Marden Venancio

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT

MARDEN VENÂNCIO DAL COL

COMPARAÇÃO ENTRE O CARREGAMENTO GERADO POR

ALVENARIA CONVENCIONAL E O SISTEMA DE FORMAS

ISOLANTES PARA CONCRETO EM SAPATA.

Sinop

2015/1

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT

MARDEN VENÂNCIO DAL COL

COMPARAÇÃO ENTRE O CARREGAMENTO GERADO POR

ALVENARIA CONVENCIONAL E O SISTEMA DE FORMAS

ISOLANTES PARA CONCRETO EM SAPATA.

Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Prof. Orientadora: Karen Wrobel Straub

Sinop

2015/1

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Exemplo de alvenria estrutural. ... 13

Figura 2- Exemplo de alvenria de vedação. ... 13

Figura 3 – Exemplo do material EPS. ... 14

Figura 4– Exemplo de Esperas de encaixe do bloco. ... 17

Figura 5 – Sapata corrida sob parede ... 19

Figura 6 – Sapata rigida ... 20

Figura 7 – Altura da sapata. Fonte: (ARAUJO, 2010) ... 20

Figura 8 - Planta Baixa da Edificação. ... 23

Figura 9 – Dimensão comercial do tijolo de 6 furos. ... 24

Figura 10- Formas ICF. ... 25

LISTA DE ABREVIATURAS E UNIDADES DE MEDIDA

m2 – Metro Quadrado m3– Metro Cúbico

kg/m3 _{– Relação quilograma por metro cúbico}

kg/cm2_{– Relação quilograma por centímetro quadrado} °C – Graus Celsius

% – Porcentagem mm – Milímetro

Fck – Resistência a compressão do concreto EPS- Poliestireno expandido

DADOS DE IDENTIFICAÇÃO

1. Título: Análise do alívio de cargas na fundação do tipo radier entre alvenaria convencional e blocos de poliestireno expandido (EPS).

2. Tema: 30100003–Engenharia Civil

3. Delimitação do Tema: 30100003. Construção Civil 4. Proponente(s): Marden Venâncio Dal Col

5. Orientador (a): Prof.ª Karen Wrobel Straub 6. Estabelecimento de Ensino: UNEMAT

7. Público Alvo: Estudantes, pesquisadores, e profissionais da área de engenharia e arquitetura.

8. Localização: Universidade do Estado de Mato Grosso (Av. dos Ingás, 3001, Sinop, 78550-000).

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS ... 3

LISTA DE ABREVIATURAS E UNIDADES DE MEDIDA ... 4

DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... 5 1 INTRODUÇÃO ... 7 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 8 3 JUSTIFICATIVA... 9 4 OBJETIVOS ... 10 4.1 OBJETIVO GERAL ... 10 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 10 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 11 5.1 ALVENARIA ... 11

5.2 FORMAS ISOLANTES DE CONCRETO, (ICF). ... 14

5.2.1 Definição ... 14

5.2.2 Aplicação ... 15

5.2.3 Método de montagem de ICF ... 16

5.3 FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS ... 18 5.3.1 Sapatas ... 18 5.4 NORMATIZAÇÃO ... 22 6 METODOLOGIA ... 23 6.1 CARACTERÍSTICAS DA ALVENARIA ... 24 6.1.1 Alvenaria convencional ... 24

6.1.2 Formas Isolantes Para Concreto ... 24

6.2 FUNDAÇÃO ... 25

6.2.1 Considerações para o dimensionamento ... 26

6.2.2 Dimensionamento... 26

6.2.3 Analise de métodos construtivos ... 28

1 INTRODUÇÃO

Para destacar-se no mercado relacionado à indústria da Construção Civil é necessário saber executar uma determinada obra com baixo custo, alta qualidade e tempo reduzido para atender a satisfação do proprietário e do construtor.Para tanto a escolha do sistema construtivo a ser adotado para cada tipo de obra é fundamental para que haja uma redução no custo e no tempo de execução da obra.

No sistema construtivo tradicional em que a alvenaria convencional é executada em bloco cerâmico ou em concreto existe uma preocupação permanente em relação às reduções do custo e da produtividade.

O uso de ferramentas que facilita o processo de planejamento e contribuam para melhor desempenho na produção de obra, tornam-se cada vez mais requisitados. Nesse sentido, o desenvolvimento de métodos construtivos alternativos voltados à redução de custos, prazos melhores, está cada vez mais abrangente (RIBEIRO, 2013).

Para que a alvenaria de vedação em estrutura de concreto armado alcance o desempenho desejado faz-se necessário um bom planejamento das atividades do canteiro e de mão de obra qualificada para a execução. O estudo de outros meios alternativos que visem melhorar se faz necessário para a comparação do melhor sistema a construir sempre visando segurança e qualidade da edificação (RIBEIRO, 2013).

O sistema construtivo de formas isolantes de concreto (ICF) surge como uma boa alternativa, substituindo com eficácia os sistemas construtivos tradicionais, obtendo bons resultados na execução, edificações com proteção termo-acústica, consequentemente com um bom comportamento face ao ambiente (ABRAPEX, 2015).

Com a utilização do sistema de ICF, a edificação pode apresentar uma redução de até 50% nas cargas que agem nas fundações, o que reduz os custos da obra sem a necessidade de fundações profundas, e ainda, beneficia o projeto com a diminuição de custos já no inicio das fundações (ABRAPEX, 2015).

Tendo em vista os fatos apresentados, o presente projeto de pesquisa pretende realizar um estudo comparativo entre a carga nas fundações, para alvenaria convencional em blocos cerâmicos, e alvenaria em ICF.

2 PROBLEMATIZAÇÃO

Para o projeto de pesquisa abordado, têm-se os seguintes questionamentos:

a) A alvenaria em ICF comparada à alvenaria de tijolo cerâmico apresenta melhor desempenho em ralação a carga atuante na fundação?

b) O sistema construtivo de ICF apresenta alguma redução de concreto na fundação em relação a alvenaria de tijolos cerâmicos?

c) O novo método construtivo de ICF, oferece alguma vantagem para o solo especifico de Sinop-MT?

3 JUSTIFICATIVA

A alvenaria ocupa o maior volume dentro de uma obra comparada com outros elementos presentes em uma edificação, devido a esse grande volume presente, o peso próprio da alvenaria atua fortemente no dimensionamento da estrutura, com base neste fator o estudo comparativo do carregamento entre a alvenaria convencional de tijolo cerâmico, que é o método construtivo mais utilizado dentre as alvenarias existentes, com o sistema construtivo em formas isolantes de concreto (ICF), é de suma importância para averiguar a diferença no carregamento para dimensionamento da fundação.

Pelo fato da alvenaria com ICF ser um método novo e ainda pouco utilizado, a necessidade de avaliação é imprescindível para confiança e conhecimento de novos usuários. Assim um estudo comparativo dos dois métodos construtivos poderá relatar as vantagens oferecidas pelo novo método, verificando se o sistema de ICF apresenta menor atuação de carga na fundação, quando comparado à alvenaria convencional em tijolo cerâmico.

Diante desse contexto, justifica-se o estudo comparativo entre a alvenaria convencional de tijolos cerâmicos e o sistema construtivo de ICF, possibilitando a averiguação real na diferença do carregamento da parede na fundação.

4 OBJETIVOS

4.1 OBJETIVO GERAL

Realizar um estudo comparativo da carga transmitido a fundação, com o uso de alvenaria convencional de tijolos cerâmicos para sapatas isoladas, e com o sistema de formas isolantes de concreto para sapata corrida, em uma edificação residencial no município de Sinop – MT

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Observar a diferença de cargas que atuam na fundação entre o uso da alvenaria convencional e do sistema de ICF.

 Verificar se a utilização do sistema de ICF contribui para diminuição do uso de concreto na fundação.

 Averiguar entre os tipos de alvenaria a ser estudados, utilizará a menor área de aço.

5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

5.1 ALVENARIA

A alvenaria tem sido utilizada pelo ser humano desde a Antiguidade tais como em suas habitações, monumentos, templos religiosos etc. Ela está entre as mais antigas formas de construção empregadas pelo homem. Somente a partir de 1920 começou-se um estudo sobre alvenaria com base em experimentos laboratorial e princípios científicos, possibilitando o desenvolvimento de teorias racionais que são significantes para se projetar em alvenaria (ACCETI, 1998).

Ate o final do século XIX a alvenaria prevaleceu como parte estrutural de uma edificação, porem devido a ausência de estudos específicos da área, eram executadas de forma empírica, resultando em um super dimensionamento da alvenaria. Por volta de 1950 surgiram normas e códigos de obras com procedimentos de cálculos estruturais na Europa, e também na America do Norte, resultando em um aumento continuo no uso da alvenaria estrutural, (KALIL, 2007).

A história brasileira registra que as cidades se ampliavam necessitando de melhorias nas edificações urbanas e exigindo um sentido estético mais compatível com as mudanças econômicas, políticas e culturais do país. Porem, São Paulo se modernizava mais rapidamente, surgindo os primeiros edifícios em concreto armado e as construções em aço (SILVA, 2004).

Na década de 50 a utilização da alvenaria ganhou forma, somente após a realização de uma série de experimentações na Europa. No Brasil a sua implantação iniciou-se em 1966, em São Paulo, na construção de alguns prédios de no máximo quatro pavimentos (ACCETI, 1998).

De acordo com Silva (2004), com o aprimoramento das técnicas com a utilização dos blocos estruturais, o mercado começa a dar espaço para novas edificações. Em 1988, são construídos 12 edifícios em São Paulo, com 19 pavimentos. Até então eram os edifícios mais altos já construídos no Brasil, em alvenaria estrutural armada.

Uma alvenaria é qualquer conjunto de peças cuidadosamente colocadas uma sobre a outra, interligadas por algum ligante apropriado, onde o resultado final é um elemento rígido, vertical e coeso, (TAUIL E NESE, 2010).

O conjunto serve para impedir vazamentos, resistir a cargas oriundas da gravidade, contribuir para manutenção do conforto térmico, resistir a impactos,

impedindo também a entrada de vento e chuva no interior dos ambientes, (TAUIL E NESE, 2010).

A alvenaria consiste na utilização de elementos, argila ou concreto, de dimensões reduzidas unidas entre si com a finalidade de fechar um ambiente a fim de prover segurança, conforto e habitabilidade à edificação, dentro de um sistema estruturado. Pode-se afirmar que a função principal deste tipo de alvenaria é a separação entre ambientes, principalmente no que diz respeito à alvenaria externa, que é responsável pela separação do ambiente interno do externo (NASCIMENTO, 2004).

Uma alvenaria deve suportar aos movimentos térmicos, a pressão do vento, a infiltração da água pluvial, deve resistir a umidade ter isolamento térmico e isolamento acústico, regular a condensação servir de base para todo tipo de revestimento, fornecer segurança para os habitantes da edificação, e modelar e dividir os ambientes de uma edificação (NASCIMENTO, 2004).

Da mesma forma, sua estrutura pode ser adotada para absorver esforços e cargas definidas em projeto, ou para apenas vedação, o que difere principalmente alvenaria estrutural e alvenaria de vedação (NASCIMENTO, 2004).

Alvenarias estruturais são destinadas a absorver as cargas das lajes e sobrecarga. Para o seu dimensionamento é necessária à consulta da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), NBR 10837-(Cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto) e ABNT NBR 8798- (Execução e controle de obras em alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto) para o seu dimensionamento. Na Figura 1 abaixo, pode-se observar um exemplo de alvenaria estrutural.

Figura 1 – Exemplo de alvenria estrutural. Fonte: CONSTRUTORA VERGA, 2015.

Alvenaria de vedação é determinada a partir das montagens de elementos com o propósito de separar ambientes. É chamada vedação por funcionar somente para o fechamento de áreas entre estruturas. A Figura 2 a seguir, mostra um exemplo de alvenaria de vedação.

Figura 2- Exemplo de alvenria de vedação. Fonte: OBRA 24 HORAS, 2015.

A alvenaria é um sistema completamente artesanal. Todas as partes da construção em si são feitas “in loco” tornando o processo consideravelmente mais demorado. O não planejamento detalhado de onde serão empregado as instalações, hidráulicas e elétricas, também contribui para desperdício de materiais, pois para instalação de eletrodutos e rede hidráulica são atribuído recortes na paredes, pisos ou forros, resultando no desperdício dos materiais.

Nos sistemas industrializados, como é o caso do sistema de ICF, o processo ganha tempo, dado que os blocos chegam prontos, precisando apenas da montagem e do acabamento, o que não é possível na alvenaria convencional de tijolos cerâmicos, (ABRAPEX, 2015).

5.2 FORMAS ISOLANTES DE CONCRETO, (ICF).

5.2.1 Definição

EPS é a sigla internacional do Poliestireno Expandido, no Brasil, é mais conhecido como "Isopor®", marca registrada da Knauf Isopor Ltda., e designa, comercialmente, os produtos de poliestireno expandido. O EPS foi desenvolvido em 1949 na Alemanha, pelos químicos Fritz Stastny e Karl Buchholz. (ABRAPEX, 2015). Abaixo na Figura 3, podemos observar o material em flocos.

Figura 3 – Exemplo do material EPS. Fonte:(ISOCRET, 2015).

O EPS é um plástico celular rígido, resultante da polimerização do estireno em água. Os produtos finais de EPS são inodoros, não contaminam o solo, água e ar, são 100% reaproveitáveis e recicláveis e podem voltar à condição de matéria-prima (ABRAPEX, 2015).

5.2.2 Aplicação

As formas isolantes para concreto são constituídas de EPS, onde o faz um material especialmente apropriado para, preenchimento da alvenaria, que também envolve e da forma ao concreto. E ainda, ao substituir elementos construtivos tradicionais por outros como tijolos cerâmicos, obtêm-se edifícios com um melhor rendimento térmico, (PBQP-H, 2014).

O EPS tem inúmeras aplicações em embalagens industriais, artigos de consumo caixas térmicas, pranchas, etc. e até mesmo na agricultura. Porem é na construção civil que sua utilização é mais difundida. É um material isolante de baixo peso por volume, muito utilizado em países desenvolvidos, (ABRAPEX, 2015).

Nos últimos 35 anos esse material ganhou uma posição estável na construção civil, não apenas por suas características isolantes, mas também por sua leveza, resistência, facilidade de manuseio e baixo custo, entre outros fatores (ABRAPEX, 2015).

Por ser um plástico celular rígido composto por praticamente 98% de ar, o poliestireno expandido é um material muito leve, resistente e de alto potencial termo acústico. Existem algumas aplicações do EPS na construção civil, entre elas a utilização como preenchimento de alvenaria (BARBOSA E SILVA, 2008).

As paredes onde são empregadas as formas isolantes para concreto, devem obedecer ao conjunto de regularizações do Sistema Nacional de Avaliações Técnicas (SINAT), as formas destinadas a receber o concreto da estrutura não devem obter tubulações de gás e nenhum tipo de tubulação hidráulica, assim as instalações devem ser feitas isoladamente em um único bloco não estrutural, (PBQP-H, 2014).

Para evitar o contato da parede de ICF com qualquer tipo de alta exposição à umidade que pode vir a existir na edificação é necessário seguir alguns conceitos regidos pelo controle de qualidade do produto, a distancia mínima do beiral do pé direito externo deve ser de sessenta centímetros, acompanhado de um calçamento ao redor da edificação com dez centímetros a mais que o beiral, assim a calçada também deve obter uma inclinação mínima de 1% para não haver poças de água pluvial, (SINAT, 2014).

As primeiras formas isolantes que servem de base para direcionamento da parede devem estar com altura mínima da base de apoio de cinco centímetros, entre as formas e a fundação é indispensável o uso de um produto isolante para melhorar o isolamento da umidade, (SINAT, 2014).

O sistema ICF foi trazido para o Brasil pela empresa ISOCRET no ano de 1999, porém somente nos últimos seis anos que o sistema esta sendo divulgado e usado entre as construtoras (TÉCHNE, 2008).

O as formas isolantes para concreto possuem dimensões variadas conforme cada fabricante, mas possuem o mesmo método construtivo com forma de macho e fêmea e cavidades para receber o concreto seguido de uma barra de aço em cada unção de bloco.

Quando caracterizamos o sistema ICF, ele não apresenta argamassa, são montados com um sistema de engaste, não apresenta vigas e pilares, são sustentados pela estrutura montada internamente com a armadura dentro de cada conexão, onde são complementada com um concreto auto adensável onde é capaz de preencher completamente as formas passando pelos pequenos vãos, com o objetivo de envolver a armadura e substituir os pilares das alvenarias de vedação convencionais como é o caso da alvenaria de tijolos cerâmicos, assim ocorre um aumento da capacidade estrutural da alvenaria, (PBQP-H, 2014).

5.2.3 Método de montagem de ICF

O método de aplicação do sistema de ICF é feita de maneira simples. Primeiramente o terreno deve ser nivelado e feito a locação da fundação especifica para o projeto, as fundações podem ser de radier para edifícios mais altos e sapata corrida para menores edificações, a fundação é dimensionada e escolhida conforme a exigência de cada projeto, após a execução da fundação é deixada esperas de aço CA-50 com cerca de 60 cm de comprimento para receber os blocos de ICF como base de direcionamento da vedação, (ISOCRET, 2015).

A primeira fileira dos blocos ICF é adicionado concreto de no mínimo 0,05m de espessura com a resistência mínima de 15mpa, a bitola do aço CA-50 é conforme o projeto estrutural, após fixada a primeira fileira de formas dá-se seguimento parara alvenaria, acima de cada forma é adicionado uma barra longitudinal formando uma espécie de uma malha de aço junto as esperas, em

seguida são preenchidas com o concreto auto adensável de resistência especifica para envolver a armadura e formar a estrutura interna das formas (ISOCRET, 2015).

As paredes recebem chapisco com argamassa de cimento colante sobre as telas de aço nas paredes externas, as lajes podem ser de lajes-painel ou com tijolos de EPS sustentadas por treliças (ISOCRET, 2015)

Podemos ver na Figura 4 uma construção utilizando o EPS como elemento construtivo e também observar as esperas de aço CA-50.

Figura 4– Exemplo de Esperas de encaixe do bloco. Fonte:(ISOCRET, 2015).

Com uma equipe de até quatro pessoas, é possível construir uma casa de 45 m2 no período de sete dias. A superfície de EPS também pode receber qualquer tipo de revestimento, os blocos podem ser executados em edifícios de até 12 pavimentos, tendo um consumo médio de concreto de um metro cúbico para dezessete metros quadrados de alvenaria (TÉCHNE, 2008).

Um material que pesa entre 13 a 25 kg/m3, e tem uma resistência à compressão de 1 a 2 kg/cm2. Produto inerte, inofensivo ao meio ambiente, reciclável, de fácil manuseio, levíssimo, que apresenta economia no corte, mão-de-obra, equipamentos e tempo de execução já vem apresentando resultados comprovados há décadas em países industrializados, como Estados Unidos e Europa (ABRAPEX, 2015).

5.3 FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS

Conforme a ABNT NBR 6122/2010, fundações superficiais são elementos cuja finalidade é de transmitir a carga ao terreno pelas pressões distribuídas sob a base da fundação, possuem a profundidade no mínimo duas vezes menos que a dimensão da fundação, também é conhecida como fundações rasas e fundações diretas. Incluem nesse tipo de fundação, a sapata, o radier, os blocos e outros.

5.3.1 Sapatas

As sapatas isoladas, são aquelas que transmitem a carga atuante de apenas um pilar podendo ser excêntrico ou não, ao solo (ARAÚJO, 2010).

A sapata corrida ou continua são destinadas a paredes ou pilares que seguem o mesmo alinhamento, assim todos os esforços atuantes são distribuídos em uma única sapata (ARAÚJO, 2010).

Dependendo de suas dimensões as sapatas são divididas em, sapata rígidas e sapata flexíveis, para uma sapata ser considerada rígida ela deve obter a altura maior ou igual a metade da distancia entre a encosta do pilar até a ponta da sapata, se acaso a altura for menor, a sapata é considerada flexível (BOTELHO, 2010).

A profundidade da fundação é de grande importância para que não haja influencia dos agentes atmosféricos e de água, quando aplicadas em divida de terrenos rochosos deve-se obter uma profundidade mínima de um metro e meio (ABNT NBR 6122, 2010).

O centro de gravidade da carga atuante um pilar que é distribuído em uma sapata isolada, deve coincidir com o centro gravitacional da sapata, a menor seção admitida para uma sapata é de sessenta centímetros (ABNT NBR 6122, 2010).

A pressão de contato que atua em uma sapata é a pressão entre o solo e a superfície na parte de baixo da sapata, o conhecimento dessa pressão é de suma importância para distribuição e averiguação da tensão no solo para que possa ser executado o calculo da própria sapata (BOTELHO, 2010).

Em uma sapata continua para parede é importante a redução máxima de concreto para que diminua o peso próprio da sapata que influencia no carregamento da tensão admissível do solo, assim a utilização do formato trapezoidal é mais viável em solos com resistência a compressão baixa, a angulação máxima da parte

superior da sapata deve ser de no máximo trinta graus para evitar a utilização de formas na sapata (ARAUJO, 2010).

Observando a figura 5 a altura das extremidades da sapata (hº) deve ser maior ou igual a um terço da altura (h), e maior ou igual a vinte centímetros, a sapata deve estar apoiada sobre um lastro de concreto magro de no mínimo cinco centímetros de altura, com Fck superior a tensão admissível do solo empregado na fundação (ARAUJO, 2010).

Figura 5 – Sapata corrida sob parede Fonte: (ARAUJO, 2010).

Conforme Araujo (2010), a escolha dos lados A e B devem ser estipulados de modo que a distancia CA seja aproximadamente a de CB, Assim se CA = CB, tem-se: A – ap = B – bp A – B = ap – bp 𝐴 𝑎 = 𝐵 𝑏 𝐴 = √a bS B =√ b aS

Figura 6 – Sapata rigida Fonte : (ARAUJO, 2010)

Em seguida é verificado a rigidez conforme determina a ABNT NBR 6122/2010:

Para sapata rígida:

ℎ ≥

Para sapata flexível altura (h) menor que (A – ap) / 4.

Onde (h) é a altura da sapata, (A) é a seção de um lado da sapata, e (ap) seção de um lado do pilar. Pode-se visualizar na figura 7:

Figura 7 – Altura da sapata. Fonte: (ARAUJO, 2010) A tensão que atua em cima da sapata é dada por:

σd =Nd ab Onde Nd é a força normal de calculo do pilar.

Quando σd < 0,2 fcd, onde fcd é a resistência de compressão de calculo, pode ocorrer de as bielas convergir para a seção do topo da sapata sem esmagamento. Assim Z= d onde d significa à altura útil da sapata interligada as faces do pilar (ARAUJO, 2010).

Devido a carga concentrada é possível calcular as armaduras no eixo x e y da sapata com as seguintes formulações:

𝐴𝑠𝑥 =𝑁𝑑(𝐴 − 𝑎) 8𝑍𝑓𝑦𝑑 , 𝑐𝑚²

𝐴𝑠𝑦 =𝑁𝑑(𝐵 − 𝑏) 8𝑍𝑓𝑦𝑑 , 𝑐𝑚²

5.4 NORMATIZAÇÃO

Atualmente as normas ABNT para cálculo, execução e controle de obras em alvenaria encontram-se difundidas e aprimoradas. Abaixo segue a relação das normas que tratam desse sistema:

 ABNT NBR 15812-1 Alvenaria estrutural - Blocos Cerâmicos | Parte 1: Projetos

 ABNT NBR 15812-2 Alvenaria estrutural - Blocos Cerâmicos | Parte 2: Execução e controle de obras.

Além dessas, existem também normas para determinação das características dos blocos cerâmicos, tanto estruturais quanto de vedação.

 ABNT NBR 15270-2 Componentes cerâmicos | Parte 2: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural - Tipologia e requisitos.

 ABNT NBR 15270-3 Componentes cerâmicos | Parte 3: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de vedação - Métodos de Ensaio Componente básico da alvenaria. O bloco deve atender integralmente as especificações da ABNT NBR 15270-2 (2005) além das resistências especificadas no projeto estrutural. O bloco estrutural possui furos na vertical que possibilitam a passagem de instalações.

 ABNT NBR 6122 - Projeto e execução de fundações.

 ABNT NBR 11752 - Materiais celulares de poliestireno para isolamento térmico na construção civil e câmaras frigoríficas.

6 METODOLOGIA

Será dimensionada a fundação dos dois métodos construtivos de alvenaria para uma edificação residencial de cinqüenta e oito metros quadrados, na região do município de Sinop – MT.

O modelo da planta baixa da residência, que será dimensionada é um modelo de casa popular do município de Sinop – MT. Na Figura 8, podemos observar a planta baixa da edificação a ser estudada.

Figura 8 - Planta Baixa da Edificação. Fonte: Acervo Gabriel Weber.

6.1 CARACTERÍSTICAS DA ALVENARIA

6.1.1 Alvenaria convencional

Na parede de alvenaria cerâmica será utilizado tijolo de seis furos com dimensões estipuladas por normas, com peso especifico de 13 KN/m³, (ARAUJO, 2010). Podemos observar abaixo a Figura 9, a dimensão comercial do tijolo de seis furos a ser utilizado

.

Figura 9 – Dimensão comercial do tijolo de 6 furos. Fonte - FELISBINO, 2015

6.1.2 Formas Isolantes Para Concreto

No sistema de formas isolantes para concreto serão utilizado formas com dimensões de 1,19 metros de comprimento, 30 centímetros de altura, e 40 milímetros de largura, peso especifico da parede será calculado conforme o volume de concreto utilizado nas formas, assim ira ser levado em consideração o peso especifico do concreto junto com o peso especifico das formas isolantes para concreto. A seguir podemos observar a Figura 10 as fôrmas ICF.

Figura 10- Formas ICF. Fonte: (ISOCRET,2015).

6.2 FUNDAÇÃO

As fundações a serem dimensionadas serão de acordo com cada método construtivo.

Na residência com alvenaria convencional de tijolos cerâmicos será empregado a fundação do tipo sapata isolada onde cada sapata absorve a carga atuante de um único pilar, devido ao menor volume de concreto utilizado para sua confecção e pela aceitação do método construtivo.

No dimensionamento da residência com o sistema de ICF será empregado a fundação do tipo, sapata corrida, onde a fundação absorve a carga distribuída longitudinal da parede, como o método construtivo aceita dois tipos de fundações, sapata corrida e radier, foi escolhido sapata corrida pela baixa solicitação dos esforços, o emprego do radier seria favorável se a edificação a ser dimensionada fosse superior a dois pavimentos.

6.2.1 Considerações para o dimensionamento

As duas fundações serão dimensionadas para o solo da cidade de Sinop – MT, assim será utilizado a resistência de compressão critica do município de 0,55 KN/cm² que foi obtido na Universidade Estadual do Mato Grosso, no campus de Sinop – MT, através de estudos específicos do solo por (PINTO, 2012).

A altura do pé direito a ser calculado será de três metros de altura para dos dois métodos construtivos.

A carga acidental será igual para os dois dimensionamentos. A força do vento atuante será desprezada.

Para calculo das armaduras será empregado a classe de agressividade II, para os dois casos.

6.2.2 Dimensionamento

Para a confecção do projeto de pesquisa em questão, será efetuado cálculos manual para dimensionamento da fundação de sapata rígida sob parede para o sistema de ICF, e sapata isolada para alvenaria de tijolo cerâmico.

Com o peso especifico do concreto de 25 KN/m² será obtido a carga em KN por metro de parede. Sendo esta a carga de serviço transmitida (Nk), (ARAUJO, 2010).

Depois será estimado o peso da sapata em 5% a mais da carga transmitida, tendo assim:

Wk= 0,05Nk

Com a somatória das duas forças será possível obter a seção (A) da Sapata.

𝐴 >

𝜎𝑎𝑑𝑚

Onde σ adm é a tensão admissível do solo.

Após obter a seção da sapata, será calculado a altura (h).

ℎ ≥𝐴 − 𝑎 4

A altura (hº) deve atender o limite de altura mínima, h/3; e 20 cm.

Figura 11- Seções da sapata. Fonte: (ARAUJO, 2010)

Fazendo (Nk+Wk)/ A tem-se a pressão no solo que deve ser menor que a tensão admissível do solo.

Deve ser feito as verificações do concreto onde Nd=1,4Nk; σd=(Nd/a); e fcd=(fck/1,4).

Após as verificações do concreto será feito o calculo das armaduras das tensões na armadura, (ARAUJO, 2010).

𝑓𝑦𝑑 = 𝑓𝑦𝑘 1,15

Onde fyk é a tensão de escoamento do aço CA-50.

Assim obterá a área da seção do aço desejado, (ARAUJO, 2010).

𝐴𝑠 =𝑁𝑑(𝐴 − 𝑎) 8𝑑 𝑓𝑦𝑑

6.2.3 Analise de métodos construtivos

Para o desenvolvimento dos métodos da pesquisa, será feito um detalhamento de cálculo, com auxílio de gráficos, e tabelas, onde estarão expressos os resultados, tendo a área de aço utilizada, quantidade de aço de cada tipo de fundação, o volume de concreto utilizado para cada tipo de alvenaria em estudo, também o volume de concreto utilizado em cada fundação, o peso próprio das diferentes fundações, e as fôrmas utilizadas em cada método construtivo.

A partir disso será possível estabelecer um parâmetro para fazer uma análise comparativa entre o carregamento da parede de tijolos cerâmicos e do sistema de ICF, podendo assim verificar se o novo método construtivo obteve menos volume de concreto, e menor uso de armadura.

CRONOGRAMA

ATIVIDADES

2015

MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV

Aprovação do Projeto de Pesquisa X Redação da

fundamentação teórica X X X X

Pesquisa das espécies utilizadas no mercado local

X

Estudo de caso nos

locais citados X X Elaboração dos projetos estruturais X X X Definição dos parâmetros técnicos X X Consideração dos resultados dos projetos estruturais X Formatação e conclusão X X X X Revisão e entrega oficial do trabalho X Defesa X

7 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO

ABRAPEX. Associação Brasileira do Poliestireno Expandido.

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