aplicado sobre um trecho do comprimento daparede, tende a ocorrer um espalhamento dessa carga ao longo da altura. A NBR10837 (ABNT, 1989) assume que o espalhamento ocorre dentro de uma regiãocompreendida por duas linhas que fazem um ângulo de 45° com a horizontal, comose vê na figura 3.4-a. Havendo uma amarração eficiente entre paredes de cantos e bordas, pode-seesperar a ocorrência do mesmo processo, exemplificado pela figura 3.4-b. Cabesalientar que o caminhamento das cargas verticais em cantos e bordas apenasocorre quando for possível o desenvolvimento de forças de interação. 45º (a) (b) Figura 3.4: Espalhamento do carregamento. Fonte: Corrêa e Page, 2001 apud SILVA T., 2005.
  43. 43. 333. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Segundo Silva (2005), é usual considerar que a existência de uma aberturatambém represente um limite entre paredes, ou seja, a abertura caracteriza ainterrupção do elemento. Assim sendo, uma parede com aberturas normalmente étomada como sendo uma seqüência de paredes independentes, ocorrendo, tambémnesse caso, forças de interação entre esses diferentes elementos e, portanto,havendo espalhamento e uniformização de cargas. Figura 3.5: Espalhamento vertical de cargas pontuais pelas paredes. Fonte: PUGA, 2008. Para se garantir a estabilidade do edifício, com relação às cargas verticais,FRANCO (s/d) faz algumas recomendações:  Limitação da esbeltez das paredes;  Distribuição adequada (uniforme) das paredes;  Ligação entre os elementos (redistribuição de carregamentos);  Sobreposição entre elementos comprimidos pavimento a pavimento. 3.3.2 Ações Horizontais No Brasil, as ações horizontais consideradas são as forças devidas ao ventoe ao desaprumo. Para edificações construídas em áreas sujeitas a abalos sísmicos,seus efeitos devem ser considerados. As paredes estruturais são divididas em dois tipos conforme sua função:paredes de contraventamento e paredes que são contraventadas. A parede que écontraventada tem participação desprezível na resistência da estrutura nas açõeshorizontais. As paredes de contraventamento são paredes paralelas à direção dosventos e tem a função de resistir aos esforços horizontais submetidos.
  44. 44. 343. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL A figura 3.6 mostra a ação do vento na estrutura de um edifício de alvenariaestrutural. Podemos ver que a laje tem papel fundamental na resistência do edifícioaos esforços horizontais, pois é ela que transmite as ações horizontais do painel dafachada às paredes de contraventamento. Por isso, como vimos anteriormente, alaje tem que atuar como um diafragma rígido. Figura 3.6: Ação do vento sobre a estrutura de um edifício. Fonte: HENDRY; SINHA; DAVIES, 1997 apud PAES, 2008.3.4 ESTABILIDADE DO EDIFÍCIO A concepção da estrutura deve ser elaborada de forma a garantir aestabilidade do edifício e seus elementos. Para tal deve se levar em consideração osarranjos e configuração dos elementos, os materiais e as seções resistentes e asvinculações. Franco (s/d) nos mostra alguns princípios para conseguir melhor estabilidadeatravés de um correto arranjo de placas (as lajes e as paredes estruturais).
  45. 45. 353. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Figura 3.7: Princípios de estabilidade no arranjo de placas. Fonte: FRANCO, s/d. Ainda segundo Franco (s/d), conseguiremos melhor estabilidade aos esforçosde vento pela disposição das paredes. Figura 3.8: Estabilidade do edifício pelo arranjo de paredes. Fonte: FRANCO, s/d.3.5 FORMAS DO PRÉDIO Do ponto de vista estrutural, podemos dizer que quanto mais robusta umaedificação, maior sua capacidade de resistir a esforços horizontais, principalmente aação do vento. Estes introduzem indesejáveis esforços de tração na alvenaria.Sendo assim, devem, se possível, ser neutralizados. A robustez do prédio é funçãode sua volumetria.
  46. 46. 363. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Figura 3.9: Efeitos da forma e altura na robustez do prédio. Fonte: DRYSDALE et al., 1994 apud DUARTE, 1999. Os esforços horizontais na edificação podem resultar em momentos torçoresna estrutura, em maior ou menor valor dependendo de sua configuração formal. Autilização de formas simétricas com áreas equivalentes pode reduzir os esforçostorcionais, indesejáveis na alvenaria. A figura 3.10 apresenta o efeito da forma doprédio na resistência à torção devido à atuação de forças horizontais, tomando-secomo referência uma planta quadrada.
  47. 47. 373. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Figura 3.10: Formas mais resistentes à torção. Fonte: DUARTE, 1999. Apesar de a forma cúbica pura resultar em uma maior resistência à torção,deve-se evitar, a todo custo, o uso de paredes muito longas, o que acentua osefeitos desfavoráveis das deformações volumétricas (CARVALHO, 2006). Emparedes ininterruptas é necessário a utilização de juntas de controle para absorver omovimento de retração/ expansão dos blocos.3.6 ALTURA DOS EDIFÍCIOS Com relação à altura vemos que o investimento na pesquisa e odesenvolvimento de materiais que compõem a alvenaria, como os blocos, quepassaram a ter melhor qualidade, ganharam maior resistência, dimensões menorese mais exatas possibilitam nos dias atuais a utilização do sistema em prédios maisaltos. O Brasil é um dos países que mais investem na tecnologia de edificações altas. São prédios entre 15 e 20 pavimentos, às vezes mais, que têm garagem, transição, pilotis e uma parede relativamente esbelta. Dentro de um quadro mundial, é uma situação desafiadora (ANTUNES, 2004). O limite de altura depende basicamente de dois fatores: a resistência dosblocos e a conformação geométrica das plantas.
  48. 48. 383. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL A resistência dos blocos está condicionada à disponibilidade de blocos naregião. Na tabela abaixo temos a resistência necessária dos blocos para cada faixade altura. Essa tabela serve apenas como referência de pré-dimensionamento,devendo o projeto estrutural estabelecer os blocos utilizados, bem como outrosparâmetros. Lembrando que não é necessário utilizar a mesma resistência de blocosem todos os pavimentos, podendo ser reduzidas para os pavimentos superiores. RESISTÊNCIA DOS BLOCOS ESTRUTURAIS EM MPa Núm. De Pavimentos Se todas paredes Com Vãos Regulares Com Vãos Maiores forem estruturais Até 4 4 4 6 5e6 4 6 8 7e8 6 8 12 9 e 10 8 10 14 11 e 12 10 12 16 13 e 14 12 14 18 15 e 16 14 16 20 17 e 18 14 18 20 19 e 20 16 20 20 (c/ bloco 19) Tabela 3.1: Resistência dos blocos com relação à altura do edifício. Fonte: PUGA, 2008. A conformação geométrica das plantas depende de:- Alinhamento das paredes para conseguir estabilidade.- Critérios bem definidos de distribuição das cargas (efetividade de nós). Atualmente tem-se como altura ótima, para conseguir os melhores benefíciosem relação ao custo e racionalização, de 14 a 15 pavimentos. (PUGA, 2008).3.7 DISTRIBUIÇÃO E ARRANJO DAS PAREDES Conforme Duarte (1999), as paredes estruturais devem cumprir os requisitos:  Atuar sob esforços verticais de compressão, conduzindo as cargas diretamente às fundações;  Atuar como parede de contraventamento, resistindo às forças laterais em todo o prédio;
  49. 49. 393. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL  Atuar isoladamente resistindo à flexão lateral, provocada pela pressão externa do vento. Para cumprir esses requisitos deve-se garantir a distribuição e arranjo dasparedes estruturais de forma adequada. Elas devem ser distribuídas de tal formaque uma atue como elemento enrijecedor e estabilizador da outra (ROMAN, MUTTI& ARAÚJO, 1999). A distribuição deve ser em ambas as direções a fim de garantir a estabilidadedo edifício em relação à ação do vento. Arranjos de paredes em conformações dotipo, “L”, “C”, “T” e duplo “T”, ilustrados na figura 4.11, conferem maior estabilidade àestrutura. As escadas e poços de elevadores também podem ser explorados para aobtenção de rigidez lateral. Figura 3.11: Arranjos de paredes que conferem maior estabilidade à estrutura. Fonte: ROMAN, MUTTI & ARAÚJO, 1999. Duarte (1999) nos chama a atenção para a localização do centro de massa edo centro de torção (centro de rigidez do prédio). O centro de massa é definido emcada pavimento pelo centro de massa do conjunto lajes e paredes. O centro detorção é o centro de rigidez somente das paredes estruturais que resistem à ação dovento. Quando o centro de massa coincidir com o centro de torção o sistemaestrutural é considerado simétrico e o carregamento horizontal devido à ação dovento provocará apenas esforços de translação nas paredes e lajes.
  50. 50. 403. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Figura 3.12: Arranjos estruturais simétricos e assimétricos. Fonte: DUARTE, 1999. Conforme Duarte (1999), um arranjo simétrico de paredes estruturaisdistribuídas na periferia do prédio fornece uma melhor resistência à torção por açãodo vento, porque dispõe o centro de rigidez próximo ao centro de massa. Nossistemas assimétricos, como o centro de massa não coincide com o centro detorção, além do movimento de translação devido às forças horizontais, tambémocorrerá rotação. Figura 3.13: Efeito do arranjo de paredes na resistência à torção do prédio Fonte: DUARTE, 1999. Segundo Gallegos (1988 apud RAUBER, 2005), em cada direção (longitudinale transversal) um edifício estruturalmente otimizado deve ter, no mínimo, em metros
  51. 51. 413. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURALlineares de parede estrutural, 4,2% da área total construída. Esta recomendaçãoprática procura assegurar certa uniformidade dos esforços laterais nas paredes, semsobrecarregá-las. Além disso, estes comprimentos totais devem seraproximadamente iguais em cada uma das direções analisadas (Figura 3.14). Figura 3.14: Distribuição das paredes ao longo da planta. Fonte: VARGAS, 1987 apud TAMBARA, 2006.Os arranjos das paredes, visando prover a estabilidade lateral em todas as direções,podem ser variados. Hendry (1981) tipifica as principais soluções, apresentando trêsdiferentes categorias:  Sistema celular: no qual tanto as paredes internas quanto às externas são carregadas e estas paredes formam um padrão celular, especialmente resistentes aos esforços laterais de vento.  Sistema de paredes transversais: caracterizado pela obtenção da estabilidade lateral associando o descarregamento das lajes nas paredes internas com a atuação das paredes de contraventamento, na direção oposta. Podem ser simples ou duplos.  Sistema complexo: arranjo no qual as caixas de escadas, elevadores ou compartimentos de serviços são centralizados na edificação como meio de fornecer estabilidade lateral ao conjunto. As paredes que circundam o núcleo ou colunas têm como função transmitir as cargas verticais entre os
  52. 52. 423. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL pavimentos, enquanto as paredes perimetrais externas não precisam ser estruturais. Figura 3.15: Possíveis sistemas de arranjo de paredes em edifícios de alvenaria estrutural. Fonte: HENDRY, SINHA & DAVIES, 1997 apud RAUBER, 2005. Quanto à disposição das paredes para a conformação do layout dosapartamentos, devem-se definir previamente as paredes que podem ser removidas(paredes de vedação). Puga (2008) lembra que com isso o sistema tambémpossibilita uma boa flexibilização de layouts, já que “a maior parte das paredes deum apartamento normalmente não serão objeto de intervenção.” Porém o projeto deve manter sempre algumas paredes estruturais internas, oque, quando comparado à ausência total de paredes estruturais internas,corresponde a uma menor necessidade de resistência da parede (bloco, graute eargamassa), menor altura da laje (menor vão), facilitando, inclusive, a utilização dobloco “J” (menor espessura do revestimento externo), melhor distribuição de cargana fundação e menor risco de colapso progressivo (CARVALHO, 2006).
  53. 53. 433. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL3.8 FORMAS DAS PAREDES Podem ser utilizadas paredes com diferentes formas visando à obtenção demaior rigidez comparativamente às paredes simples. Paredes com maior rigidez sãomenos suscetíveis à flambagem, o que permite, por exemplo, pés-direitos mais altos. DUARTE (1999) recomenda buscar formas que dêem movimento epersonalidade às paredes externas de fachada e, também, aumentem a resistênciado prédio. A figura 3.16 apresenta as formas de paredes possíveis, e a figura 3.17 àsdispõe em ordem de grandeza quanto ao desempenho estrutural à flexão. Figura 3.16: Formas possíveis de paredes estruturais. Fonte: ROMAN, MUTTI & ARAÚJO, 1999. Figura 3.17: Configuração da parede para a resistência à flexão. Fonte: DUARTE, 1999.
  54. 54. 443. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Para se evitar a flambagem, a norma NBR 10837 (ABNT, 1989) estabeleceque a esbeltez das paredes não armadas não deve exceder 20. A esbeltez édefinida pela relação entre a altura efetiva e a espessura efetiva. A altura efetiva ésua altura real, no caso de paredes apoiada na base e no topo. Se não há apoio notopo, a altura efetiva é o dobro da altura real. A espessura efetiva é a espessurareal, sem revestimentos, no caso de paredes sem enrijecedores. Caso a paredetenha enrijecedores, a espessura efetiva será majorada (ver ABNT NBR10837/1989, p 10, tabela 1).3.9 AMARRAÇÕES ENTRE PAREDES O fator fundamental para garantir os coeficientes de segurança estimadas nodimensionamento é a amarração adequada das paredes. Somente haveráespalhamento de carga através de um canto se nesse ponto puderem sedesenvolver forças de interação. A amarração pode ser direta ou indireta. A amarração direta consiste noentrosamento alternado entre as fiadas. É a solução que deve ser utilizada, sempreque possível, pois garante a interação entre as paredes. As paredes estruturais nãodevem ser contra fiadas com as paredes de vedação. A amarração indireta é quando ocorre junta a prumo, mas as paredes sãoamarradas através de reforços metálicos. É preciso fazer a verificação da eficáciadesses reforços. Também é utilizada a amarração indireta para ligação de paredescom ângulos diferentes de 90º (já existe no mercado opções de bloco paraamarração a 45º). (a) (b) (c) Figura 3.18: Exemplos de amarração indireta. (a) Amarração entre paredes estruturais não contra fiadas. (b) Amarração entre paredes estruturais e de vedação. (c) Exemplo de amarração indireta em paredes ligadas em ângulo diferente de 90°. Fonte: RAUBER, 2005.
  55. 55. 453. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Figura 3.19: Armaduras utilizadas na amarração indireta. Fonte: SANTOS, 1998. A amarração direta deve ser feita obedecendo à modulação horizontal. Parablocos da linha 15x30 ou 20x40, as amarrações podem ser feitas sem uso de blocosespeciais (Figura 3.20-a). Note que assim teremos a desvantagem de termos trêsfiadas de junta a prumo. Para a linha 15x30 tem-se a opção de utilizar o blocoespecial 15x45 para as amarrações em T (Figura 3.20-b). (a) (b) Figura 3.20: Exemplo de amarração de paredes (a) Linhas 15x30 ou 20x40. (b) Linha 15x30 somente. Fonte: ANDOLFATO, 2006 apud FILHO, 2007.
  56. 56. 463. DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL Para a linha 15x40 é necessário o uso do bloco especial 15x35 para asamarrações de canto e do bloco especial 15x55 para as amarrações em T (Figura3.21). Figura 3.21: Amarração de paredes para a linha 15x40. Fonte: ANDOLFATO, 2006 apud FILHO, 2007.3.10 ABERTURAS Um condicionante a ser observado é a definição das dimensões (largura ×altura × peitoril) das aberturas, presentes na alvenaria estrutural, pois é necessárioque os tipos e dimensões de portas e janelas sejam definidos no início do projeto.Deve-se também prever quaisquer outras aberturas como, por exemplo: aberturapara instalação do quadro de luz e força. Todas as aberturas devem ser previstas em função da modulação adotada. Aescolha das esquadrias deve levar em conta medidas que se enquadrem namodulação horizontal e vertical. Pode-se verificar a possibilidade de utilização deelementos pré-moldados, para a modulação dos vãos de aberturas. As aberturas, nas paredes estruturais, devem ser dispostas em um mesmoalinhamento vertical, conforme a figura abaixo:

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