Alvenaria estrutural: dimensionamento de um edifício de quatro pavimentos utilizando blocos vazados de concreto

Texto

(1)UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA ISMAEL STEINMETZ. ALVENARIA ESTRUTURAL: DIMENSIONAMENTO DE UM EDIFÍCIO DE QUATRO PAVIMENTOS UTILIZANDO BLOCOS VAZADOS DE CONCRETO. Palhoça 2018.

(2) ISMAEL STEINMETZ. ALVENARIA ESTRUTURAL: DIMENSIONAMENTO DE UM EDIFÍCIO DE QUATRO PAVIMENTOS UTILIZANDO BLOCOS VAZADOS DE CONCRETO. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Civil.. Orientador: Prof. Paulo Henrique Wagner, Esp.. Palhoça 2018.

(3)

(4) A minha mãe, Zulma Weingärtner, exemplo de mulher,. mãe. e. educadora,. batalhadora,. guerreira e defensora incondicional de seus filhos, incentivadora maior de todos os nossos sonhos e que nos carrega sempre em suas orações..

(5) AGRADECIMENTOS Primeiramente, a Deus pelo dom da vida que me foi dado. A minha esposa por ser meu porto seguro, pela compreensão, dedicação e motivação em todas as horas. Ao meu filho, que apesar da pouca idade soube entender os motivos da minha ausência em alguns momentos. A minha família, por todo apoio, amor e mensagens de incentivo e carinho. Ao meu sogro, Nilton Rui Zluhan (in memoriam), por sempre acreditar nas minhas ideias, loucuras e potencial. Ao professor, orientador e amigo, Paulo Henrique Wagner pela disponibilidade da orientação e o tempo dedicado durante o desenvolvimento deste trabalho. Aos meus professores, pelos conhecimentos transmitidos ao longo do curso. Aos meus colegas de curso e disciplinas, que compartilharam comigo nesta longa jornada a troca de conhecimentos e experiências. Aos servidores, técnicos administrativos e professores da UNISUL, pelo trabalho e dedicação. Aos amigos que fiz ao longo do curso e aos que deixei de conviver durante o passar dos anos, pelos bons momentos e conversas. Aos membros da banca examinadora, pela disposição em atender meu convite. E por fim, a todos que direta ou indiretamente me auxiliaram na realização deste trabalho. Muito Obrigado!!!.

(6) “Tudo quanto fizerdes, fazei-o de todo o coração, como para o Senhor e não para homens” (Colossenses 3:23)..

(7) RESUMO A alvenaria estrutural tem sido utilizada desde os primórdios mesmo que de forma empírica, e nos últimos anos tem tido grandes avanços em função de novas pesquisas, elaboração de normas técnicas e melhoria dos materiais e processos construtivos utilizados. A demanda por habitações de baixo custo tem encontrado na alvenaria estrutural um sistema construtivo capaz de fazer frente ao concreto armado convencional, em função da sua alta capacidade de racionalização. Ao apropriar-se dos seus benefícios, levando-se em consideração as nuances necessárias para um bom projeto, têm-se então uma boa solução de engenharia. Cabe ao engenheiro calculista e demais profissionais envolvidos, dimensionar e desenvolver seus projetos, de forma que a economia esperada por este sistema seja realmente materializada durante a execução da edificação. Palavras-chave: Alvenaria Estrutural. Projeto. Dimensionamento..

(8) LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Coliseu Romano, Pirâmides do Egito e Catedral de Notre Dame. .......................... 16 Figura 2 - Central Park Lapa - 04 e 12 pavimentos. ................................................................. 17 Figura 3 - Edifício Jardim Prudência (a) e Edifício Muriti (b). ................................................ 18 Figura 4 - Áreas bruta, líquida e efetiva. .................................................................................. 24 Figura 5 - Amarração direta (esquerda) e indireta (direita). ..................................................... 25 Figura 6 - Bloco vazado de concreto. ....................................................................................... 26 Figura 7 - Exemplo de famílias de blocos vazados de concreto. .............................................. 28 Figura 8 - Ações atuantes em um sistema tipo caixa ................................................................ 42 Figura 9 - Dispersão de ações verticais .................................................................................... 45 Figura 10 - Espalhamento do carregamento em paredes planas e em "L" ............................... 46 Figura 11 - Interação de paredes em um canto ......................................................................... 46 Figura 12 - Distribuição de cargas verticais para paredes isoladas .......................................... 48 Figura 13 - Distribuição de cargas verticais para um grupo de paredes ................................... 49 Figura 14 - Distribuição da ação do vento para as paredes de contraventamento. ................... 51 Figura 15 - Deslocamento horizontal em paredes de contraventamento. ................................. 52 Figura 16 - Imperfeições geométricas globais .......................................................................... 54 Figura 17 - Ação horizontal equivalente para consideração do desaprumo ............................. 55 Figura 18 - Aplicação das excentricidades devidas ao vento ................................................... 58 Figura 19 - Consideração de abas em painéis de contraventamento. ....................................... 59 Figura 20 - Momento de segunda ordem. ................................................................................. 62 Figura 21 - Cargas concentradas. ............................................................................................. 70 Figura 22 - Diagrama de tensões para alvenaria não armada. .................................................. 73 Figura 23 - Diagrama de tensões e deformações para alvenaria armada. ................................. 75 Figura 24 - Planta do pavimento térreo. ................................................................................... 83 Figura 25 - Planta pavimento tipo (3x). .................................................................................... 84 Figura 26 - Planta de cobertura e barrilete. .............................................................................. 85 Figura 27 - Corte BB. ............................................................................................................... 86 Figura 28 - Modulação de 1ª e 2ª fiadas. .................................................................................. 87 Figura 29 - Paredes estruturais definidas nas direções X e Y.................................................... 89 Figura 30 - Paredes de contraventamento na direção "X". ....................................................... 90 Figura 31 - Paredes de contraventamento na direção "Y". ....................................................... 91 Figura 32 - Distância do centroide ao bordo mais afastado da PX-08. .................................... 92.

(9) Figura 33 - Características geométricas da parede PX-08. ....................................................... 92 Figura 34 - Posicionamento e direção das lajes no pavimento tipo.......................................... 97 Figura 35 - Reações das lajes nas paredes PY-01, PY-02 e PY-05. .......................................... 98 Figura 36 - Grupos isolados de paredes (térreo, tipo e cobertura). ........................................ 102 Figura 37 - Características geométricas das paredes em X e Y sem as abas. .......................... 114 Figura 38 - Posicionamento das vigas de alvenaria. ............................................................... 134.

(10) LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Economia entre as estruturas convencionais e alvenaria estrutural. ....................... 15 Tabela 2 - Dimensões nominais................................................................................................ 27 Tabela 3 - Classe, largura e espessura mínima das paredes dos blocos. .................................. 29 Tabela 4 - Resistência característica à compressão, absorção e retração. ................................ 30 Tabela 5 - Requisitos para argamassa de assentamento ........................................................... 32 Tabela 6 - Indicação de traços, resistência e usos de argamassas. ........................................... 33 Tabela 7 - Proporções recomendadas para traços de graute. .................................................... 34 Tabela 8 - Relações prisma/bloco estimadas. ........................................................................... 38 Tabela 9 - Classificação das ações. .......................................................................................... 43 Tabela 10 - Coeficientes para redução de ações variáveis ....................................................... 60 Tabela 11 - Coeficientes de ponderação para combinações normais de ações. ....................... 60 Tabela 12 - Valores de ɣm ......................................................................................................... 64 Tabela 13 - Valores máximos do índice de esbeltez. ............................................................... 67 Tabela 14 - Valores característicos ao cisalhamento – fvk. ....................................................... 71 Tabela 15 - Valores característicos da resistência à tração na flexão - ftk. ............................... 74 Tabela 16 - Características geométricas das paredes nas direções X e Y. ................................ 93 Tabela 17 - Cargas das lajes e peso próprio das paredes do reservatório. ................................ 99 Tabela 18 - Cargas das lajes e peso próprio das paredes da cobertura. .................................... 99 Tabela 19 - Cargas das lajes e peso próprio das paredes do barrilete. ................................... 100 Tabela 20 - Cargas das lajes e peso próprio das paredes do pavimento tipo. ......................... 100 Tabela 21 - Cargas das lajes e peso próprio das paredes do térreo. ....................................... 101 Tabela 22 - Resultantes das cargas verticais nos grupos de paredes. ..................................... 103 Tabela 23 - Resultantes Nk (em kN) das cargas acumuladas em cada grupo. ........................ 104 Tabela 24 - Carregamento linear Nk/L (kN/m) acumulado em cada grupo............................ 104 Tabela 25 - Valores de S2 para cada pavimento. ................................................................... 106 Tabela 26 - Valores de Vk e q para cada pavimento. .............................................................. 106 Tabela 27 - Valores de Fa nas direções X e Y. ........................................................................ 108 Tabela 28 - Rigidez individual e relativa das paredes nas direções X e Y. ............................ 110 Tabela 29 - Esforços horizontais nas direções X e Y. ............................................................. 111 Tabela 30 - Esforço cortante e momento fletor por parede em X e Y. .................................... 112 Tabela 31 - Momentos torsores nas direções X e Y. ............................................................... 113 Tabela 32 - Características geométricas em X e Y - cálculo de esforços à torção. ................. 115.

(11) Tabela 33 - Esforço cortante por parede devido à torção. ...................................................... 116 Tabela 34 - Momento por parede devido à torção. ................................................................. 117 Tabela 35 - Características geométricas, esforços e tensões nas paredes do térreo. .............. 118 Tabela 36 - Características geométricas, esforços e tensões nas paredes do tipo 1. .............. 119 Tabela 37 - Características geométricas, esforços e tensões nas paredes do tipo 2. .............. 120 Tabela 38 - Características geométricas, esforços e tensões nas paredes do tipo 3. .............. 121 Tabela 39 - Valores de fpk à compressão simples em MPa. .................................................... 123 Tabela 40 - Verificação do fpk mínimo em MPa. .................................................................... 126 Tabela 41 - Relação Prisma/Bloco em MPa. .......................................................................... 127 Tabela 42 - Resumo de fbk por pavimento em MPa. ............................................................... 128 Tabela 43 - Verificação da máxima na tração em MPa. ......................................................... 130 Tabela 44 - Verificação da resistência ao cisalhamento em MPa. ......................................... 133 Tabela 45 - Vigas e esforços atuantes. ................................................................................... 135 Tabela 46 - Armadura das vigas para resistir à flexão. .......................................................... 138 Tabela 47 - Resumo das armaduras das vigas. ....................................................................... 142 Tabela 48 - Especificações dos materiais para o edifício exemplo. ....................................... 144.

(12) SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO................................................................................................................. 12 1.1 OBJETIVOS .................................................................................................................... 12 1.1.1 Objetivo geral .............................................................................................................. 12 1.1.2 Objetivos específicos ................................................................................................... 13 1.2 LIMITAÇÕES ................................................................................................................. 13 1.3 PROBLEMA .................................................................................................................... 14 1.4 JUSTIFICATIVA ............................................................................................................ 14 2 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ............................................................................. 16 2.1 HISTÓRICO .................................................................................................................... 16 2.1.1 Alvenaria ...................................................................................................................... 16 2.1.2 Normas ......................................................................................................................... 18 2.1.3 Vantagens e desvantagens .......................................................................................... 20 2.2 TERMOS E DEFINIÇÕES .............................................................................................. 21 2.2.1 Componente de alvenaria ........................................................................................... 22 2.2.2 Elemento de alvenaria ................................................................................................. 22 2.2.3 Paredes ......................................................................................................................... 22 2.2.4 Pilar, Viga, Verga, Contraverga, Cinta, Coxim, Enrijecedor e Diafragma ........... 23 2.2.5 Prisma ........................................................................................................................... 24 2.2.6 Áreas bruta, líquida e efetiva ..................................................................................... 24 2.2.7 Tipos de amarração ..................................................................................................... 25 2.3 COMPONENTES DA ALVENARIA E SUAS PROPRIEDADES ............................... 26 2.3.1 Blocos ............................................................................................................................ 26 2.3.1.1 Requisitos físico-mecânicos ....................................................................................... 29 2.3.2 Argamassa de assentamento ....................................................................................... 30 2.3.3 Graute ........................................................................................................................... 33 2.3.4 Armaduras ................................................................................................................... 35 2.3.5 Alvenaria ...................................................................................................................... 35 2.3.5.1 Resistência à compressão ........................................................................................... 36 2.3.5.2 Prisma ......................................................................................................................... 36 2.3.5.3 Relações prisma/bloco ................................................................................................ 37 2.3.5.4 Propriedades elásticas ................................................................................................. 38 2.4 SEGURANÇA DAS ESTRUTURAS ............................................................................. 39.

(13) 2.4.1 Método das Tensões Admissíveis ............................................................................... 40 2.4.2 Método dos Estados Limites ....................................................................................... 41 2.5 CONCEPÇÃO E ANÁLISE ESTRUTURAL ................................................................. 42 2.5.1 Ações ............................................................................................................................. 43 2.5.1.1 Ações verticais............................................................................................................ 43 2.5.1.1.1 Dispersão de ações verticais ................................................................................... 44 2.5.1.1.2 Interação de paredes para carregamento vertical .................................................. 45 2.5.1.1.3 Distribuição e uniformização das cargas ................................................................ 47 2.5.1.1.4 Métodos de distribuição das ações verticais ........................................................... 47 2.5.1.2 Ações horizontais ....................................................................................................... 51 2.5.1.2.1 Vento ........................................................................................................................ 52 2.5.1.2.2 Imperfeições geométricas globais (desaprumo) ...................................................... 54 2.5.1.2.3 Distribuição das ações horizontais ......................................................................... 55 2.5.1.2.4 Efeitos de torção ...................................................................................................... 57 2.5.1.2.5 Consideração de flanges em painéis de contraventamento ..................................... 59 2.5.1.3 Valores reduzidos de ações variáveis ......................................................................... 60 2.5.1.4 Valores de cálculo das ações ...................................................................................... 60 2.5.1.5 Combinação de ações ................................................................................................. 61 2.5.2 Estabilidade Global ..................................................................................................... 61 2.5.3 Dano acidental e colapso progressivo ........................................................................ 63 2.6 PRINCIPAIS CRITÉRIOS PARA O DIMENSIONAMENTO ...................................... 64 2.6.1 Resistência de cálculo .................................................................................................. 64 2.6.2 Critérios de dimensionamento ................................................................................... 65 2.6.2.1 Compressão simples ................................................................................................... 66 2.6.2.2 Forças concentradas.................................................................................................... 69 2.6.2.3 Cisalhamento .............................................................................................................. 70 2.6.2.4 Flexão simples ............................................................................................................ 73 2.6.2.4.1 Alvenaria não armada ............................................................................................. 73 2.6.2.4.2 Alvenaria armada .................................................................................................... 74 2.6.2.5 Flexão Composta ........................................................................................................ 77 2.6.2.5.1 Flexo-compressão .................................................................................................... 77 2.6.2.5.2 Alvenaria não armada ............................................................................................. 78 2.6.2.5.3 Flexo-tração ............................................................................................................ 79 2.6.2.5.4 Alvenaria armada .................................................................................................... 79.

(14) 2.6.2.5.5 Prescrições adicionais – BS 5628-1 (2005) ............................................................ 80 3 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO ....................................................................... 81 3.1 METODOLOGIA ............................................................................................................ 81 3.2 DADOS DO EDIFÍCIO ................................................................................................... 82 3.3 DEFINIÇÕES DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS .................................................... 88 3.3.1 Paredes Estruturais ..................................................................................................... 88 3.3.2 Paredes de contraventamento .................................................................................... 89 3.3.2.1 Direção “X” ................................................................................................................ 89 3.3.2.2 Direção “Y” ................................................................................................................. 90 3.3.3 Lajes.............................................................................................................................. 93 3.4 ANÁLISE ESTRUTURAL ............................................................................................. 94 3.4.1 Ações Verticais............................................................................................................. 94 3.4.1.1 Ações das lajes ........................................................................................................... 97 3.4.1.2 Ações devido ao peso próprio das paredes ................................................................. 98 3.4.1.3 Distribuição das cargas verticais .............................................................................. 101 3.4.2 Ações Horizontais ...................................................................................................... 104 3.4.2.1 Desaprumo ................................................................................................................ 104 3.4.2.2 Vento ........................................................................................................................ 105 3.4.2.3 Distribuição das ações horizontais ........................................................................... 108 3.4.2.4 Esforços em cada parede (sem torção) ..................................................................... 111 3.4.2.5 Esforços em cada parede (com torção) ..................................................................... 112 3.5 DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÃO ................................................................. 118 3.5.1 Compressão Simples ................................................................................................. 122 3.5.2 Flexão Composta nas Paredes .................................................................................. 123 3.5.2.1 Verificação da flexo-compressão ............................................................................. 124 3.5.2.2 Verificação da flexo-tração ...................................................................................... 128 3.5.2.3 Hipóteses para evitar trações nas paredes ................................................................ 131 3.5.3 Cisalhamento nas paredes ........................................................................................ 131 3.5.4 Cargas Concentradas ................................................................................................ 133 3.5.5 Dimensionamento das vigas de alvenaria................................................................ 134 3.5.5.1 Flexão ....................................................................................................................... 135 3.5.5.2 Cisalhamento ............................................................................................................ 139 3.6 ESTABILIDADE GLOBAL ......................................................................................... 142 3.7 RESULTADOS .............................................................................................................. 143.

(15) 3.8 COMENTÁRIOS ADICIONAIS .................................................................................. 144 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES ............................................... 145 REFERÊNCIAS.................................................................................................................... 147.

(16) 12. 1. INTRODUÇÃO A alvenaria estrutural adotada na execução de edifícios de vários pavimentos tem-. se mostrado como opção construtiva largamente difundida e utilizada em todo o mundo, devido a algumas vantagens apresentadas, como economia, flexibilidade e velocidade de construção (ROMAM, MUTTI, ARAÚJO, 1999). Os últimos anos foram de grandes e visíveis avanços para a alvenaria estrutural, em função de várias pesquisas, melhoria da qualidade dos materiais empregados, bem como a reformulação da norma brasileira e o surgimento de várias literaturas abrangendo este assunto, o que lhe torna, segundo Roman, Mutti, Araújo (1999), o mais moderno e econômico método de construção. Por definição, tem-se que a alvenaria estrutural é um processo construtivo, em que as próprias paredes da edificação são responsáveis por resistir às cargas atuantes e transmitilas diretamente para as fundações ou estruturas de apoio, em substituição aos pilares e vigas utilizados em sistemas de concreto armado, aço ou madeira, sendo que a base dos projetos deve ser balizada pelos princípios de que a alvenaria é capaz de suportar grandes tensões de compressão e pequenas tensões de tração, e que toda tração oriunda de momento fletor deve ser evitada (ROMAM, MUTTI, ARAÚJO, 1999). Diante destas afirmações, fica claro que se deve explorar a resistência à compressão do bloco estrutural, objeto de estudo deste trabalho, para compensar a baixa resistência à tração do mesmo. Por todas as vantagens deste sistema estrutural, bem como pelo avanço das tecnologias e pela constante busca do mercado por maior qualidade e economia, iremos tratar neste trabalho sobre as peculiaridades da alvenaria estrutural, especificamente com blocos vazados de concreto, e dimensionar um edifício de quatro pavimentos, que tem por objetivo auxiliar na solução habitacional do país, através de edificações de cunho popular com custos mais baixos e levando-se em consideração os códigos de obras municipais, que em sua maioria exigem o uso de elevadores em edifícios com mais pavimentos (COÊLHO, 1998). 1.1 1.1.1. OBJETIVOS Objetivo geral Desenvolver a análise estrutural e o dimensionamento de um edifício residencial. de quatro pavimentos em alvenaria estrutural com blocos vazados de concreto, de acordo com.

(17) 13. as prescrições da NBR 15961-1 – Alvenaria Estrutural – Blocos de Concreto – Parte 1: Projeto. 1.1.2. Objetivos específicos Os objetivos específicos que irão nortear este trabalho são: . Comentar e analisar de forma qualitativa algumas das principais modificações entre a NBR 10387 (1989) e a NBR 15961 (2011).. . Dimensionar um edifício de acordo com NBR 15961-1 (2011), norma em vigor, demostrando todos os procedimentos e critérios utilizados, a fim de servir como exemplo para calculistas e projetistas.. . Demostrar todos os esforços atuantes nos elementos estruturais: paredes, pilares e vigas de alvenaria, bem como seus dimensionamentos e verificações.. 1.2. LIMITAÇÕES Este trabalho terá as seguintes limitações: . A estrutura será considerada como não aporticada, ou seja, a utilização de lintéis será desconsiderada na análise estrutural.. . Será descartada a possibilidade de concentração de tensões nas paredes do pavimento térreo do edifício exemplo devido à interação entre a alvenaria estrutural e estrutura de apoio, que será responsável por transmitir as cargas para o solo. Tais estruturas serão consideradas extremamente rígidas a fim de evitar o aparecimento do efeito arco.. . Como a norma vigente trata este assunto apenas em caráter informativo e não obrigatório, o colapso progressivo da estrutura devido a danos acidentais não será dimensionado.. . Como nosso foco é exclusivamente a alvenaria estrutural, não iremos dimensionar as estruturas de apoio.. . Os itens 10.2.2 e 10.2.3 da NBR 15961-1, que tratam sobre a inclusão de juntas de dilatação e controle, não serão abordados.. . O projeto da estrutura não será detalhado..

(18) 14. 1.3. PROBLEMA A constante necessidade de novas habitações que atendam com segurança e. conforto e com o menor custo possível as populações de baixa renda, vem fazendo com que o mercado busque novas soluções ou melhore as antigas através da adoção de novas tecnologias e/ou a capacitação da mão-de-obra utilizada. Atualmente, pela facilidade de materiais e mãode-obra, o concreto armado é o principal sistema construtivo utilizado nas edificações. No entanto, sendo a alvenaria estrutural uma alternativa mais racional e econômica e que vem de encontro às necessidades do problema habitacional no Brasil, o dimensionamento adequado é fundamental para garantir as vantagens deste sistema.. 1.4. JUSTIFICATIVA A população mundial tem crescido a cada ano e no Brasil não tem sido diferente,. principalmente no que se refere às famílias de baixa renda. Com isso, surge a necessidade de se resolver o problema da falta de habitações dignas, com padrões mínimos de segurança e conforto, e que tenham o menor custo possível. Até um tempo atrás, quando a falta de espaço também não era um problema, a adoção de residências unifamiliares do tipo “COHAB” resolviam de forma satisfatória esta demanda. No entanto, espaços que possibilitem este tipo de edificação estão escassos, e a solução encontrada foi à verticalização destas edificações. Em locais onde moravam uma ou duas famílias, atualmente moram pelo menos dez ou doze. Programas sociais, como o Minha Casa, Minha Vida do Governo Federal, estão buscando resolver o problema da falta de moradias, através de subsídios para as famílias de baixa renda, o que seria inviabilizado se o custo das edificações fosse muito alto. Diante deste cenário e das constantes dificuldades em relação ao aumento da concorrência e dos níveis de exigências construtivas, muitas construtoras estão adotando novas estratégias, a fim de melhorar sua produção, adotando alternativas que tragam racionalização ao processo (SÁNCHEZ, 2013). A alvenaria estrutural surge então como um sistema construtivo que trás consigo grandes vantagens, sendo a econômica a principal delas, onde através de técnicas executivas simplificadas e facilidade de controle nas diversas etapas da construção, juntamente com a.

(19) 15. eliminação de interferências, consegue-se aperfeiçoar todo o sistema e reduzir o desperdício de materiais ocasionado pelo excesso de retrabalho. Temos então um sistema competitivo se comparado ao concreto armado, conforme podemos observar na tabela 1, onde os dados apresentados se referem aos custos relativos aproximados entre os dois sistemas (WENDLER, 2005 apud SÁNCHEZ, 2013). Tabela 1 - Economia entre as estruturas convencionais e alvenaria estrutural. Características da Obra. Economia (%). Quatro pavimentos. 25-30. Sete pavimentos sem pilotis, com alvenaria não armada. 20-25. Sete pavimentos sem pilotis, com alvenaria armada. 15-20. Sete pavimentos com pilotis. 12-20. Doze pavimentos sem pilotis. 10-15. Doze pavimentos com pilotis, térreo e subsolo em concreto armado. 8-12. Dezoito pavimentos com pilotis, térreo e subsolo em concreto armado. 4-6. Fonte: Sánchez (2013). Sendo a racionalização o resultado de uma ação conjunta onde ocorre a participação efetiva de vários profissionais, tanto na fase de projeto quanto nas fases de execução e controle de materiais, temos então uma demanda suprida pela alvenaria estrutural, a qual ainda precisa de novas informações e conhecimentos a fim de diminuir a resistência inicial de alguns profissionais quanto a este sistema (COÊLHO, 1998). Vindo de encontro a esta necessidade, este trabalho se mostra como uma importante ferramenta de referência no dimensionamento de edifícios de até quatro pavimentos em alvenaria estrutural não armada com blocos vazados de concreto, sistema bem difundido em várias regiões do país, levando-se em consideração as diretrizes na nova norma e o conhecimento de alguns autores sobre o assunto..

(20) 16. 2. REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO. 2.1 2.1.1. HISTÓRICO Alvenaria A utilização da alvenaria como processo construtivo, mesmo que de forma. empírica, é datada de milhares de anos. Várias construções que marcaram a história da humanidade, como por exemplo, as Pirâmides do Egito, o Coliseu Romano e a Catedral de Notre Dame (figura 1), foram construídas com blocos intertravados, utilizando ou não algum tipo de material ligante entre as peças e estão intactas até os dias atuais (SÁNCHEZ, 2013). Figura 1 – Coliseu Romano, Pirâmides do Egito e Catedral de Notre Dame.. Várias formas combinadas utilizadas na arquitetura daquela época possibilitavam que as estruturas trabalhassem quase que exclusivamente à compressão, sendo que os esforços horizontais eram absorvidos através da utilização de contrafortes e arcobotantes. A simples ação da gravidade era o que garantia que a edificação ficasse estável, o que apesar de viável, limitava a utilização da alvenaria em função do excessivo gasto de material. (PARSEKIAN, HAMID, DRYSDALE, 2014). Segundo Sánchez (2013), o conhecimento sobre a capacidade de resistência dos materiais utilizados era obtido em função da experiência dos construtores, o qual era passado de pai para filho. A dificuldade de racionalização, o caracterizaram como um sistema construtivo lento e de custo elevado, e como consequência a sua utilização ficou praticamente esquecida até o período da Revolução Industrial..

(21) 17. O ressurgimento da alvenaria estrutural se deu pela escassez de aço e concreto ocorrida pela Segunda Guerra Mundial, através de pesquisas realizadas pelo professor Paul Haller na Suíça, o qual ao longo de sua carreira testou mais de 1600 paredes de tijolos e cujos dados experimentais serviram de base para o projeto de um edifício de 18 andares com paredes variando entre 30 e 38 cm de espessura, causando uma revolução no processo construtivo existente (SÁNCHEZ, 2013). Houve então a intensificação e disseminação do seu uso como sistema construtivo, onde através de extensos resultados experimentais, puderam-se criar teorias e critérios de projetos, aliando-se ainda o intenso progresso na fabricação de materiais e componentes. A partir daí, a alvenaria estrutural foi utilizada na construção de vários edifícios na Europa e nos Estados Unidos, sendo empregada até mesmo em locais sujeitos a sismos, adotando-se neste caso a alvenaria armada. No Brasil, a alvenaria chegou junto com os portugueses no início do século XVI, porém era considerada apenas uma “alvenaria resistente” em função do conhecimento e técnicas de construção empíricas, fruto da falta de normas e estudos que regessem o dimensionamento e a segurança dos elementos estruturais adotados (SÁNCHEZ, 2013). Apenas no final da década de 1960, a alvenaria surgiu como uma técnica de construção adotando-se a utilização de blocos de concreto em alvenarias armadas, mais precisamente em 1966, com a construção do Central Park Lapa, conjunto habitacional localizado em São Paulo que possui 04 pavimentos e paredes com espessuras de 19 cm. Seis anos mais tarde, no mesmo local foram construídos outros 04 edifícios com 12 pavimentos cada, utilizando-se o mesmo sistema (figura 2). Figura 2 - Central Park Lapa - 04 e 12 pavimentos.. Fonte: www.comunidadedaconstrucao.com.br.

(22) 18. Segundo Sánchez (2013), apenas em meados da década de 1970 surgiu o primeiro edifício em alvenaria não armada, com nove pavimentos e espessuras das paredes com 24 cm, construído em São Paulo e denominado Jardim Prudência (figura 3a). Nas décadas seguintes várias obras foram erguidas utilizando-se da alvenaria estrutural armada, propiciando gabaritos mais elevados e espessuras de paredes variando entre 14 e 20 cm, onde temos como exemplo o Edifício Muriti (figura 3b), com 16 pavimentos. Figura 3 - Edifício Jardim Prudência (a) e Edifício Muriti (b).. Fonte: www.comunidadedaconstrucao.com.br. 2.1.2. Normas Segundo Prado (1995), a primeira norma consistente de cálculo para alvenaria. estrutural foi elaborada na Inglaterra em 1948 e ficou conhecida como Code of Practice 111 “Structural Recomendation for Loadbearing Walls”, a qual foi reformulada em 1970 baseando-se no critério das tensões admissíveis. A BS 5628: part 1 “The Structural Use of Unreinforced Masonry” que era baseada no método dos estados limites, substituiu a CP 111 em 1978 e foi complementada em 1985 pela BS 5628: part 2 “Structural Use of Reinforced and Prestressed Masonry” e pela BS 5628: part 3 “Materials and Components, Desing and Workmanship”. Segundo Pereira (2012), os Eurocodes (normas vigentes) tiveram seu início em 1987 através da Comissão das Comunidades Européias – CCE e mais tarde foram atribuídos ao Comitê Europeu de Normalização – CEN, com o intuito de uniformizar o.

(23) 19. dimensionamento e as técnicas de construção dentro do espaço europeu. Ao todo são nove Eurocodes e o Eurocode 6 é o que trata exclusivamente dos projetos de alvenaria estrutural. Nos Estados Unidos, o código “Recomended Building Code Requeriments for Engineering Brick Masonry” foi lançado em 1966 pelo “Structural Clay Products Institute – SCPI”. Já em 1970 a “National Concrete Mansory Association - NCMA” publicou a norma americana “Specification for the Desing and Construction of Loadbearing Concrete Masonry Desing”, a qual teve influência marcante no desenvolvimento da alvenaria estrutural no Brasil (PRADO, 1995). Atualmente encontra-se em vigor o “Building Code Requirements and Specification for Masonry Structures”, mais conhecida como ACI 530 criado em 1983 e tendo sua última revisão no ano de 2013, complementada pela ACI 531, que normatiza especificamente a utilização dos blocos de concreto. A alvenaria estrutural com blocos vazados de concreto teve uma forte aplicação no Brasil no final da década de 1970 e a partir daí vários estudos foram realizados para a aplicação desta técnica. Em 1977, dois eventos deram início para o desenvolvimento das normas nacionais: o primeiro foi realizado pelo Instituto Brasileiro de Concreto – IBRACON e reuniu os principais projetistas, calculistas e construtores deste sistema com o intuito de normatizar as técnicas referentes à alvenaria estrutural, e o segundo foi realizado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas – IPT, onde através do CB-2 (Comitê Brasileiro de Construção Civil), foi montada uma comissão de estudos para abordar o tema (REBOREDO, 2013). Segundo Sánchez (1994 apud REBOREDO, 2013), como a fabricação de blocos vazados de concreto no Brasil foi realizada através da importação de máquinas e equipamentos norte americanos, projetistas e calculistas adotaram naturalmente os padrões de blocos produzidos nos EUA e consequentemente suas normas, as quais balizaram os projetos das normas brasileiras em alvenaria estrutural. A NBR 8798, editada em 1985, tratava da execução e controle de obras em alvenaria de blocos de concreto. Já a NBR 10837 – Cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto, editada pela primeira vez em 1989, foi baseada no ACI 530 de 1983, e introduziu os princípios de segurança baseados no Método das Tensões Admissíveis, e mesmo assim buscava complementação na norma britânica BS5628. No ano de 2005, foi formada uma comissão com o intuito de rever a NBR 10837 (1989), atualizar seus conceitos e substituir o modelo de segurança estrutural, adotando-se o Método dos Estados Limites, o que já havia sido feito para materiais como o aço, madeira e concreto. Em 2011 foi publicada então a NBR 15961-1 Alvenaria Estrutural – Blocos de Concreto - Parte 1: Projeto e a NBR 15961-2 Alvenaria Estrutural – Blocos de Concreto -.

(24) 20. Parte 2: Execução e controle de obras, adotando-se as premissas básicas de utilização de valores característicos, área bruta do bloco, prisma e parede, e conceito de segurança baseado no método dos estados limites. 2.1.3. Vantagens e desvantagens Sempre que se deseja adotar um novo sistema construtivo, é de fundamental. importância que se discutam os aspectos técnicos e econômicos relacionados ao mesmo. Na maioria dos casos usuais, o acréscimo inicial no custo para a adoção da alvenaria estrutural, compensa em função da economia gerada pela eliminação de pilares e vigas. No entanto, segundo Ramalho e Corrêa (2003), é necessário ficar atendo a certos detalhes importantes, para que a alvenaria estrutural não se torne onerosamente inviável. Estes detalhes dizem respeito a certas características da edificação que devem ser consideradas durante a escolha do sistema construtivo a ser adotado, dentre as quais se destacam: . Altura da edificação: de acordo com os parâmetros atuais no Brasil, a alvenaria estrutural é indicada para edifícios de no máximo 16 pavimentos, visto que a resistência à compressão dos blocos existentes no mercado, não possibilita a execução acima deste limite sem um grauteamento generalizado, prejudicando muito a economia.. . Arranjo arquitetônico: se refere à disposição das paredes dentro de um pavimento, e fora dos padrões usuais pode melhorar ou piorar a situação de projeto, sendo importante que a quantidade de paredes estruturais por m² de pavimento esteja dentro de certa faixa, que segundo o autor varia entre 0,5 e 0,7 m/m².. . Tipo de uso: para edificações comerciais e residenciais que necessitem de vãos maiores e flexibilidade na disposição das paredes, a alvenaria estrutural não é recomendada, em função das suas características. É indicada para edifícios residenciais de padrão médio ou baixo, onde os vãos e ambientes são relativamente pequenos..

(25) 21. Segundo Ramalho e Corrêa (2003), os principais pontos positivos da alvenaria estrutural em relação às estruturas convencionais de concreto armado são: . Economia de formas;. . Redução significativa nos revestimentos;. . Redução nos desperdícios de material e mão-de-obra;. . Redução do número de especialidades;. . Flexibilidade no ritmo de execução da obra.. Em resumo, de acordo com os pontos apresentados acima, percebe-se que a principal vantagem da utilização da alvenaria estrutural é uma maior racionalidade do sistema construtivo, reduzindo-se os desperdícios habituais que se verificam em obras de concreto armado. Apesar das vantagens apresentadas, não se pode esquecer que a alvenaria estrutural também possui os seus pontos negativos em relação às estruturas de concreto armado, dos quais podemos destacar: . Dificuldade de adaptação da arquitetura para um novo uso;. . Interferência entre projetos de arquitetura, estrutura e instalações;. . Necessidade de mão-de-obra bem mais qualificada.. Em relação às desvantagens é importante ressaltar a impossibilidade de modificações arquitetônicas, que além de um inibidor de vendas tende a ser um fator que pode comprometer a segurança da edificação.. 2.2. TERMOS E DEFINIÇÕES Na publicação da NBR 15961-1 (2011) ocorreu a reformulação e a inclusão de. algumas definições, as quais por sua relevância para o presente trabalho são descritas a seguir..

(26) 22. 2.2.1. Componente de alvenaria Definido como a menor unidade que compõem um elemento de estrutura,. incluindo: . Bloco: É a unidade básica que forma a alvenaria.. . Junta de Argamassa: Utilizada na ligação entre os blocos.. . Reforço de Graute: Utilizado para preenchimento de espaços vazios nos blocos, com a finalidade de solidarizar armaduras à alvenaria ou aumentar sua capacidade resistente.. 2.2.2. Elemento de alvenaria Constitui-se como uma parte da estrutura suficientemente elaborada, composta. pela união de dois ou mais componentes e atualmente divide-se em: . Elemento não armado: Onde a armadura é desconsiderada para resistir aos esforços solicitantes.. . Elemento armado: Onde a utilização de armaduras passivas é considerada na resistência dos esforços solicitantes.. . Elemento protendido: Onde são utilizadas armaduras ativas para impor uma pré-compressão antes do carregamento.. Segundo Parsekian (2012), estas definições de elementos eram válidas para estruturas de alvenaria como um todo e não apenas para o elemento, pois segundo a NBR 10837 (1989), era necessário que todas as paredes fossem armadas (apresentando um taxa de armadura mínima) com o intuito de absorver os esforços solicitantes, para que então o sistema fosse considerado como alvenaria armada. Diante disto o termo “Alvenaria Parcialmente Armada” foi retirado da nova norma, visto que é possível ter no mesmo edifício elementos armados e não armados. 2.2.3. Paredes Elemento laminar, resistente predominantemente à compressão, cuja maior. dimensão transversal exceda mais que cinco vezes a menor dimensão. São divididas em:.

(27) 23. . Estrutural: toda a parede admitida como participante da estrutura, servindo de apoio para as lajes e outros elementos da construção.. . Não estrutural: toda a parede não admitida como participante da estrutura, que fica apoiada e impõe carregamento às lajes ou a outros elementos da estrutura.. 2.2.4. Pilar, Viga, Verga, Contraverga, Cinta, Coxim, Enrijecedor e Diafragma De acordo a NBR 15961-1 (2011): . Pilar: Elemento linear vertical, resistente predominantemente a cargas de compressão, cuja maior dimensão da seção transversal não exceda em cinco vezes a menor dimensão.. . Viga: Elemento linear horizontal, resistente predominantemente à flexão, cujo vão seja maior ou igual a três vezes a altura da seção transversal, usualmente composta de uma ou mais canaletas grauteadas e armadas.. . Verga: Elemento estrutural colocado sobre os vãos de portas e janelas e que tenha a função exclusiva de transmitir as cargas verticais para as paredes adjacentes, usualmente composta de uma canaleta grauteada e armada.. . Contraverga: Elemento estrutural colocado sob os vãos de aberturas, com a finalidade de resistir às tensões concentradas e reduzir a fissuração nos seus cantos, usualmente composta de uma canaleta grauteada e armada.. . Cinta: Elemento estrutural apoiado continuamente na parede, ligado ou não às lajes, vergas ou contravergas, que tem por finalidade distribuir cargas continuamente apoiadas sobre a parede, ou aumentar sua resistência para ações fora do plano da parede ou na direção horizontal ao plano da mesma, geralmente composta de uma fiada de canaletas armada e grauteada.. . Coxim: Elemento estrutural não contínuo, apoiado na parede com o objetivo de distribuir cargas concentradas, normalmente composto por canaleta grauteada ou peça de concreto armado.. . Enrijecedor: Elemento usualmente de alvenaria, vinculado a uma parede estrutural, com a finalidade de produzir um enrijecimento na direção.

(28) 24. perpendicular ao seu plano. Geralmente utilizado quando a parede está sujeita à ação lateral fora de seu plano ou em paredes altas. . Diafragma: Elemento estrutural laminar admitido como rígido em seu próprio plano, sendo normalmente a laje de concreto armado que distribui as cargas horizontais para as paredes.. 2.2.5. Prisma Corpo de prova obtido pela superposição de blocos unidos por junta de. argamassa, grauteados ou não, a ser ensaiado à compressão. Dos resultados se obtém as informações básicas sobre a resistência à compressão da alvenaria e é o principal parâmetro para projeto e controle da obra (PARSEKIAN, HAMID, DRYSDALE, 2014). 2.2.6. Áreas bruta, líquida e efetiva Segundo a NBR 15961-1 (2011): . Bruta: área de um componente (bloco) ou elemento (parede) considerandose as suas dimensões externas, desprezando-se a existência dos vazios, ou seja, admite-se que o elemento seja maciço.. . Líquida: área de um componente (bloco) ou elemento (parede) considerando-se as suas dimensões externas, descontada a área referente aos vazios.. . Efetiva: área de um elemento (parede) considerando apenas a região sobre a qual a argamassa de assentamento é distribuída, desconsiderando-se os vazios.. Figura 4 - Áreas bruta, líquida e efetiva.. Fonte: Adaptado de Parsekian, Hamid, Drysdale (2014).

(29) 25. 2.2.7. Tipos de amarração Segundo Parsekian, Hamid, Drysdale (2014): No plano da parede: . Direta: padrão de distribuição dos blocos no qual as juntas verticais se defasam de, no mínimo, 1/3 do comprimento dos blocos.. . Indireta (não amarrada): quando no padrão de distribuição dos blocos não há defasagem entre as juntas verticais (junta a prumo). Salvo se existir comprovação experimental de sua eficiência, toda parede com junta a prumo deve ser considerada como sendo não estrutural.. Entre paredes: . Direta: o travamento entre os blocos é feito através da interpenetração alternada de metade das fiadas de uma parede na outra.. . Indireta: existindo a junta a prumo no encontro das paredes pela não sobreposição dos blocos, deverá existir algum tipo de armação metálica (grampos ou telas), sobre as juntas interligando as paredes após o grauteamento dos furos adjacentes.. Figura 5 - Amarração direta (esquerda) e indireta (direita).. Fonte: Adaptado de Parsekian, Hamid, Drysdale (2014). O recomendado é que se utilize o sistema de amarração direta, pois o mesmo aumenta de forma considerável a integridade estrutural da parede e a sua resistência a flexão quando submetidas a ações laterais. A utilização de amarração indireta chega a reduzir em 57% a inércia das paredes submetidas a ações laterais (PARSEKIAN, HAMID, DRYSDALE, 2014)..

(30) 26. 2.3. COMPONENTES DA ALVENARIA E SUAS PROPRIEDADES A composição das paredes em alvenaria se dá pela união de diferentes materiais,. como blocos, argamassas e graute, e o entendimento das propriedades básicas destas unidades é o primeiro passo para se compreender a alvenaria (SÁNCHEZ, 2013). Diante desta afirmação, é preciso que os componentes básicos da alvenaria apresentem características mínimas de desempenho e que estejam em conformidade com as devidas especificações técnicas. Por ser o objeto de estudo deste trabalho, iremos tratar apenas sobre os blocos vazados de concreto, mas é preciso ter ciência de que os blocos utilizados no sistema podem ser feitos de diferentes tipos de materiais, como cerâmica, solo-cimento, sílico-calcário, etc. 2.3.1. Blocos A NBR 6136 (2014) define bloco vazado de concreto como componente para. execução de alvenaria, com ou sem função estrutural, vazado na parte superior e inferior, cuja área líquida seja igual ou inferior a 75% da área bruta. Figura 6 - Bloco vazado de concreto.. Fonte: http://construnormas.pini.com.br. Para Sánchez (2013), os blocos de concreto são unidades estruturais vazadas, produzidas por vibro-compactação a seco, por indústrias de pré-fabricados de concreto, encontradas em todo o território brasileiro com diferentes geometrias e resistências à compressão, sendo que suas características mecânicas dependem dos materiais constituintes, umidade e proporção dos agregados utilizados na moldagem, bem como o grau de.

(31) 27. compactação e método de cura. Recomenda-se que a dimensão máxima do agregado seja inferior a metade da menor espessura de paredes dos blocos. Camacho (2006) define os blocos como sendo os componentes mais importantes na composição da alvenaria estrutural, visto que são eles que regem a resistência à compressão e definem os procedimentos para a melhor modulação dos projetos. Segundo Parsekian e Soares (2010), juntamente com a argamassa, os blocos também são determinantes para a resistência aos esforços de tração e cisalhamento e para a durabilidade da obra, porém suas propriedades mais importantes são a resistência à compressão, boa vedação, baixa absorção de água, bom isolamento termo acústico, estabilidade e precisão dimensional e consequentemente padrão modular. Cada família dimensional possui o comprimento e altura padronizados, e geralmente o módulo vertical é padronizado em 20 cm, com junta horizontal de 1 cm de altura. As dimensões horizontais mais comuns são de 29 e 39 cm, com junta vertical de 1 cm, para as espessuras de paredes de 14 e 19 cm, configurando o módulo horizontal de 15 ou 20 cm (PARSEKIAN, HAMID, DRYSDALE, 2014). Dentro da linha de blocos vazados de concreto estruturais, as dimensões nominais a serem utilizadas, segundo a NBR 6136 (2014), devem seguir a tabela 2 e podem sofrer uma variação aproximada de 2 mm para a largura e de 3 mm para a altura e comprimento. Devem possuir aspecto homogêneo, arestas vivas e serem livres de trincas ou imperfeições que prejudiquem o assentamento, ou as características mecânicas e de durabilidade da edificação. Tabela 2 - Dimensões nominais.. Comprimento. Medida Nominal (mm). Família. 20 x 40. Largura. 190. Altura. 15 x 40. 15 x 30. 12,5 x 40. 140. 12,5 x 25 12,5 x 37,5. 10 x 40. 115. 10 x 30 90. 7,5 x 40 65. 190. 190. 190. 190. 190. 190. 190. 190. 190. Inteiro. 390. 390. 290. 390. 240. 365. 390. 290. 390. Meio. 190. 190. 140. 190. 115. -. 190. 140. 190. 2/3. -. -. -. -. -. 240. -. 190. -. 1/3. -. -. -. -. -. 115. -. 90. -. Amarração "L". -. 340. -. -. -. -. -. -. -. Amarração "T". -. 540. 440. -. 365. -. -. 290. -. Compensador A. 90. 90. -. 90. -. -. 90. -. 90. Compensador B. 40. 40. -. 40. -. -. 40. -. 40. Canaleta Inteira. 390. 390. 290. 240. 240. 365. 390. 290. -. Meia Canaleta. 190. 190. 140. 115. 115. -. 190. 140. -. Fonte: Adaptado de NBR 6136 (2014).

(32) 28. Figura 7 - Exemplo de famílias de blocos vazados de concreto.. Fonte: http://www.pavertech.com.br, acessado em 13/10/17/2017. De acordo com a NBR 6136 (2014), quanto ao uso, os blocos de concreto podem ser assim classificados:  Classe A: com função estrutural, podendo ser utilizados em elementos de alvenaria tanto acima como abaixo do nível do solo;  Classe B: com função estrutural, devem ser utilizados apenas em elementos de alvenaria posicionados acima do nível do solo;  Classe C: com ou sem função estrutural, utilizados apenas em elementos de alvenaria acima do nível do solo. Permite-se a utilização, como estrutural, de blocos de 9 cm de largura em edificações térreas, de blocos de 11,5 cm de largura em edificações de até 2 pavimentos e de blocos de 14 e 19 cm de largura em edificações de até 5 pavimentos. Os blocos de 6,5 cm de largura devem ser utilizados unicamente em elementos de vedação. Cada classe de bloco deve apresentar uma espessura mínima de suas paredes, conforme a NBR 6136 (2014), as quais estão especificadas na tabela 3..

(33) 29. Tabela 3 - Classe, largura e espessura mínima das paredes dos blocos.. Classe. A B. C. a. Paredes. Paredes transversais. Largura nominal (mm). longitudinais a (mm). Paredes a (mm). 190. 32. 25. 188. 140. 25. 25. 188. 190. 32. 25. 188. 140. 25. 25. 188. 190. 18. 18. 135. 140. 18. 18. 135. 115. 18. 18. 135. 90. 18. 18. 135. 65. 15. 15. 113. Espessura equivalente b (mm/m). Média das medidas das paredes tomadas no ponto mais estreito.. b. Soma das espessuras de todas as paredes transversais aos blocos (em milímetros), dividida pelo comprimento nominal do bloco (em metros). Fonte: Adaptado de NBR 6136 (2014). 2.3.1.1 Requisitos físico-mecânicos . Absorção de água: possui uma relação indireta com a densidade do bloco. Quanto menor se apresentar a taxa de absorção, mais denso tende a ser o bloco. Estes dois fatores, densidade e absorção de água, afetam a construção, o isolamento termo acústico, a porosidade, a pintura, a aparência e a qualidade da argamassa requerida (SÁNCHEZ, 2013).. . Retração na secagem: a água excedente utilizada na produção do bloco de concreto permanece livre em seu interior e evapora posteriormente, gerando forças capilares equivalentes a uma compressão isotrópica da massa, ocasionando uma redução de volume (SÁNCHEZ, 2013).. . Resistência à compressão: é a principal característica da unidade para ser utilizada em alvenaria estrutural e sua resistência fbk, deve atingir valores mínimos especificados pela NBR 6136 (2014), bem como as exigências do projeto estrutural..

(34) 30. Os ensaios das unidades devem seguir as especificações da NBR 12118, a qual também determina a quantidade de blocos a ser ensaiada dentro de um determinado lote. Os valores para os requisitos mínimos exigidos pela NBR 6136 (2014) estão apresentados na tabela 4. Tabela 4 - Resistência característica à compressão, absorção e retração.. Classificação. Com função estrutural Com ou sem função estrutural. Classe. Resistência característica à compressão axial (Mpa). Absorção (%) a. Agregado normal Individual. Média. A. f bk ≥ 8,0. ≤ 8,0. ≤ 6,0. B. 4,0 ≤ f bk < 8,0. ≤ 10,0. ≤ 8,0. C. f bk ≥ 3,0. ≤ 12,0. ≤ 10,0. a. Resistência característica â compressão axial obtida aos 28 dias.. b. Blocos fabricados com agregado normal (ver definição na NBR 9935).. c. Blocos fabricados com agregado leve (ver definição na NBR 9935).. d. Ensaio facultativo Fonte: Adaptado de NBR 6136 (2014). 2.3.2. b. Agregado leve. c. Individual. Média. ≤ 16,0. ≤ 13,0. Retração (%). d. ≤ 0,065. Argamassa de assentamento Segundo a NBR 13281 (2005), argamassa para assentamento em alvenaria. estrutural é uma mistura homogênea de agregado miúdo, aglomerante inorgânico e água, que possua propriedades de aderência e endurecimento, podendo ser dosada em obra ou industrializada, indicada para a ligação de componentes de vedação no assentamento em alvenaria, com função estrutural. Para Camacho (2006), a argamassa é o componente que faz a ligação dos blocos, evitando pontos de concentração de tensões, composta de cimento, agregado miúdo, água e cal, podendo receber alguns aditivos para melhorar determinadas propriedades. Sánchez (2013) relata que a principal função da argamassa é a de transmitir todas as ações verticais e horizontais atuantes de forma a solidarizar as unidades, criando uma estrutura única e garantindo o monolitismo e a solidez necessária à parede, além de acomodar as deformações concentradas de modo a não provocar fissuras..

(35) 31. Em resumo, as principais funções da argamassa são: . Unir solidariamente os blocos e auxiliar na resistência aos esforços laterais;. . Distribuir de maneira uniforme as cargas atuantes na parede por toda a área resistente dos blocos;. . Absorver as deformações naturais e compensar as variações dimensionais dos blocos;. . Garantir a vedação das juntas contra a penetração de água da chuva.. . Propiciar aderência com as armaduras nas juntas.. Geralmente os traços das argamassas são identificados pelo volume relativo de materiais, como por exemplo, uma argamassa de cimento, cal e areia definida pelo traço 1:1:6 em volume de cada material (PARSEKIAN, HAMID, DRYSDALE, 2014). No entanto, ao invés de indicar as proporções, seria mais conveniente especificar as classificações, que segundo a NBR 13281 estão distribuídas em sete diferentes requisitos: . Resistência à compressão (classificação P1 a P6);. . Densidade de massa aparente no estado endurecido (M1 a M6);. . Resistência à tração na flexão da argamassa (R1 a R6);. . Coeficiente de capilaridade (C1 a C6);. . Densidade de massa no estado fresco (D1 a D6);. . Retenção de água (U1 a U6);. . Resistência potencial de aderência à tração (A1 a A6). A classificação da argamassa é feita então com a combinação dos requisitos desejados, como por exemplo: P3, M4, R5, C3, D4, U3, A4 ou P4, R3, U3. No entanto, segundo Parsekian, Hamid, Drysdale (2014), as normas de projeto e execução de alvenaria estrutural fazem referência apenas à resistência à compressão de argamassas tradicionais de cimento, cal e areia, utilizando a classificação P1 a P6 para especificar algumas propriedades físicas da alvenaria. Ainda segundo a Parsekian, Hamid, Drysdale (2014), para a escolha da argamassa é preciso levar em conta dois fatores geralmente opostos: resistência e capacidade de acomodar deformações. Maior quantidade de cimento na mistura significará uma maior resistência, mas uma pior trabalhabilidade e capacidade de acomodar deformações, e.

(36) 32. consequentemente um maior potencial para o aparecimento de fissuras. De maneira inversa, o aumento na quantidade de cal na mistura irá proporcionar uma maior capacidade de deformação e trabalhabilidade, porém uma menor resistência. Os requisitos básicos para as argamassas de assentamento de blocos no estado fresco e endurecido, segundo Sánchez (2013) estão apresentados na tabela 5. Tabela 5 - Requisitos para argamassa de assentamento Estado Fresco. Estado Endurecido. Consistência. Resistência à Compressão. Retenção de água. Aderência superficial. Coesão da mistura. Durabilidade. Exsudação. Capacidade de acomodar deformações (resiliência). Fonte: Adaptado de Sánchez (2013). A resistência da argamassa deve ser determinada de acordo com a norma NBR 13279 (2005), e alternativamente pode utilizar as prescrições do anexo B da NBR 15961-2 (2011). Dos ensaios se obtém a resistência média a compressão da argamassa (fa), a qual segundo a NBR 15961-1 (2011) deve ser limitada a 0,7 da resistência característica especificada para o bloco, em referência a sua área líquida. Para Parsekian, Hamid, Drysdale (2014), recomenda-se normalmente uma faixa de especificação de fa entre 70% de fbk (mínimo) e 70% da resistência do material do bloco, ou seja, deve-se especificar fa dentro de uma faixa de 0,7 a 1,5 vezes o valor de fbk. Desta forma, o valor correto é o “mínimo possível adequado”, ou seja, próximo ao limite inferior quando a carga vertical é predominante (edifícios de vários pavimentos) ou do limite superior quando a ação lateral é predominante ou o ambiente é mais agressivo (arrimos, reservatórios, paredes de galpões, etc). A tabela 6 traz a indicação de alguns traços, resistências e usos, no entanto, cabe ao projetista da estrutura especificar a resistência à compressão da argamassa, e antes de cada obra devem ser realizados ensaios que garantam tal resistência. Para Camacho (2006, p.12), uma regra básica da seleção de uma argamassa para um determinado projeto é: “Não se deve usar argamassa que tenha resistência à compressão superior à exigida pelo projeto estrutural, e entre as quais sejam compatíveis com as exigências de desempenho da obra, deve-se selecionar sempre a mais fraca”..

(37) 33. Tabela 6 - Indicação de traços, resistência e usos de argamassas. Traço (cimento:cal:areia) em volume. Resistência à compressão esperada aos 7 dias (Mpa). Resistência à compressão esperada aos 28 dias (Mpa). Uso recomendado. 1:0,25:2,5. 9 a 11. 14 a 17,5. Argamassa de alta resistência e, consequentemente, baixa deformabilidade, recomendada apenas para alvenaria de resistência muito elevada (blocos acima de 20 Mpa). Pode eventualmente ser necessária para elementos enterrados e ambientes muito agressivos com a presença de sulfatos.. 1:0,5:3,5 a 4,5. 5 a 7,5. 8,5 a 12,5. Uso geral em elementos em contato com o solo e os que estão sujeitos a ações laterais predominantes.. 3,5 a 5. Resistência à compressão moderada e boa deformabilidade. Recomendada para alvenarias não enterradas de resistência à compressão média e ação lateral não predominante (blocos de até 6,0 Mpa).. 1:1:4,5 a 6,0. 2a3. Baixa resistência à compressão, adequada apenas para alvenaria de vedação ou eventualmente para reparo de edificações históricas. Baixa resistência à compressão, eventualmente 1:3:12 0,2 a 0,3 0,4 a 0,5 adequada apenas para alvenaria de vedação ou, ainda, para reparo de edificações históricas. Fonte: Adaptado de Parsekian, Hamid, Drysdale (2014) 1:2:9. 2.3.3. 1 a 1,5. 2 a 2,5. Graute Para Sánchez (2013), o graute é um concreto com fluidez suficiente para. preencher completamente os vazios dos blocos, sem que haja a segregação de seus componentes e tem por finalidade aumentar a resistência à compressão da parede, bem como solidarizar as armaduras na alvenaria. É composto de uma mistura de cimento e agregados, sendo que as diferenças para o concreto convencional estão relacionadas ao tamanho dos agregados graúdos, que neste caso devem possuir tamanho máximo de 9,5mm, e na relação água/ cimento. Segundo Parsekian, Hamid, Drysdale (2014), esta mistura fluida (slump entre 20 e 25) permite uma boa plasticidade e o completo preenchimento dos vazios, e se faz necessária em virtude de que os espaços a serem grauteados são pequenos e podem sofrer com a presença de saliências de argamassa na seção a ser grauteada, e ainda porque os blocos normalmente absorvem a água muito rápido após o lançamento, o que reduz a relação água/cimento do graute. Para garantir a fluidez e plasticidade e diminuir a retração, é permitida a utilização de cal na composição do graute em até 10% do volume de cimento..