Análise da carga de alvenaria real versus a carga de norma de blocos cerâmicos de
seis furos utilizando protótipos
Analysis of real masonry load versus standard six-hole ceramic block load using
prototypes
Isabella Laissa Farias1, Augusto Romanini2
Resumo: A alvenaria de blocos cerâmicos é parte consolidada da cultura da construção civil no Brasil,
principalmente pelo custo-benefício e agilidade no processo de produção. Analisando a realidade do interior do estado do Mato Grosso, na região norte, mais especificamente na cidade de Sinop, essa tendência se repete, devido a crescente urbanização dessa parte do país nas últimas décadas. Por estar presente na maior parte das construções dessa localidade se faz necessária a verificação da carga real de alvenaria aplicada nas edificações, para aferir se as normas técnicas brasileiras vigentes estão de comum acordo com a realidade das obras. É válido ressaltar que a mesma teve sua publicação no ano de 1980 e foi recentemente atualizada em 2019. A partir de protótipos feitos manualmente e posteriores simulações virtuais, comprovou-se que a norma admite valores 3% superiores aos encontrados na prática, resultando em maiores dimensionamentos de elementos estruturais e consequentemente mais gastos de concreto e aço nas estruturas armadas.
Palavras-chave: alvenaria; protótipos; bloco cerâmico.
Abstract: The masonry of ceramic blocks is a consolidated part of the construction culture in Brazil, mainly for its
cost-benefit and agility in the production process. Analyzing the reality of the interior of the state of Mato Grosso, in the northern region, more specifically in the city of Sinop, this trend is repeated, due to the increasing urbanization of this part of the country in recent decades. As it is present in most of the constructions of this locality, it is necessary to verify the real load of masonry applied in the buildings, in order to verify if the current Brazilian technical norms are in agreement with the reality of the works. It is worth mentioning that it was published in 1980 and was recently updated in 2019. From prototypes made manually and subsequent virtual simulations, it was proved that the standard admits values 3% higher than those found in practice, resulting in higher sizing of structural elements and consequently more costs of concrete and steel in reinforced structures.
Keywords: masonry; prototypes; ceramic block. 1 Introdução
Sinop é uma cidade do interior do norte de Mato Grosso, com população estimada de 140.000 habitantes (IBGE, 2018), esse número cresce a cada ano devido uma série de fatores, desde econômicos à políticos e sociais.
A grande maioria das novas edificações na cidade é construída com sistema convencional de alvenaria, ou seja, o uso de tijolos cerâmicos não estruturais, vigas e pilares.
Estando presente desde obras simples à grandiosas, os tijolos cerâmicos são parte consolidada da cultura da construção civil no Brasil, devido custo-benefício e a grande agilidade no processo produtivo.
Essa técnica se tornou a mais usual em todo o país e ainda permanece forte mesmo com o surgimento de novas tecnologias construtivas, como por exemplo a alvenaria estrutural e light steel framing. Essa cultura é fruto da facilidade na hora da execução, já que não exige alto grau de especialização da mão de obra. No decorrer dessa pesquisa, a Norma Brasileira (NBR) 6120, foi atualizada, depois de quase 40 anos de sua última edição, houveram algumas mudanças significativas, uma delas sendo o peso espicífico dos blocos. Na versão antiga admitia-se peso específico de 13 kN/m³ para tijolos furados para o cálculo estrutural de edifícios com vedação de alvenaria, depois da atualização esse
1Graduanda, Universidade do Estado de Mato Grosso, Sinop,
Brasil, isalaissa@hotmail.com
2Engenheiro Civil, Docente, Universidade do Estado de Mato
Grosso, Sinop, Brasil, augusto.romanini@gmail.com
valor foi aumentado para 14 kN/m³. No entanto não se sabe até que ponto essa carga pode ser aceita ou se é superdimensionada. Nesse contexto, faz-se necessário a verificação da norma.
Como garantir que as cargas previstas na ABNT NBR 6120 são adequadas a realidade da cidade de Sinop – MT e região? Ao utilizar os dados fornecidos pela norma é possível que suceda-se uma estrutura superdimensionada ou subdimensionada? O produto pode ter significantes impactos de consumo?
Dado o uso constante desse tipo de método construtivo na cidade de Sinop, buscou-se a minimização de recursos a serem utilizados na estrutura como um todo, evitando desperdícios e gastos desnecessários. Fez-se um paralelo entre norma e realidade, para otimizar a concepção estrutural de qualquer edificação e também criar uma comparação entre os fornecedores de tijolos cerâmicos da região.
Esse trabalho busca verificar a carga real aplicada na estrutura utilizando blocos cerâmicos por meio da análise de protótipos de alvenaria e simulações computacionais, assim como examinar as dimensões dos blocos cerâmicos de 6 furos de 4 diferentes fabricantes da região.
Serão comparadas duas estruturas: a estrutura dimensionada pela carga de norma e a estrutura dimensionada com a carga real aplicada, considerando um projeto fictício feito com carga real e carga de norma, assim como aferição do consumo de concreto e aço para ambas.
2 Fundamentação teórica
Conforme Araújo (2014), convencionalmente a estrutura de um edifício é formada por lajes, vigas e pilares, ou pela junção dos mesmos. As cargas são suportadas diretamente pela laje e depois transmitidas às vigas, que por sua vez as conduzem até os pilares. Os pilares levam as cargas até as fundações, que tem por função dissipar esses esforços no solo.
Dentre os diversos tipos de carga presentes em uma estrutura, tem-se a carga de alvenaria, que nada mais é que a somatória do peso dos blocos de alvenaria e argamassa de assentamento e revestimento ali presentes.
2.1 Alvenaria
“Alvenaria é um maciço constituído de pedras ou blocos, naturais ou artificiais, ligadas entre si de modo estável pela combinação de juntas e interposição de argamassa, ou somente pela combinação de juntas” (BASTOS, 2011).
As alvenarias se dividem em 2 grandes grupos, sendo eles: estrutural e não estrutural.
A alvenaria estrutural se caracteriza pelo uso de paredes como essencial meio de suporte da estrutura (FRANCO, 2004). Os blocos devem suportar além do peso próprio as cargas da laje, cobertura, etc.
Já as alvenarias não estruturais ou de vedação, são responsáveis por dividir, vedar e proteger (BASTOS, 2011). As alvenarias de vedação encarregam-se de fechar vãos de estruturas de concreto armado, aço ou outras e secionar ambientes, sendo assim devem suportar o peso próprio, bem como cargas de utilização muito baixas, por exemplo: armários, prateleiras, espelhos, quadros e a fins (THOMAZ, et al.,2009). Leva-se em conta os fatores de desempenho acústico, durabilidade, estanqueidade, desempenho térmico e resistência ao fogo em ambos os tipos de alvenaria (DE MILITO, 2004).
De acordo com Bastos (2011), os blocos de alvenaria podem ser feitos a partir de diversos materiais, desde naturais à artificiais. Corriqueiramente podem ser encontrados de pedras, cerâmicas, concreto, calcário, vidro e solo-cimento. Devido a atual preocupação ambiental uma série de outros materiais vêm sendo testados, como cinzas volantes e resíduos de construção civil, entre outros.
2.2 Tipos de blocos de alvenaria
No mercado há uma infinidade de tipos de blocos de alvenarias, produzidos de diversos materiais e tamanhos, cada um tendo suas características e uso ideal. Os mais comuns são: tijolo maciço, tijolo furado, tijolo laminado e blocos de concreto.
Nesse estudo foram utilizados os blocos cerâmicos de seis furos.
2.3 Especificações para blocos cerâmicos furados
Os blocos cerâmicos de vedação podem ter diferentes dimensões desde que em conformidade com os padrões do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia – INMETRO (Anexo A).
Dentre as exigências do INMETRO (2011) deve-se identificar os blocos por: fabricante, tipo e dimensões.
Determinar as dimensões efetivas (Figura 1), isto é, largura, altura e comprimento, de cada unidade em exame. O resultado das medições deve ser expresso em centímetros com apenas uma casa decimal.
Figura 1: Dimensões bloco cerâmico. Fonte: Autoria própria, 2018.
As dimensões efetivas de septo e parede do bloco (Figura 2) devem ser expressas em centímetros com apenas uma casa decimal.
Figura 2: Septo e parede do bloco cerâmico. Fonte: Autoria própria, 2018.
Para aprovação das amostras analisadas no que se diz respeito às dimensões, há uma tolerância permitida, tanto individualmente, quanto para a média aritimética das amostras (Tabela 1).
Tabela 1. Valor de tolerância Dimensões T (Tolerância para média) TI (Tolerância individual) L,H,C 0,3 cm 0,5 cm
Fonte: Adaptado INMETRO, 2011.
Caso o número de amostras fora do limite de tolerância individual seja menor ou igual a 2 unidades, a amostra é aprovada. Caso contrátio a mesma é reprovada. Calcula-se a média aritmética (Equação 1) das medições das amostras realizadas pela expressão:
𝑥 =∑𝑖=1𝑖=𝑛 𝑋𝑖
𝑛
(Equação 1)
Onde:
Xi representa o resultado da iésima medição; n representa o número de medições realizadas; Calcula-se:
Qn - TI Sendo:
TI: Tolerância;
Se a média encontrada for maior ou igual que a dimensão nominal menos a tolerância, está aprovado. Se a média encontrada for menor que a dimensão nominal menos a tolerância, está reprovado.
Calcula-se:
Qn + TI Sendo:
Qn: Dimensão nominal; TI: Tolerância;
Se a média encontrada for menor ou igual que a dimensão nominal mais a tolerância, está aprovado. Se a média encontrada for maior que a dimensão nominal mais a tolerância, está reprovado.
Para os blocos cerâmicos o número de elementos com espessura abaixo do mínimo permitido não pode ultrapassar duas unidades, conforme a Tabela 2:
Tabela 2. Valor de espessura mínima Bloco Espessura mínima do septo Espessura mínima da parede Vedação 6 mm 7 mm
Fonte: Adaptado INMETRO, 2011. 2.4 Argamassa
Definição de argamassa conforme ABNT (2001): “Mistura homogênea de agregado(s) miúdo(s), aglomerante(s) inorgânico(s) e água, contendo ou não aditivos ou adições, com propriedades de aderência e endurecimento, podendo ser dosada em obra ou instalação própria.”
Dentre as utilizações das argamassas, destacam-se as de assentamento e revestimento, que podem ser usinadas, pré-fabricadas ou feitas em canteiro. 2.4.1 Argamassa de assentamento
A argamassa é parte fundamental das alvenarias, pois permite unir os blocos funcionando como uma espécie de cola, sua função é ligar solidamente os tijolos entre si, distribuir regularmente as cargas e ainda impedir infiltrações, já que veda aberturas indesejadas (DE MILITO, 2004).
Para Sousa (2010) as argamassas de assentamento têm atribuições funcionais, como: segurança estrutural, segurança ao fogo, estanqueidade à água, adaptação a movimentos, durabilidade e conforto acústico. Levando em conta o assentamento de alvenarias, é indicado o uso de argamassas mistas, ou seja, compostas tanto de cimento, quanto de cal hidratada. O cimento interfere diretamente na aderência, estanqueidade à água e resistência mecânica. É recomendável a não utilização de cimentos de alto forno e pozolânicos pois estes potencializam o fenômeno de retração. No caso das cales, todos os tipos podem ser utilizados, desde que atendam à ABNT NBR 7175 (THOMAZ, et al.,2009).
2.4.2 Argamassa de revestimento
A argamassa de revestimento é aplicada em todo o entorno dos blocos de alvenaria depois de assentados. Os revestimentos e acabamentos das paredes constituem parte significativa das edificações contribuindo para a proteção das mesmas contra as ações climáticas, mecânicas e/ou ambientais. Um dos revestimentos tradicionais de presença obrigatória é o revestimento à base de argamassa. Este elemento construtivo tem como principal função proteger as estruturas de vedação, conferindo isolamento termo-acústico, estanqueidade à água e aos gases além de regularizar a superfície para receber outros revestimentos e o acabamento final. Para que uma argamassa cumpra as suas funções adequadamente é necessário que apresente tanto no estado fresco como no endurecido, algumas propriedades notadamente o índice de trabalhabilidade, a resistência à compressão e a aderência sob tração (CINTRA; PAIVA; BALDO, 2014).
2.4.3 Características das argamassas
De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland – ABCP (s.d.) as argamassas devem conter uma série de caracteríticas, tais como:
Capacidade de aderência: propriedade que possibilita à camada de revestimento resistir às tensões normais e tangenciais atuantes (determinada pela NBR 15258:2005).
Trabalhabilidade: permite melhor espalhamento, consequentemente melhora a técnica executiva de aplicação.
Resistência mecânica: é a capacidade de suportar esforços das mais diversas naturezas (resistênca à tração e à compressão determinadas pela NBR 13279:2005).
Capacidade de absorver deformações: é a habilidade de absorver deformações intrínsecas ou extrínsecas, sem sofrer ruptura ou fissuras, mantendo a aderência.
Durabilidade: tendência de desempenhar suas funções ao longo do tempo.
2.4.4 Dosagem de argamassa
Para a dosagem de argamassa é necessário definir um traço. Chama-se traço a proporção em volume ou massa entre os componentes das argamassas (geralmente: cimento, cal hidratada e areia). Os traços são variados, de acordo com a utilização dada à argamassa.
Conforme Carneiro (1999, apud SILVA, 2006) traços comuns no Brasil são 1 : 1 : 6 e 1 : 2 : 9, mantendo a proporção aglomerante : agregado de 1 : 3 ou 1 : 4 de acordo com desempenho ambicionado.
No entanto, na prática, são facilmente identificados traços pobres, cuja proporção aglomerante : agregado alcança de 1 : 4 a 1 : 9. O que não confere grande qualidade a argamassa de acordo com Campiteli et al. (1995 apud SILVA, 2006).
2.5 Técnicas construtivas
Para o assentamento correto da alvenaria indicam-se os seguintes passos básicos (PINI, 2005):
Locar os blocos na posição desejada da parede e verificar o alinhamento horizontal dos mesmos. Após esse procedimento, deve-se colocar uma camada de argamassa no local, com auxílio de uma colher de pedreiro e assentar o bloco acima, sem apertar. Aferir o alinhamento vertical do tijolo com auxílio de um prumo. Repetir os passos para os blocos cerâmicos necessários.
Se preciso, alinhar os blocos com macete de borracha, e ainda com a colher, retirar os excessos de argamassa, dando acabamento aos mesmos.
Depois do levantamento completo da parede, pode-se aplicar o chapisco, que deve ser lançado vigorosamento até que cubra toda a superfície. O próximo procedimento é a aplicação de argamassa de revestimento. Deve-se colar as taliscas na parede alinhadas entre si, e lançar a argamassa por cima, até que se atinja a espessura desejada. Depois de 15 a 30 minutos, sarrafear a parede para que retire os excessos de argamassa. Tirar as taliscas e dar acabamento com uma desempenadeira.
2.6 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações
A NBR 6120fixa as condições para determinação dos valores de cargas consideradas no projeto estrutural de edificações, estas são dividias em carga permanente (g) e carga acidental (q).
Resumidamente, as permanentes são formadas pelo peso próprio da estrutura e pelo peso de tudo que ali é fixo, por exemplo vigas, pilares e alvenaria.
Já as acidentais são as que podem ou não atuar sobre a estrutura em função de seu uso, como: pessoas, móveis e veículos.
2.7 Peso específico dos materiais de construção
Deve-se adotar conforme normativas brasileiras o peso específico aparente (ϒ𝑎𝑝) de cada material, segundo a
NBR 6120 (Tabela 3).
Tabela 3. Peso específico aparente de alguns materiais.
Material Peso específico
aparente (kN/m³) Mármore e calcário
Lajotas cerâmicas Argamassa de cal, cimento e areia
Estanho
28 18 19 74 Fonte: Adaptado ABNT, 2019.
2.7.1 Peso próprio
Os valores de peso próprio da estrutura devem ser calculados com as dimensões nominais dos elementos e com o valor médio do peso específico do material considerado. (ABNT, 2019).
2.7.2 Peso próprio da alvenaria
Para Araújo (2014), calcula-se o peso da alvenaria pela Equação 2.
𝑃𝑎 = ϒ𝑎𝑝. 𝑡. 𝐻 (Equação 2)
Sendo:
Pa = peso próprio da alvenaria (kN/m³);
ϒ𝑎𝑝 = peso específico aparente da alvenaria (kN/m²);
t = espessura da parede (m); H = altura da parede (m). Ou, pelo processo contrário:
ϒ𝑎𝑝 =
𝑝 𝑉
(Equação 3)
Sendo:
ϒ𝑎𝑝 = peso específico aparente da alvenaria (kN/m²);
p = peso da alvenaria (N); V = volume ocupado (m³).
3 Metodologia
Para a verificação dos requisitos da norma foram construídos protótipos de paredes de 4 fornecedores de tijolos cerâmicos diferentes, identificados por A, B, C e D.
Nesse estudo foram construídos protótipos compostos apenas por tijolos cerâmicos de seis furos.
Para cada fabricante foi feita uma ficha, contendo informações, como: dimensões, peso médio, tipo do furo e outros. Foram realizados testes, em campo, laboratório e softwares.
3.1 Protótipos
Os protótipos foram constituídos com 10 tijolos cada, sendo 8 inteiros e 2 meios tijolos, com o objetivo de simular a construção de uma parede.
Os blocos cerâmicos foram assentados e rebocados com argamassa.
O traço da argamassa definido para assentamento foi de 1 : 2 : 8. Para o chapisco, traço de 1 : 3, sendo o primeiro volume de cimento e o segundo o volume de areia e para o revestimento o traço adotado foi 1 : 2 : 9. Considerou-se um cm de espessura para assentamento e dois cm de espessura de reboco nos blocos.
Os protótipos foram colocados sobre um suporte de madeira para facilitar o manejo durante os ensaios no interior do laboratório.
A Figura 3 apresenta o modelo de protótipo ilustrativo que foi construído.
3.2 Ensaios em laboratório
Após a construção dos protótipos, os quatro exemplares foram pesados, com auxílio de uma balança de precisão. A pesagem em laboratório foi realizada com os protótipos no estado seco, visto que esta é a primeira condição logo após a conclusão do fechamento da alvenaria.
Foi descontado o peso da base de madeira e encontrou-se o peso específico da alvenaria confeccionada.
Com o peso específico foi possível identificar um carregamento linear distribuído (kN/m) para uso nas simulações virtuais.
3.3 Simulações Virtuais
Depois de determinado o carregamento da parede, foram feitas simulações com auxílio de softwares e programas computacionais (planilha eletrônica,
software de desenho e software de cálculo estrutural).
As simulações testaram o efeito do carregamento nos elementos estruturais de uma edificação padrão com 4 sapatas, 4 pilares, 4 vigas e uma laje maciça nas condições de um carregamento residencial.
Com o software de cálculo estrutural, foram adotadas as seguintes características para o dimensionamento de ambas as estruturas:
Concreto fck 25 MPa;
Aço CA-50 e CA-60;
Altura de pé direito 3,0 m;
Laje maciça de 12 cm de espessura;
120 kg/m² Peso Próprio na laje;
Sobrecarga de utilização 150 kg/m² correspondente a edificação residencial;
Classe de agressividade ambiental II;
Espessura das paredes 14 cm;Após a realização das simulações conduziram-se as análises comparativas dos dados.
4 Análise dos resultados
4.1 Análise dos Blocos Cerâmicos
Foram selecionadas quatro fabricantes de blocos cerâmicos da região de Sinop-MT, identificados por: A, B, C e D. Apresentadas suas fichas técnicas nas Tabelas 4, 5, 6 e 7, respectivamente.
Tabela 4. Ficha técnica fabricante A. Fabricante A Dimensões nominais Local de fabricação Peso médio Tipo do furo Identificação 9x14x19 cm Sinop - MT 1,73 kg Horizontal Possui Fonte: Autoria própria, 2019.
Tabela 5. Ficha técnica fabricante B. Fabricante B Dimensões nominais Local de fabricação Peso médio Tipo do furo Identificação 9x14x19 cm Alta Floresta - MT 1,72 kg Horizontal Possui Fonte: Autoria própria, 2019. Tabela 6. Ficha técnica fabricante C.
Fabricante C Dimensões nominais Local de fabricação Peso médio Tipo do furo Identificação 9x14x19 cm Sinop - MT 1,79 kg Horizontal Não possui Fonte: Autoria própria, 2019. Tabela 7. Ficha técnica fabricante D.
Fabricante D Dimensões nominais Local de fabricação Peso médio Tipo do furo Identificação 9x14x19 cm Sinop - MT 1,71 kg Horizontal Possui Fonte: Autoria própria, 2019.
Foram verificadas com auxílio de um paquímetro (Figura 4) as medidas de largura, comprimento e altura de todos os blocos utilizados (Anexo B), as respectivas médias aritméticas das dimensões dos blocos inteiros e meios foram indicadas na Tabela 8 e Tabela 9.
Figura 4: Medição dos blocos com paquímetro. Fonte: Autoria própria, 2019.
Tabela 8. Dimensões médias dos blocos inteiros. Fabricante Largura (cm) Altura (cm) Comprimento (cm) A B C D 9,7 9,0 9,6 10,1 14,4 14,0 14,1 14,1 19,6 19,0 19,3 20,1 Fonte: Autoria própria, 2019.
Tabela 9. Dimensões médias dos 1/2 blocos. Fabricante Largura (cm) Altura (cm) Comprimento (cm) A B C D 9,7 9,5 9,4 10,2 14,5 14,2 14,1 14,5 10,0 9,9 9,4 10,5 Fonte: Autoria própria, 2019.
Dada a tolerância de ± 0,3 cm para a média das dimensões dos blocos, constatou-se que todos os 4 fabricantes selecionados estão em desconformidade. Se tratando da tolerância individual por bloco, os resultados dos fabricantes A, B, C e D atingiram seus acrécimentos máximos de: 1,1 cm, 1,1 cm, 1,0 cm e 1,5 cm respectivamente. Ou seja, ultrapassaram de duas a três vezes o limite máximo de tolerância.
Com o mesmo paquímetro foram verificadas as espessuras de septo e parede das amostras (Anexo C). Sendo os valores de espessura mínima de septo e parede igual a 6 e 7 mm, nessa ordem, os fabricantes que obteram mais que duas unidades das amostras com espessura insuficiente foram desclassificados (Tabela 10).
Tabela 10. Numero de amostras desclassificadas.
Fabricante n A B C D 3 1 7 6 Fonte: Autoria própria, 2019.
Apenas a fabricante B estava de acordo com o exigido, isso porque menos de duas unidades foram desclassificadas.
4.2 – Construção dos Protótipos
Os protótipos foram construídos realizando os processos descritos na metodologia.
Para a base dos protótipos foram escolhidas tábuas de madeira de dimensões 100x30 cm e espessura de 2,5 cm e pesadas em balança de precisão (Tabela 11).
Tabela 11. Tábuas. Tábua Massa (Kg) A B C D 4,51 4,67 4,04 3,87 Fonte: Autoria própria, 2019.
A agarmassa de assentamento, o chapisco e a argamassa de revestimento foram feitas em uma betoneira de 145 litros (Figura 5 e 6). Com cimento portland, cal hidratada, areia e água, utilizando os traços apontados na metodologia.
Figura 5: Betoneira. Fonte: Autoria própria, 2019.
Figura 6: Argamassa de assentamento. Fonte: Autoria própria, 2019.
Depois foram assentados os quatro protótipos sobre as tábuas de madeira.
Figura 7: Protótipo C. Fonte: Autoria própria, 2019.
Os quatro protótipos foram pesados após assentamento (Tabela 12).
Após uma semana os protótipos foram chapiscados (Figura 8) e passada mais uma semana foram rebocados com argamassa de revestimento (Figura 9).
Logo em seguida todos tiveram acabamento e foram finalizados (Figura 10).
Figura 8: Protótipo A e D chapiscados. Fonte: Autoria própria, 2019.
Figura 9: Protótipo D com camada de reboco. Fonte: Autoria própria, 2019.
Figura 10: Protótipos A, B, C e D finalizados. Fonte: Autoria própria, 2019.
4.3 – Controle e mensuração dos resultados
Depois de feitos os devidos acabamentos e após a cura da argamassa, os protótipos foram pesados novamente, tendo seus respectivos resultados na Tabela 12.
Foi descontado o peso das tábuas de madeira dos protótipos, totalizando a massa apenas da alvenaria finalizada (Tabela 12).
Tabela 12. Pesagem dos protótipos. Protótipo Assentado Massa (Kg) Revestido Massa (Kg) Alvenaria Massa (Kg) A B C D 29,21 28,09 29,90 29,98 52,30 54,12 54,33 55,25 47,79 49,45 50,29 51,38 Fonte: Autoria própria, 2019.
Foram medidas as dimensões finais das 4 paredes, apresentadas na Tabela 13.
Tabela 13. Dimensões dos protótipos finalizados. Fabricante Largura (cm) Altura (cm) Comprimento (cm) A B C D 0,133 0,140 0,142 0,143 0,460 0,457 0,452 0,465 0,610 0,607 0,615 0,632 Fonte: Autoria própria, 2019.
Pela Equação 3 calculou-se o peso específico da alvenaria dos protótipos (Tabela 14).
Tabela 14. Peso específico da alvenaria dos protótipos. Protótipo Volume (m³) Peso (N) Peso específico (KN/m³) A B C D 0,0373 0,0388 0,0395 0,0420 477,9 494,5 502,9 513,8 12,8055 12,7331 12,7403 12,2261 Fonte: Autoria própria, 2019.
Foi comparado o peso específico encontrado, com os já normatizados pela ABNT (Tabela 15). Na versão antiga, usou-se a classificação de Tijolo furado e na atualização da norma: Ações para o cálculo de estruturas de edificações, não há especificado como na versão antiga o tipo do bloco, nesse caso foi escolhida a classe de Blocos cerâmicos vazados com paredes maciças.
Tabela 15. Comparação entre pesos específicos de alvenaria.
Peso específico médio dos protótipos (KN/m³) Peso específico NBR 6120:1980 (KN/m³) Peso específico NBR 6120:2019 (KN/m³) 12,6263 13 14
Fonte: Autoria própria, 2019.
Com auxílio de um software de desenho técnico, foi feita uma planta baixa (Figura 11) referente à edificação residencial a ser comparada estruturalmente. De dimensões externas 4,00 m.
Figura 11: Planta baixa - Sem escala Fonte: Autoria própria, 2019.
Lançando as informações pertinentes no software de cálculo estrutural encontrou-se os resultados dos esforços dos 4 pilares de cada edificação (Tabela 16).
Tabela 16. Pilares P1=P2=P3=P4 Carga de Norma (1980) N (kN) Mx (kN.m) My (kN.m) Peso próprio Carga permanente Sobrecarga 21,8 24,1 5,9 0,2 1,2 0 0 -0,6 0,1 Carga Real N (kN) Mx (kN.m) My (kN.m) Peso próprio Carga permanente Sobrecarga 21,8 23,0 5,9 0,2 1,1 0 0 -0,5 0,1 Fonte: Autoria própria, 2019.
Encontrou-se como resultado do dimensionamento entre as duas estruturas comparadas os seguintes dados, dispostos na Tabela 17 e Figura 12.
Tabela 17. Dimensionamento estrutural Carga de Norma (1980) Dimensões (cm) Volume concreto (m³) Aço (kg) Pilares Vigas baldrame Vigas laje Sapatas Laje TOTAL 14x26 14x30 14x35 130x130x40/20 372x372x12 0,44 0,67 0,78 1,96 1,66 5,51 55 42 46 60,7 73 276,7 Carga Real Dimensões (cm) Volume concreto (m³) Aço (kg) Pilares Vigas baldrame Vigas laje Sapatas Laje TOTAL 14x26 14x30 14x35 120x120x40/20 372x372x12 0,44 0,67 0,78 1,69 1,66 5,24 55 36 46 56,9 73 266,9 Fonte: Autoria própria, 2019.
Figura 12: Planta de fôrma. Fonte: Autoria própria, 2019.
Em termos de carga permanente foi constatado que a diferença entre protótipo e norma é pouco mais de 0,3 kN.
5 Conclusão
A norma NBR 6120:1980 é adequada a realidade do município em estudo, uma vez que foi verificado que o peso específico real encontrado é muito semelhante ao normatizado, sendo apenas 3,0% menor que na norma, o que não resulta e nem gera significantes impactos estruturais. Com a atualização para a NBR 6120:2019 é possível prever que essa porcentagem aumentará ainda mais, dado o crescimento do novo peso específico.
Concluiu-se que essa estrutura, em questão, não pode ser considerada superdimensionada, já que ambas apresentaram resultados muito semelhantes. Mas, que sim, há economia de recursos quando comparados os resultados.
A economia de aço foi pouco mais de 10 kg para a superestrutura total, o que equivale a 3,5% do montante final. Já a economia de concreto foi cerca de 0,27 m³, aproximadamente 5% do montante.
A relação descoberta entre ambos os pesos específicos de alvenaria foi de pequeno impacto, fechando um fator de segurança de apenas 1,03. Quanto a comparação entre as quatro empresas fabricantes de blocos da região, ficou comprovado que nenhuma atende completamente as especificações do INMETRO aqui anteriormente citadas.
Aferindo as duas estruturas feitas no software estrutural, ficou identificado que as maiores solicitações estão presentes na estrutura com carga de norma, isso porque ela admite maiores valores de cargas, totalizando em maiores dimensões de elementos estruturais.
Foi constatado que a atualização da norma 6120 se aplica à realidade do município de Sinop-MT e região, pois ela considera valor mais que suficiente de peso de alvenaria para o cálculo estrutural. Entretanto não se pode dizer que ela é totalmente otimizada, já que considera valor maior que o necessário para os cálculos.
Sendo o Brasil, um país muito heterogêneo e de vasta extensão territorial, os diferentes tipos de matéria prima disponíveis tornariam inviável o estudo e elaboração de normas mais específicas, com valores mais próximos
da realidade. E visto que não se pode assumir parte pelo todo, logicamente o interior do estado de Mato Grosso não reflete fielmente o quadro do resto da nação.
De um outro ângulo, esse fato é favorável pois garante um quê a mais de segurança ao dimensionamento das superestruturas.
Sugestão para trabalhos futuros:
É proposto examinar os protótipos em duas condições, seco e saturado, para simular um dia de alta precipitação na cidade, uma vez que possui estações anuais com grandes períodos intercalados de chuva e estiagem.
Aconselha-se também a variação da espessura do revestimento de argamassa, a fim de investigar a influência desta sobre a carga da alvenaria.
Utilizar outros tipos de bloco, como por exemplo o de concreto.
Realizar a mesma pesquisa comparando as diferentes argamassas, usinada, pré-fabricada e feita in loco. Pode-se ainda, fazer a aplicação de tinta, textura ou revestimento cerâmico de um, ou dois lados do protótipo.
Agradecimentos
Agradeço primeiramente à Deus pela vida e amparo. Aos meus pais, Marly e José Carlos, sempre presentes como meus maiores incentivadores, me amando incondicionalmente em todos os momentos.
Ao meu orientador Augusto Romanini, que sempre se fez disponível aos meus questionamentos, assim como os demais professores.
Ao meu namorado Heytor por estar presente e nunca me deixar desanimar.
Aos amigos que aqui tive a oportunidade de fazer, em especial aqueles que estiveram comigo desde o princípio desses cinco anos: Kássio e Rodrigo. Aos meus parceiros de todos os dias: Natália, Camila, Evellynn, Karoline, Dionara, Kelvin, Carlos e Emerson. Aqueles que foram fundamentais na confecção desse trabalho, meus futuros colegas de profissão, Jederson e Joice.
Às minhas amigas Karoline e Samilly.
Aos meus colegas de turma, com certeza não poderia escolher melhores.
Sou grata também à todos os demais que estiveram presentes em algum momento dessa jornada.
Referências
ABCP – ASSOACIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Manual de Revestimentos de Argamassa. s.d.
ARAÚJO, J. M. Curso de concreto armado. 4. ed. Rio Grande: Dunas, v. 1, 2014.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120: Ações para o cálculo de
estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 2019. 60 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120: Cargas para o cálculo de
estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 1980. 5 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13281: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Requisitos. Rio de Janeiro, 2001. 3 p.
BASTOS, P. K. X. Construção de edificios. 16. ed.
2011. Download de
(http://www.ufjf.br/pares/files/2009/09/Apostila-Constru%C3%A7%C3%A3o-de- Edif%C3%ADcios-1-20131.pdf) em 16 Setembro 2018.
CINTRA, C. L. D.; PAIVA. A. E. M.; BALDO, J. B.
Argamassas de revestimento para alvenaria contendo vermiculita expandida e agregador de borracha reciclada de pneus – Propriedades relevantes. SciELO,
São Paulo, v. 60, n. 353. Jan./Mar. 2014. Download de (http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid =S0366-
69132014000100010&lng=en&nrm=iso&tlng=pt) em 24 Setembro 2018.
DE MILITO, J. A. Técnicas de construção civil e
construção de edifícios. 2004.
FRANCO, L. S. ALVENARIA ESTRUTURAL: EXECUÇÃO E CONTROLE. Universidade Federal da
Bahia. 2004. 62 slides: color. Slides gerados a partir do software Power Point. Download de (http://www.gerenciamento.ufba.br/Disciplinas/Inova% C3%A7%C3%A3o_Tecnologi ca/AULA%207%202007%20- %20Alvenaria%20Estrutural%20-%20Execu%C3%A7%C3%A3o%20e%20Controle.pdf) em 30 Agosto 2018.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Sinop, 2018. Disponível em (https://cidades.ibge.gov.br/brasil/mt/sinop/panorama) em 11 Setembro 2018.
INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA, QUALIDADE E TECNOLOGIA. NIE - DIMEL-087:
Determinação das dimensões efetivas do produto componente cerâmico: blocos, tijolos, elemento vazado, canaletas e componente cerâmico que não possua forma de paralelepípedo. [S.l.], 2011. 9 p.
SOUSA, A. J. C. Aplicação de argamassas leves de
reboco e assentamento em alvenarias. 113 f.
Dissertação (Mestrado Integrado em Engenharia Civil) – Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2010.
SILVA, N. G. Argamassa de revestimento de cimento,
cal e areia britada de rocha calcária. Curitiba, PR:
UFPR, 2006, 165 p. (Dissertação de Mestrado). SOUZA, J. (Coord.). Construção Passo-a-Passo. PINI. Editora PINI LTDA. São Paulo. 2009. 259 p.
THOMAZ, E.et al. Código de práticas nº 1: Alvenaria de
vedação em blocos cerâmicos. IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo. São Paulo. 2009.
Anexo A - Dimensões nominais para bloco cerâmico de vedação
Largura (cm) Altura (cm) Comprimento (cm)
Comprimento do bloco (cm) Comprimento do ½ bloco
9 9 19 9 24 11,5 14 19 9 24 11,5 29 14 19 19 9 24 11,5 29 14 39 19 11,5 11,5 24 11,5 14 24 11,5 19 19 9 24 11,5 29 14 39 19 14 19 19 9 24 11,5 29 14 39 19 19 19 19 9 24 11,5 29 14 39 19 24 24 19 9 24 11,5 29 14 39 19
Anexo B – Medições dos blocos
Fabricante A - blocos inteiros (cm)
n LARGURA ALTURA COMPRIMENTO
1 9,7 14,4 19,5 2 9,8 14,3 19,7 3 9,6 14,4 19,7 4 9,8 14,5 19,9 5 9,8 14,5 19,6 6 9,8 14,4 19,7 7 10,0 14,4 19,7 8 9,8 14,5 19,5 9 9,7 14,2 19,8 10 9,5 14,5 19,6 11 9,2 13,8 19,2 12 9,8 14,4 19,5 Fabricante A – ½ bloco (cm) 13 9,7 14,5 10,0 14 9,8 14,5 10,1 15 9,7 14,5 10,0
Fabricante B - blocos inteiros (cm)
n LARGURA ALTURA COMPRIMENTO
1 9,1 14,0 18,8 2 8,5 14,1 18,8 3 9,1 13,7 18,8 4 9,2 14,0 19,2 5 8,8 14,0 19,0 6 9,2 14,1 19,3 7 8,8 14,1 19,3 8 9,0 14,1 19,0 Fabricante B – ½ bloco (cm) 9 9,0 14,0 10,0 10 9,2 14,0 9,8 11 9,3 14,1 9,8 12 9,8 14,6 10,1 13 10,0 14,2 10,0
Fabricante C - blocos inteiros (cm)
n LARGURA ALTURA COMPRIMENTO
1 9,8 14,5 19,3 2 9,3 14,2 19,0 3 9,5 13,5 18,8 4 10,0 14,4 19,8 5 9,5 14,0 19,2 6 9,8 14,3 19,5
7 9,3 14,2 19,3 8 10,0 14,5 19,5 9 9,2 13,8 19,3 10 9,6 14,3 19,5 11 9,3 13,8 19,3 Fabricante C – ½ bloco (cm) 12 9,2 14,0 9,2 13 9,5 14,0 9,3 14 9,5 14,0 9,5 15 9,5 14,3 9,5 16 9,0 14,1 9,5 17 9,4 14,0 9,2 18 9,5 14,0 9,3 19 9,5 14,0 9,4
Fabricante D - blocos inteiros (cm)
n LARGURA ALTURA COMPRIMENTO
1 10,0 14,2 20,3 2 10,0 14,3 20,1 3 10,0 14,1 20,0 4 10,0 13,8 19,8 5 10,0 14,2 20,0 6 10,0 14,3 20,0 7 10,3 14,2 20,3 8 10,1 14,0 20,0 Fabricante D – ½ bloco (cm) 9 10,2 14,6 10,5 10 10,1 14,5 10,5 11 10,2 14,4 10,5 12 10,0 14,5 10,5 13 10,4 14,6 10,3
Anexo C – Espessuras de septo e parede dos blocos Fabricante A – espessuras (cm) n SEPTO PAREDE 1 0,6 0,7 2 0,8 0,8 3 0,7 0,7 4 0,6 0,6 5 0,6 0,7 6 0,6 1,0 7 0,8 0,8 8 0,7 0,8 9 0,9 0,9 10 0,7 0,6 11 0,8 0,9 12 0,6 0,7 13 0,5 0,5 14 0,7 0,8 15 0,6 0,7 Fabricante B – espessuras (cm) n SEPTO PAREDE 1 0,6 0,8 2 0,6 0,9 3 0,7 0,8 4 0,7 0,9 5 0,6 0,8 6 0,8 0,7 7 0,7 0,8 8 0,6 0,7 9 0,7 0,9 10 0,6 0,6 11 0,7 0,8 12 0,6 1,0 13 0,7 1,0 Fabricante C – espessuras (cm) n SEPTO PAREDE 1 0,6 0,8 2 0,6 0,5 3 0,6 0,7 4 0,8 0,9 5 0,7 0,6 6 0,6 0,8 7 0,7 0,6 8 0,6 0,7
9 0,7 0,8 10 0,7 0,8 11 0,7 0,6 12 0,7 0,8 13 0,6 0,6 14 0,6 0,8 15 0,5 0,7 16 0,8 0,7 17 0,6 0,5 18 0,6 0,7 19 0,7 0,7 Fabricante D – espessuras (cm) n SEPTO PAREDE 1 0,7 0,7 2 0,7 0,9 3 0,7 0,8 4 0,5 0,8 5 0,6 0,8 6 0,8 0,8 7 0,5 0,8 8 0,5 0,6 9 0,9 0,8 10 0,5 0,8 11 0,7 0,5 12 0,7 0,9 13 0,6 0,6
