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Mecanismos de ruptura

4.4 Modelagem através de elementos finitos

4.4.1 Mecanismos de ruptura

pode ser causada por deformações excessivas causadas por esforços de tração ou por variação volumétrica do material.

Segundo Peleteiro (2002) um modelo preciso para a análise de estruturas em alvenaria precisa incluir os mecanismos básicos de ruptura que caracterizam o material. Ou seja:

a) fissuras nas juntas;

b) escorregamento ao longo de uma junta horizontal ou vertical; c) fissuração das unidades de alvenaria na direção da tração;

d) fissura diagonal à tração nas unidades de alvenaria com valores de tensão normal suficiente para desenvolver atrito nas juntas;

e) fendilhamento das unidades à tração como resultado da dilatação da argamassa, com valores altos de tensão normal de compressão.

A figura 46 apresenta estes mecanismos de ruptura.

Figura 46 – Mecanismos de ruptura: (a) fissuras nas juntas, (b) escorregamento, (c)

fissuração das unidades, (d) fissura diagonal, (e) fendilhamento (PELETEIRO, 2002). Em uma micro-modelagem, segundo a mesma autora, todos esses fenômenos podem ser incorporados no modelo porque as juntas e as unidades são representadas separadamente.

Numa macro-modelagem as juntas são dispersas em meio contínuo homogêneo anisotrópico e a interação dos elementos não pode ser incorporada no modelo, dessa forma, uma relação de tensões e deformações médias é estabelecida.

5 PATOLOGIA NAS ESTRUTURAS DE ALVENARIA

Segundo Falcão Bauer as fissuras ocupam o primeiro lugar na sintomatologia em alvenarias estruturais de blocos vazados de concreto. A identificação das fissuras e de suas causas é de vital importância para a definição do tratamento adequado para a recuperação da alvenaria.

A configuração da fissura, abertura, espaçamento e, se possível, a época de ocorrência (após anos, semanas, ou mesmo algumas horas da execução), podem servir como elementos para diagnosticar sua origem.

As fissuras podem ocorrer nas juntas de argamassa ou nas unidades devido às diferentes propriedades mecânicas e elásticas dos constituintes da alvenaria, e em função das solicitações atuantes. Segundo este mesmo autor outros fatores que afetam o comportamento da alvenaria são:

a) qualidade dos blocos: dimensões incorretas, falhas na porosidade e acabamento superficial;

b) argamassa de assentamento: consumo de aglomerantes, retenção de água e retração; c) alvenarias: geometria do edifício, esbeltez, eventual presença de armaduras, existência de paredes de contraventamento;

d) Recalques diferenciais em fundações; e) Movimentações higroscópicas e térmicas.

A Tabela 9 apresenta um resumo das diferentes configurações das fissuras ocorridas em alvenaria estrutural e as prováveis causas geradoras de cada uma destas tipologias.

Tabela 9 – Fissuras na alvenaria estrutural

Resistência à tração do bloco vazado de concreto é superior à resistência à tração da argamassa.

Resistência à tração do bloco vazado de concreto é igual ou inferior à resistência à tração da argamassa. Fissuras Verticais – Principais tipologias e prováveis causas

Sob ação de cargas uniformemente distribuídas, em função principalmente da deformação transversal da argamassa de assentamento e da eventual

fissuração de blocos ou tijolos por flexão local, as paredes em trechos contínuos apresentam fissuras tipicamente verticais.

Sendo constituídas de materiais porosos, as alvenarias terão seu comportamento influenciado pelas movimentações higroscópicas desses materiais. A expansão das alvenarias por

higroscopicidade ocorrerá com maior intensidade nas regiões da obra mais sujeitas à ação da umidade como, por exemplo, cantos desabrigados, platibandas, base das paredes etc.

Em trechos com a presença de aberturas, haverá considerável concentração de tensões no contorno dos vãos. No caso da inexistência ou

subdimensionamento de vergas e contravergas, as fissuras se desenvolverão a partir dos vértices das aberturas.

Devido a cargas verticais concentradas, sempre que não houver uma correta distribuição dos esforços através de coxins ou outros elementos, poderão ocorrer esmagamentos localizados e formação de fissuras a partir do ponto de transmissão da carga. Fissuras Inclinadas – Principais tipologias e prováveis causas

Recalques diferenciados, provenientes por exemplo de falhas de projeto, rebaixamento do lençol, falta de homogeneidade do solo ao longo da construção, compactação diferenciada de aterros e influência de fundações vizinhas provocarão fissuras inclinadas em direção ao ponto onde ocorreu o maior recalque.

As fissuras horizontais nas alvenarias, causadas por sobrecargas verticais atuando axialmente no plano da parede, não são freqüentes; poderão ocorrer, entretanto, pelo esmagamento da argamassa das juntas de assentamento. Tais fissuras, contudo, não são muito raras em paredes submetidas à

flexocompressão.

Em alvenarias pouco carregadas, a expansão diferenciada entre fiadas de blocos pode provocar, por exemplo, a ocorrência de fissuras horizontais na base das paredes.

Na retração por secagem de grandes lajes de concreto armado sujeitas a forte insolação poderá ocorrer fissuração, devido ao encurtamento da laje, que provocará uma rotação nas fiadas de blocos próximos à laje.

Devido a movimentações térmicas, surgirão fissuras idênticas àquelas relatadas para a movimentação higroscópica e retração por secagem. Estas serão mais intensas nas lajes de cobertura e poderão ser evitadas com um cintamento muito rígido ou sistema de apoio deslizante

6 CONCLUSÃO

Neste trabalho foram apresentadas as recomendações da norma nacional quanto ao dimensionamento de alvenaria estrutural constituída por blocos vazados de concreto, ponto inicial para a correta execução do projeto de cálculo estrutural.

Os fundamentos aqui apresentados permitem o correto dimensionamento e algumas formas de tornar este dimensionamento mais preciso, visto que muitos profissionais ainda não dominam as técnicas relacionadas a este material e cometem muitos erros em seu dimensionamento, principalmente devido ao comportamento da alvenaria que é constituída de diversos materiais e por isso tem sua resistência afetada por diversos fatores. Estes fundamentos também podem ser aplicados à alvenaria estrutural constituída por blocos de outros materiais, por exemplo cerâmicos ou silico-calcáreos, apesar de não haver norma nacional correspondente, pois são baseados na resistência dos materiais.

Como exemplo destes erros a não consideração das interações entre os painéis de alvenaria, objeto de estudos de muitos pesquisadores e que apresentou certo avanço nos últimos anos para painéis maciços, apesar de ainda não possuir resultados satisfatórios quanto a painéis com aberturas, pode gerar maior economia para a obra, pois pode reduzir muito a resistência necessária para as unidades.

Com a introdução da modelagem por elementos finitos verificou-se também a otimização da execução do projeto, tornando a análise estrutural antes baseada em métodos empíricos, muito mais realista e coerente, entretanto as dificuldades na obtenção dos módulos de deformação da alvenaria, por ser um material heterogêneo e anisotrópico ainda representam barreiras para a difusão deste método.

Quando não existe uma consideração adequada dos fundamentos aqui apresentados verificam-se patologias nas construções que podem causar desde um simples desconforto estético até a perda das condições de serviço da estrutura, diagnosticar estas patologias e formular soluções para se evita-las ou corrigi-las pode se tornar fundamental para garantir a sobrevivência da estrutura.

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