Um dos objetivos deste trabalho é a determinação da resistência à flexão de paredinhas quando carregadas lateralmente. Como os esforços de compressão em prismas, paredinhas e paredes com várias alturas já foram estudados, deseja-se, neste trabalho, avançar em relação ao conhecimento do comportamento de paredes compostas por blocos encaixáveis e submetidas à flexão. Nos processos construtivos com blocos encaixáveis em sistema macho e fêmea, não se utiliza argamassa nas juntas horizontais.
Paredes montadas desse modo poderão instabilizar-se com cargas horizontais reduzidas. Normalmente as paredes recebem alguma pressão no seu topo, proveniente da deformação da viga superior ou da laje, quando esta descarrega diretamente na parede. Nos primeiros ensaios de flexão nas paredinhas, objetivando não utilizar argamassa ou cola entre os blocos, foram executadas paredinhas com filetes de argamassa nas juntas horizontais, para que os resultados servissem como elemento de comparação com os resultados de paredinhas construídas sem nenhuma argamassa nas juntas horizontais. Num segundo momento, paredinhas confeccionadas com os blocos encaixados e isentos de argamassa na juntas horizontais foram preparadas e ensaiadas à flexão por efeito de carga horizontal. Como as paredes resistiram a alguma flexão, optou-se por continuar os estudos conforme proposta inicial, ou seja, construir-se paredinhas conforme recomendado pelo manual de construção do Processo AG de Construção Industrializada. Geralmente, em uma edificação de alvenaria há dois tipos de painéis que resistem à carga lateral devida ao vento ou a explosão. Eles podem ser classificados como painel com ou sem pré-compressão. Os painéis com pré-compressão são aqueles que estão sujeitos tanto a carregamento de compressão como a cargas laterais. Os painéis “sem pré-compressão” podem ser aqueles que funcionam como elemento de vedação entre um esqueleto estrutural. O segundo tipo de painel, classificado como de vedação ou proteção, suportam pouca ou nenhuma carga de pré-compressão. Eles podem ser encontrados no topo de edifícios de vários pavimentos e em edifícios de poucos pavimentos. A principal função deste tipo de painel de vedação ou proteção está relacionada com a capacidade da alvenaria de resistir a carregamento lateral e manter o edifício resistente às intempéries. Estes painéis têm de ser suficientemente fortes e rígidos para transmitirem as forças laterais para lajes e/ou outros elementos resistentes, como vigas, pilares e paredes de cisalhamento. Assim, eles deverão ser projetados para resistirem ao momento fletor devido à pressão de vento ou explosão. O problema é mais ou menos simples, quando a alvenaria de tijolos transmite seus esforços horizontais para duas bordas, base e topo ou para as duas laterais verticais. A carga de ruptura é totalmente dependente do momento resistente, dependendo da resistência de ligação da interface entre tijolo e a argamassa ou da resistência de ligação de juntas perpendiculares (de topo) e da resistência do tijolo à tração. O problema torna-se mais complexo quando os painéis de vedação da alvenaria de tijolos são apoiados em três ou quatro lados, e estão, portanto, sujeitos a momento fletor em duas direções. A complexidade aumenta à medida que a alvenaria mostra-se como ortotrópica tanto na
resistência quanto na rigidez. Os métodos analíticos mais comuns usados são o método dos elementos finitos, convencional, baseado na teoria da flexão de placas elásticas ou o método da linha de escoamento baseado na teoria plástica.
A teoria da flexão de placas elásticas pode ser o método analítico mais apropriado para prever a fissuração do painel de proteção da alvenaria de tijolos, já que esta se comporta como um material frágil elástico ou “quasi-frágil”.30 Entretanto, este método não explica o comportamento pós-fissuração nem a considerável reserva de resistência após a fissuração inicial dos painéis da parede. Na maioria dos casos, este método parece desprezar a carga de ruptura, conforme CHEN (1982) e PAGE (1985).
Consoante SOUTHCOMBE (1986), a norma britânica BS 5628 fornece os coeficientes para a determinação dos momentos em painéis, submetidos a cargas laterais. A mesma norma não menciona a base analítica destes coeficientes, mas eles são semelhantes aos coeficientes da linha de escoamento (também conhecida como charneira). A principal razão para se considerar a teoria da linha de escoamento poderia ser pela semelhança dos padrões de fissuração em painéis de alvenaria como o que ocorre em lajes de concreto submetidas a carregamento lateral. As hipóteses feitas na teoria da linha de escoamento não podem ser satisfeitas pela natureza frágil da alvenaria de tijolos ou da alvenaria em geral. Além disso, a não consideração da ortotropia de rigidez viola a condição de equilíbrio de painéis sujeitos a carregamento lateral. Portanto, a aplicação da teoria da linha de escoamento aos painéis de alvenaria sujeitos a carregamento lateral é duvidosa.
Como explicado anteriormente, nem os métodos elásticos nem os plásticos são capazes de prever a resistência dos painéis de vedação da alvenaria de tijolos sujeitos a carregamento lateral. Segundo BAKER (1973), uma das principais razões é que o comportamento do material e o critério de ruptura na flexão bidirecional não foram definidos para a alvenaria de tijolos.
Várias pesquisas experimentais foram executadas para estudar o comportamento pré e pós-fissuração da alvenaria de tijolos e estabelecer o critério de ruptura para momento bidirecional. O critério de ruptura biaxial foi incorporado em programa convencional de
30
Como este termo é usual e aceito internacionalmente, neste trabalho vai-se adotá-lo também, considerando que a alvenaria se apresenta na ruptura, como um material intermediário entre os dúcteis e os frágeis, por isso quase-frágeis.
elementos finitos de flexão em placas para prever a pressão de ruptura do painel de vedação da alvenaria de tijolos sujeitos a carregamento lateral, conforme PAGE (1985). Como dito anteriormente, a complexidade no entendimento e determinação de momentos fletores biaxiais, ocorrentes em painéis sob carregamento lateral nas alvenarias ditas tradicionais, nos induz a estudar simplesmente momentos unidirecionais em paredes compostas de blocos encaixáveis.