Princípios de uso da Alvenaria Estrutural

Transcrição

1 Princípios de uso da Alvenaria Estrutural Jean Marie Désir Disponível em

2 Sites da disciplina

3 Agenda para esta parte Histórico da alvenaria Introdução: objetivos, Normas, Conceitos Básicos Componentes de Alvenaria Avaliação das cargas gravitacionais e de vento Dimensionamento dos principais casos de análise Vigas, vergas e contra-vergas Paredes de alvenaria não armada Paredes armadas e colunas Paredes de cisalhamento

4 Bibliografia Básica NBR Execução e Controle de Obras de Alvenaria Estrutural de Blocos Vazados de Concreto NBR Alvenaria estrutural em blocos cerâmicos parte 1 : Projetos. Rio de Janeiro, 2010 NBR Alvenaria estrutural em blocos cerâmicos parte 1 : Execução e controle. Rio de Janeiro, 2010 BS Part 1 - Structural Use of Unreinforced Masonry ABCI ( Associação Brasileira de Construção Industrializada) - Manual Técnico de Alvenaria Ramalho, M.A.; Corrêa, M.R.S. Projeto de Edifícios de Alvenaria Estrutural Ed. Pini

5 Bibliografia Básica ParsekianG.A.; Soares M.M. Alvenaria estrutural em blocos cerâmicos ParsekianG.A. Parâmetros de Projeto de Alvenaria estrutural com blocos de concreto, São Carlos, 2012 TauilC. A.; Nesse F. J. M. Alvenaria Estrutural NBR 6118 Projeto e execução de obras de Concreto armado - Procedimento NBR 6120 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações - procedimento NBR 6123 Forças devidas ao vento em edificações Procedimento Eurocode 6 Design of masonry structures

6 Normas Técnicas Alvenaria Estrutural Materiais e Normas NBR : Componentes cerâmicos - Parte 1: Blocos cerâmicos para alvenaria de vedação - Terminologia e requisitos. (08/2005) NBR : Componentes cerâmicos - Parte 2: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural - Terminologia e requisitos. (08/2005) NBR : Componentes cerâmicos - Parte 3: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural e de vedação - Método de ensaio. (08/2005)

7 Edificações de Alvenaria

8 Edificações de Alvenaria

9 Aplicações Alvenaria Estrutural Componentes básicos de alvenaria Paredes (portantes, de corte, estrutural, decorativo); Vigas e colunas Arcos e domos Alvenaria forma simples e elegante Alvenaria estrutural comportamento complexo Alvenaria x Concreto Diferentes na essência e até na forma de comprar Comportamento = f (componentes) Comportamento = f(unidades, argamassas, grautes, acessórios)

10 Comportamento mecânico da alvenaria Bom comportamento sub a ação de compressão vertical Resistência a tração baixa ou desprezível (A resistência a tração da argamassa da junta pode ser da ordem de 1/30 da tensão de compressão da alvenaria) - Problema para resistir carregamentos horizontais - Vãos livres devem ser construídos com materiais capazes de resistir tensões de tração (concreto armado por exemplo)

11 Comportamento estrutural de paredes de alvenaria Efeito da tensão do vento sobre a linha de pressão

12 Comportamento estrutural de paredes de alvenaria Em contrapartida, a resistência ao esforço no plano é em geral alta. Assim, conceitualmente as paredes de alvenaria não armada devem formar uma caixa com paredes em duas direções perpendiculares

13 Alvenaria moderna: solução para cargas horizontais CARGAS HORIZONTAIS ALVENARIA NÃO ARMADA (parede celular, menos espaços livres) Paredes mais espessas, pé direito menor, esbeltez baixa para evitar o colapso por flexão fora do plano ALVENARIA ARMADA ou ALVENARIA CONFINADA

14 Principais tipologia da alvenaria moderna

15 Elementos de alvenaria: paredes

19 Elementos de alvenaria: paredes Armadura de juntas

20 Elementos de alvenaria: colunas e pilares

21 Elementos de alvenaria: colunas e pilares Colunas

22 Elementos de alvenaria: colunas e pilares

23 Função das Normas Especificação e controle de componentes; Blocos; Argamassas; Graute; Paredes; Projeto; Execução

24 Especificação de Alvenaria NBR Cálculo de alvenaria de blocos cerâmicos

25 Análise Estrutural Compreende: O levantamento de todas as ações que deverão atuar na estrutura ao longo de sua vida útil; A quantificação dos esforços solicitantes e deslocamentos que ocorrem na estrutura. A avaliação do comportamento da estrutura;

26 Cálculos automatizados Aspectos importantes Modelagem com elemento de membrana ou chapa; Carregamento ao nível de cada pavimento; Uniformização por compatibilidade dos deslocamentos nos nós; Dificuldades: Na representação; Na definição das leis constitutivas dos materiais. Na interpretação dos resultados; 26

27 Informações Iniciais para o Projeto Neste processo são importantes: Forma do prédio; Materiais; Carregamentos verticais; Ações horizontais Verificação da estabilidade global

28 Ações atuantes em um sistema estrutural

29 Ações atuantes em um sistema estrutural

30 Ações atuantes em uma parede pisos e cobertura (paredes portantes) Cortante Momento No plano (shear wall)

31 Ações atuantes em um sistema estrutural Transmissão das cargas verticais

32 Elementos Estruturais Parede Elemento laminar vertical, apoiado de modo contínuo em toda sua base, com comprimento c maior que cinco vezes a sua espessura e. Pilar Elemento estrutural com c/e< 5.

33 Paredes Estrutural Alvenaria Estrutural Elementos Estruturais Toda parede admitida no projeto como suporte de outras cargas, além do próprio peso. Parede Não-Estrutural Toda parede que suporta apenas o próprio peso e que, portanto, não participa da estrutura. Parede de Contraventamento Toda parede estrutural considerada como parte da estrutura de contraventamento, ou seja, resistindo às forças horizontais provenientes de ações externas e/ou efeitos de 2a. ordem.

34 Elementos Estruturais Verga: Elemento estrutural colocadosobre os vãos de aberturas com a finalidade de transmitir esforços verticais sobre os trechos de parede adjacentes. Contraverga: Elemento estrutural colocado sob os vãos de aberturas com a finalidade absorver tensões de tração concentradas nos cantos.

35 Racionalização Em que consiste? capacidade de projetar, planejar, gerir a produção do bem Assim se otimiza o uso dos recursos: materiais, humanos, organizacionais, energéticos, tecnológicos, temporais, financeiros.

36 Redução de improvisações Alvenaria Estrutural Racionalização

37 Vantagens esperada Alvenaria Estrutural Racionalização Obra mais limpa (redução de entulho na obra). Simplificação no detalhamento dos projetos. Integração entre projetos. Facilidade para quantificação dos materiais Diminuição das perdas. Redução na argamassa de assentamento e de revestimento. Redução dos custos de frete. É indispensável compatibilizar todos os projetos através do projeto executivo (coordenação dos projetos: arquitetônico, estrutural e instalações)

38 Projeto em Alvenaria estrutural Concepção estrutural; Modulação; Integração entre estrutura e arquitetura; Instalações; Detalhes construtivos; Dados iniciais (materiais e particularidades da edificação); Ações; Segurança em estruturas (valores caracteristicos, valores de calculos, coeficientes de majoração de cargas, combinação de ações, coeficientes de minoração dos materiais) 38

39 Importância Do Projeto Integração entre projetos e profissionais

40 Importância Do Projeto Compatibilidade Instalações Projeto Arquitetônico Sistema estrutural Malha modular

41 Importância Do Projeto Aspectos importantes na etapa do projeto Robustez da estrutura; Dimensões em planta; Eficiência do envelope externo; Resistência a torção; As restrições para sacadas; Relação altura/comprimento das paredes; Arranjo das paredes; Necessidade de juntas;

42 Importância Do Projeto Rigidez da estrutura

43 Importância Do Projeto Relações recomendadas entre as dimensões de uma edificação

44 Importância Do Projeto Eficiência do envelope externo do prédio

45 Importância Do Projeto Efeito da forma do prédio na resistência à torção

46 Importância Do Projeto Sacadas

47 Principais Sistemas Estruturais Arranjo de Paredes Transversal Duplo Transversal Simples Celular Complexo

48 Paredes Transversais Alvenaria Estrutural Principais Sistemas Estruturais Utilizações principais Hotéis, hospitais, escolas, etc Edificações de planta alongada em geral

49 Principais Sistemas Estruturais Paredes Celulares Utilizações principais Edifícios residenciais

50 Sistemas Estruturais Especiais Depósitos Fábricas Garagem Gimnásio Escritórios Lojas de departamento

51 Funções das paredes de alvenaria 4 funções que ocorrem separadamente ou em combinação: Flexão Resiste carregamentos laterais fora do plano devido a: Vento Sismo Pressão de terra ou de líquidos

52 Funções das paredes de alvenaria Compressão axial Transmite as cargas de gravidade até a fundação; Peso de telhado e pavimentos; Peso próprio das paredes; São as verdadeiras paredes portantes

53 Funções das paredes de alvenaria Paredes de cisalhamento Formam o sistema de contraventamento Suportam as lajes que trabalham como diafragmas; Podem sofrer o efeito da própria inércia; Paredes não portante (Vedação) Paredes divisórias; Paredes corta-fogo e de isolamento acústico

54 Esforços em paredes de edifícios

55 Deformada

56 Elementos estruturais: armados

57 Elementos estruturais: protendidos

58 Projeto Exigências Normativas

59 Projeto de Norma de Blocos Cerâmicos: Conteúdo Requisitos Gerais Propriedades da alvenaria e de seus componentes Segurança e estados limites Ações Análise estrutural Limites para dimensões, deslocamentos e fissuras Dimensionamento Disposições construtivas e detalhamento Anexo A: Dano acidental e colapso progressivo Anexo B: Alvenaria protendida

60 Documentação do projeto Plantas das fiadas diferenciadas Elevação de todas as paredes Detalhes de amarração das paredes Localização dos pontos grauteados e armaduras Posicionamento das juntas de controle e de dilatação Resistências características dos prismas e dos grautes Faixas de resistência média à compressão das argamassas Categoria, classe e bitola dos aços O projetista pode sugerir as resistências características dos blocos