uniformização de cargas

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1 ALVENARIA ESTRUTURAL - comportamento - Engenheiro Civil - Ph.D la @yahoo.com.br uniformização de cargas importância de armar (e grautear) os encontros de paredes! uniformização de cargas importância de armar (e grautear) bordas de aberturas! (contra-verga cinta intermediária em paredes externas!) 1

2 uniformização de cargas importância da uniformização de cargas: - economia: bloco (argamassa, graute...) de menor resistência - segurança da estrutura suporte: FUNDAÇÃO ou TRANSIÇÃO influência do processo construtivo: - encontros de paredes com amarração direta - encontros de paredes com amarração indireta (grapas, conectores metálicos...) comprovar desempenho/ durabilidade - encontros de paredes sem amarração (juntas à prumo) parâmetros de resistência f : resistência à compressão área bruta f * : resistência à compressão área líquida A lq /A br = α;fa br = f * A lq f= f * α; f * =f/α (determinação da área líquida: NBR12118) CONCRETO: α 0,5 f= f * / 2; f * =2f f bk : resistência característica à compressão do bloco área bruta f ak : resistência à compressão característica da argamassa f gk : resistência à compressão característica do graute f pk : resistência característica à compressão do prisma área líquida parâmetros elásticos f p : resistência à compressão média do prisma área bruta E alv = 800 f p (longitudinal) G alv = 400 f p (transversal) η: fator de eficiência (prisma x bloco) f p =ηf bk ou f* p =ηf* bk valores indicativos de η (CONCRETO): 0,75 a comprovar através de ensaios de blocos e prismas (ôcos e cheios) 2

3 parede ou pilar parede pilar c c parede: c > 5e pilar: c 5e seções compostas por retângulos: verificar cada trecho dimensões mínimas: parede: e 14cm pilar isolado: e 19cm e e pilar isolado x pilar parede pilar isolado: c e c 5e pilar parede: e l carga l pilar l carga +4e altura efetiva h h parede/pilar parede/pilar h ef =h h ef =2h travamento na base e no topo travamento na base 3

4 limites de esbeltez e espessura mínimam tipo de alvenaria elemento esbeltez máxima (λ=h ef /t ef ) espessura mínima (cm) PAREDE NÃO ARMADA PILAR PILAR (ISOLADO) PAREDE ARMADA PILAR PILAR (ISOLADO) NÃO ESTRUTURAL PAREDE 36 - arranjo estrutural unidirecional (simples) arranjo estrutural bidirecional (simples) 4

5 arranjo estrutural uniderecional/ bidirecional (composto) efeito arco bom para a viga ruim para a alvenaria verificação preliminar: H/L < 0,6: NÃO háh efeito arco H/L 0,6: há efeito arco como regra geral,, não n tirar partido do efeito arco torna a estrutura de suporte (transição ou viga baldrame) inviável vel! esforços os solicitantes na VIGA 5

6 ação do vento: mecanismo de transferência PAREDE DE CONTRAVENTAMENTO LAJE F s LAJE F (vento) F s PAREDE DE CONTRAVENTAMENTO Fabiana C. Mamede; ; MárcioM R.S. Corrêa; Marcio A. Ramalho (2002), Simulação de concentração de tensões em aberturas de paredes isoladas de alvenaria estrutural, submetidas a carregamentos verticais,, VII International Seminar on Structural Masonry for Developing Countries, Belo Horizonte edifício 4 pavimentos; bloco de concreto: f bk =4,5MPa parede externa pavimento terreo - carga topo parede: 34kN/m parede interna pavimento terreo - carga topo parede: 52kN/m extensão de parede de cada lado da abertura: 120cm propriedades da alvenaria f bk (bloco de CONCRETO) 4,5MPa E alv 3600MPa ν (coeficiente de Poisson) 0,20 tensões admissíveis (alvenaria NÃO armada) tração na flexão (PARALELA à fiada) cisalhamento concentração de tensões (BS5628) 0,20 MPa 0,15 MPa 2f alv,c ;2f alv 6

7 tensão σ x (tração) janela 120x120x100 VERGA: ARMADURA INFERIOR 0,65 > 0,20 0,33 > 0,20 CONTRA-VERGA: ARMADURA SUPERIOR 10MPa tensão σ y (compressão) janela 120x120x100 0,36 1,1> 2x0,36=0,72 10MPa tensão τ xy (cisalhamento) janela 120x120x100 0,4 > 0,15 10MPa 7

8 tensão σ x porta 100x220 > 0,20 MPa/10 tensão σ y porta 100x220 > 2x0,53=1,06 0,53 MPa/10 fundação (1) CONCRETO ESTRUTURAL: pórticos espaciais formados por VIGAS e PILARES com ação de DIAFRAGMA RÍGIDO pelas LAJES (2) ALVENARIA ESTRUTURAL: estrutura laminar espacial com ação de DIAFRAGMA RÍGIDO pelas LAJES ALVENARIA ESTRUTURAL + HIPERESTÁTICA e + RÍGIDA que CONCRETO ESTRUTURAL 8

9 fundação portanto, pode-se afirmar que os edifícios de alvenaria estrutural são mais sensíveis a recalques diferenciais que os edifícios de concreto estrutural! isto não implica que as fundações dos edifícios de alvenaria estrutural são mais caras que aquelas dos edifícios de concreto estrutural, na realidade, ocorre o contrário, já que as cargas da alvenaria estrutural chegam à fundação distribuídas e uniformizadas ao longo do perímetro das paredes e não concentradas (nos pilares) como no concreto estrutural! fundação Fang H-Y. (1991) Foundation Engineering Handbook, 2 nd ed., Chapman & Hall, New York limites para recalque diferencial: edifícios de ALVENARIA ESTRUTURAL: δ AB L/500 edifícios de CONCRETO ESTRUTURAL: δ AB L/300 L δ A δ AB =δ B -δ A δ B fundação recomendação: SAPATA CORRIDA: para vãos entre paredes inferiores a 5m exige verificação criteriosa de recalque RADIER: seria a fundação ideal para a alvenaria estrutural: não instala o efeito arco e minimiza recalque diferencial - solução em fundação direta obrigatória para vãos entre paredes superiores a 5m ESTACA: praticamente elimina o problema do recalque desvantagem em relação ao RADIER: concentra tensões na alvenaria devido ao efeito arco CASO DE ESTRUTURA DE TRANSIÇÃO: (1) deformabilidade de vigas: interação parede viga - efeito arco (2) fundação direta: exige verificação criteriosa de recalque 9