A EDIFICAÇÃO E SEUS SUBSISTEMAS - ORGANIZAÇÃO DOS ELEMENTOS CONSTRUÍDOS - PARTE 1

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1 A EDIFICAÇÃO E SEUS SUBSISTEMAS - ORGANIZAÇÃO DOS ELEMENTOS CONSTRUÍDOS - PARTE 1 Em qualquer disciplina ou faculdade, o papel dos professores é o de dar diretrizes sobre as matérias, mostrar bibliografias a serem pesquisadas, incentivar os alunos aos estudos. O papel dos alunos é o de estudar, se interessar pelas matérias, buscar as bibliografias indicadas e se aprofundar nos estudos apresentados na sala de aula, QUE INVARIAVELMENTE SÃO RESUMOS ABREVIADOS DOS ASSUNTOS APRESENTADOS. O livro Técnicas possue 460 páginas e pode ser encontrado no seguinte link: PT&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false

2 A EDIFICAÇÃO E SEUS SUBSISTEMAS - ORGANIZAÇÃO DOS ELEMENTOS CONSTRUÍDOS - PARTE 1 Podemos considerar que uma edificação é a reunião de vários subsistemas construtivos necessariamente relacionados, coordenados e integrados, assim como o corpo humano é a reunião de inúmeros subsistemas físicos e fisiológicos, como o circulatório, digestivo, ósseo, pele, respiratório, muscular, etc. Os desenhos arquitetônicos são a representação gráfica do projeto e da construção das edificações. Costumamos usar o projeto para representar graficamente como se relacionam todos os subsistemas, seus componentes, etc

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4 A representação do corte de uma planta deve mostrar as vistas possíveis da seção interna da edificação na altura do corte que foi feito. Por isso o corte deve indicar o lado para o qual está olhando, por intermédio de seta indicativa.

5 A elevação ou fachada É uma representação que simula uma foto externa da edificação feita ortogonalmente em relação a ela e à uma distância infinita.

6 A perspectiva isométrica é a representação volumétrica da edificação, montada em cima dos planos cartesianos de representação gráfica, (baseados nos eixos x; y; z).

7 Em geral se divide os 3 eixos com um ângulo de 120 graus entre cada um. Mas, se as alturas forem representadas por linhas sempre verticais, então os eixos x e y distarão da linha do horizonte em ângulos iguais de 30 graus na perspectiva isométrica e em ângulos diferenciados nas perspectivas oblíquas.

8 A EDIFICAÇÃO E SEUS SUBSISTEMAS - ORGANIZAÇÃO DOS ELEMENTOS CONSTRUÍDOS - PARTE 1 Usaremos os recursos do projeto para representar graficamente a edificação e seus subsistemas, seus componentes, etc. Uma edificação, entendida como um sistema construtivo global, é conformada por vários subsistemas. Listando os principais subsistemas básicos, dentre tantos, podemos observar: Fundações (infraestrutura) Estruturas (supraestrutura) Coberturas Vedações externas Vedações internas Hidráulica / sanitária Elétrica Condicionamento de ar Proteção contra incêndio Sistemas Estruturais Sistemas de Fechamentos Externos Sistemas de Subdivisões Internas Sistemas mecânicos Sistemas Especiais / Complementares e de Proteção

9 A EDIFICAÇÃO E SEUS SUBSISTEMAS

10 Sistemas Estruturais Os sistemas estruturais devem suportar as cargas estaticas e dinamicas: As cargas estaticas subdividem-se em: Permanentes cargas fixas da edificacao incluindo-se o proprio peso e o peso de todos os subsistemas, como mecanicos, etc Acidentais cargas nao permanentes, como o peso dos usuarios, mobiliarios, agua de chuva, neve, etc

11 Sistemas Estruturais Os sistemas estruturais devem suportar as cargas estaticas e dinamicas: As cargas dinamicas subdividem-se em: Cargas de ventos podem produzir pressao ou succao nas paredes de uma edificacao e em sua cobertura, dependendo da geometria e orientacao. Os efeitos dinamicos sobre edificios altos sao especialmente importantes; Forcas sismicas sao multidirecionais e se propagam na forma de ondas, causando vibracoes nas edificacoes que variam de acordo com o grau do abalo sismico

12 As Cargas de ventos produzem pressao (carga positiva) nas paredes a barlavento das edificacoes, ou succao (cargas negativas) nas quinas e paredes a sotavento de uma edificacao Fonte: desenho do autor

13 As Cargas de ventos produzem pressao (carga positiva) nas paredes a barlavento das edificacoes, ou succao (cargas negativas) nas quinas e paredes a sotavento de uma edificacao Figura - distribuicao das cargas de vento a 45 o. e a 90 o. Fonte: adaptado de Canada Mortage and Housing Corporation (2002)

14 As Cargas de ventos produzem pressao (carga positiva) nas paredes a barlavento das edificacoes, ou succao (cargas negativas) nas quinas e paredes a sotavento de uma edificacao Figura Computational Fluid Dynamics: velocidade dos ventos em torno de edificios Fonte: Youtube (2011) link:

15 As Cargas de ventos também produzem uma força momento nas fachadas a barlavento das edificacoes, exigindo que a estrutura promova a reação desta força no ponto de rotação desta força momento, situado neste caso nas fundações.

16 Sistemas Estruturais Os sistemas estruturais devem suportar as cargas estaticas e dinamicas: Enquanto as cargas permanentes tem carater invariavel, as acidentais e dinamicas podem variar em magnitude, duracao e ponto de incidencia. Os codigos de obra exigem calculo de cargas distribuidas ou concentradas baseada na expectativa de maior combinacao de forcas esperada, para efeito de se adotar um coeficiente de seguranca Ex: cargas calculadas para laje costumam adotar coeficientes de seguranca altos. Desta maneira as lajes sao calculadas para uma media minima de 100 a 200 kg / m2.

17 A EDIFICAÇÃO E SEUS SUBSISTEMAS Sistemas de Fechamentos Externos As paredes externas sao planos verticais que fecham os espacos interiores. Podem ser paredes auto-portantes, Coberturas homogeneas ou compostas. Tambem podem ser construidas de pilares, vigas e elementos de vedacao interna ou por paineis, etc. As paredes externas funcionam segundo o conceito de barreiras multiplas defendido por Perez (1986) e devem ser duraveis e resistentes aos efeitos de intemperies de sol, vento e chuva. Vedações externas O tamanho e localizacao das janelas sao determinados pelos requisitos de iluminacao, ventilacao, acessos, etc.

18 A EDIFICAÇÃO E SEUS SUBSISTEMAS Sistemas de Fechamentos Externos As coberturas, assim como o sistema Coberturas estrutural como um todo, devem ser projetadas para suportar: Cargas permanente: propria estrutura da cobertura, paineis, isolamento, etc Cargas acidentais: chuvas, neves, etc Cargas de ventos: pressao ou succao dependendo da angulacao de implantacao do edificio e o angulo do sistema de ventos Vedações externas

19 A EDIFICAÇÃO E SEUS SUBSISTEMAS Sistemas de Subdivisões Internas As subdivisoes internas cumprem a principal funcao de subdividir ambientes. Elas podem ser estruturais ou nao. As paredes devem ser capazes de suportar a propria carga permanente, como o peso dos materais de acabamentos ; Devem ser capazes de oferecer o isolamento acustico desejado; E acomodar, quando necessario, as passagens de fiacoes eletricas e hidraulicas

20 A EDIFICAÇÃO E SEUS SUBSISTEMAS Sistemas de Subdivisões Internas Ha inumeros sistemas de paredes internas, como: Paredes com montantes de madeira (woodframe); Paredes com montantes de aco (stell frame) Paredes de alvenaria comum; Paredes autoportantes de alvenaria: Paredes autoportantes de concreto: etc

21 A EDIFICAÇÃO E SEUS SUBSISTEMAS Sistemas Mecânicos - normalmente são embutidos nas paredes, pisos e tetos, e devem ser bem compatibilizados entre si, respeitando-se a forma, estrutura e organização espacial da edificação Sistemas de condicionamento de ar Sistemas Hidráulicos e Sanitários

22 Como toda a estrutura se organiza para retransmitir toda estas cargas recebidas para o solo em que está implantada?

23 As cargas são retransmitidas de um componente estrutural aos demais pelos princípios da ação e reação, até que toda a carga estrutural seja finalmente retransmitida às infraestruturas da fundação, que por sua vez retransmitirá toda esta carga ao solo.

24 Os vetores destas cargas de ação e reação podem vir a ser decompostos em componentes horizontais e componentes verticais, nas situações em que a geometria da estrutura apresentar cargas atuantes e cargas de reação diagonais.

25 No esquema vetorial de retransmição das cargas atuantes, podemos observar que determinados componentes sofrem a ação de cargas uniformemente distribuídas, e as retransmitem de forma concentrada a determinados componentes, como no caso dos pilares, como demonstrado neste pilar abaixo, que está recebendo a concentração de todas as cargas incidentes de forma distribuída na viga. Neste caso a força de reação do pilar é igual à soma de todas as forças incidentes na viga.

26 Dentro deste raciocínio podemos observar que em cada componente, a soma das forças de ação deve apresentar igual valor à soma das forças de reação, mantendo a estabilidade de cada componente.

27 O mesmo deve acontecer com transmições de cargas específicas, como as cargas de Momento. A força de momento fletor deve ser igual à força de momento resistente, garantindo a estabilidade do componente em balanço.

28 O esquema vetorial de transmissão de cargas estruturais deve funcionar em qualquer forma na arquitetura. Observe, mesmo nas formas mais inusitadas, qual foi o desenho e princípio estrutural adotados, e como funciona a transmissão das cargas estruturais para a fundação. SISTEMAS ESTRUTURAIS Oscar Niemeyer MAC Museo de Arte Contemporânea Rio de Janeiro

29 SISTEMAS ESTRUTURAIS Oscar Niemeyer MAC Museo de Arte Contemporânea Rio de Janeiro

30 SISTEMAS ESTRUTURAIS Oscar Niemeyer MAC Museo de Arte Contemporânea Rio de Janeiro

31 SISTEMAS ESTRUTURAIS Oscar Niemeyer MON Museo Oscar Niemeyer em Curitiba

32 Algumas atividades, requisitos e interfaces relacionados aos principais subsistemas de uma construção: Item Sistema Projetos, obras, componentes e elementos relacionados 1 Terrapleno Obras de terra/terraplenagem, consolidação de aterros, implantação do edifício e dos equipamentos comunitários, drenagem, paisagismo, circulação e acesso aos edifícios. 2 Fundações Infra e meso-estrutura, abertura e reaterro de valas, interfaces com o terrapleno. 3 Estrutura Trata da estrutura principal do edifício (superestrutura), interfaces com fundações e vedos.

33 Item Sistema Projetos, obras, componentes e elementos relacionados 4 Cobertura Estrutura de suporte; revestimento (telhas, placas), interface com estrutura principal, instalações hidráulicas e elétricas, mecânicas e instalações especiais. 5 Vedos Vedações verticais internas e externas (paredes) e horizontais (forros), internas ou externas; interfaces com estrutura principal, vãos, instalações elétricas e hidráulicas.

34 Item Sistema 6 Vãos (Comunicação entre ambientes) 7 Revestimentos (Condicionamento das superfícies) 8 Pavimentos (Circulação) Projetos, obras, componentes e elementos relacionados Esquadrias (portas, janelas); interface com estrutura principal e vedos. Revestimentos de vedos verticais e horizontais, pinturas de vedos e de caixilhos; impermeabilização. Base e revestimento dos pisos; interfaces com instalações hidráulicas e elétricas, estrutura principal, vedos.

35 Item Sistema 9 Instalações hidrossanitárias 10 Instalações eletromecânicas Projetos, obras, componentes e elementos relacionados Instalações de água fria, esgoto, águas pluviais, combate a incêndio, gás combustível. Instalações elétricas internas e externas, telefônicas, antenas e cabos para transmissão de dados, bombas de recalque/drenagem de água e/ou esgoto. Também estão incluídos equipamentos para transporte vertical.

36 Um sistema construtivo é composto de vários subsistemas. Estes subsistemas, por sua vez, são compostos de vários componentes. Cada componente construtivo é composto por um material básico. Lista-se a seguir alguns dos materiais básicos mais usados na Construção Civil: Água Pedra (Brita) Areia Cimento Cal Concreto Cerâmica Aço Madeira Vidro

37 Alvenarias subsistema de vedação DEFINIÇÃO: As alvenarias são maciços construídos de pedras ou blocos, naturais ou artificiais, ligadas entre si de modo estável pela combinação de juntas e interposição de argamassa ou somente por um desses meios. FINALIDADE DA ALVENARIA: - Divisão, vedação e proteção; - Estrutural (paredes que recebem esforços verticais e horizontais); - Resistência mecânica; - Isolamento térmico; - Isolamento acústico. PRINCIPAL COMPONENTE DO SUBSISTEMA ALVENARIA: Os blocos ou pedras, naturais ou artificiais, produzidos a partir de materiais básicos da construção civil tais como; cerâmicas, concreto, cal,

38 BLOCOS E TIJOLOS MAIS USADOS COMO COMPONENTES DO SUBSISTEMA VEDAÇÃO: BLOCO ESTRUTURAL DE CONCRETO OU ALVENARIA Aplicação em alvenaria estrutural armada e parcialmente armada. Permite que as instalações elétricas e hidráulicas fiquem embutidas já na fase de levantamento da alvenaria. BLOCO DE CONCRETO DE VEDAÇÃO Para fechamento de vãos em prédios estruturados. Devem ser observados os vãos entre vigas e pilares, de modo a propor vãos modulados em função das dimensões dos blocos. BLOCO CERÂMICO DE VEDAÇÃO É a lajota furada. Também deve-se procurar a modulação dos vãos, apesar de ser mais fácil o corte neste tipo de bloco. Dimensões mais encontradas (cm): 9x19x19 e 9x19x29.

39 TIJOLO CERÂMICO MACIÇO Empregado geralmente para alvenaria de vedação ou como estrutural para casas térreas. Devido às suas dimensões, a produtividade da mão-de-obra na execução dos serviços é mais baixa. Os tijolos maciços também são usados em alvenaria aparente. Dimensões (cm): 5x10x20 aproximadamente. BLOCO SILICO-CALCÁREO Empregado como bloco estrutural ou de vedação. Mistura de cal e areia silicosa, curadas em autoclaves, com vapor e alta pressão e temperatura. Também conhecidos como blocos de concreto celular autoclavados.

40 ALVENARIA DE TIJOLOS CERÂMICOS: CARACTERÍSTICAS ESSENCIAIS AOS TIJOLOS - Regularidade na forma e dimensões; - Arestas vivas e cantos resistentes; - Som "claro" quando percutido; - Resistência suficiente para resistir esforços de compressão; - Ausência de fendas e cavidades; - Facilidade no corte; - Homogeneidade da massa e cor uniforme; - Pouca porosidade (baixa absorção).

41 VANTAGENS DO USO DO TIJOLO FURADO SOBRE O MACIÇO - Alvenaria com aspecto mais uniforme; - Menor peso por unidade de volume de alvenaria; - Dificulta a propagação de umidade; - Melhor isolante térmico e acústico.

42 Diversos tipos de assentamento ou amarracao de blocos ceramicos.

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48 EXERCICIO Pesquisar os diversos tipos de assentamento ou amarração de blocos cerâmicos.