Alvenaria Estrutural

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ Curso de Engenharia Civil

Trabalho - Alvenaria Estrutural

Alunas: Bárbara Figueira - 201202379524 Bruna Fraga - 201301367729 Fernanda Cunha- 201202099947 Nayara Filippini - 201202381103

Niterói Outubro 2016

Bárbara Figueira Bruna Fraga Fernanda Cunha Nayara Filippini

Trabalho – Alvenaria Estrutural

Trabalho apresentado como parte da avaliação da Disciplina de Estágio Supervisionado Engenharia

Civil

do da

Curso

de

Universidade

Estácio de Sá.

Professor Supervisor: Profa.Eng.Dra Consuelo Bello Quintana,

Niterói 2016

Sumário

1. INTRODUÇÃO ............................................................................................... 3 2. HISTÓRICO ................................................................................................... 4 2.1 Alvenaria Estrutural no Mundo................................................................... 4 2.2 Alvenaria Estrutural no Brasil..................................................................... 7 3. CONCEITOS ................................................................................................ 11 3.1 Tipos de Alvenaria ................................................................................... 11 3.2 Tipos de Paredes..................................................................................... 12 3.3 Outros ...................................................................................................... 14 3.4 Blocos ...................................................................................................... 15 4. VANTAGENS E DESVANTAGES ............................................................... 18 4.1 Vantagens ............................................................................................... 18 4.2 Desvantagens .......................................................................................... 19 5. AS INSTALAÇÕES ...................................................................................... 19 5.1 Instalações hidráulicas ............................................................................ 19 5.2 Instalações Elétricas ................................................................................ 21 6. MÉTODOS CONSTRUTIVOS ...................................................................... 23 6.1 Etapas de Execução do Sistema ............................................................. 23 6.1.1 Marcação da Alvenaria ......................................................................... 23 6.1.2 Elevação da Alvenaria .......................................................................... 25 7. FORÇAS ATUANTES NA ALVENARIA ESTRUTURAL............................. 28 7.1 Distribuição de cargas ............................................................................. 28 7.2 Ações sobre a estrutura que devem ser consideradas ............................ 29 7.3 Resistencia à compressão ....................................................................... 30 8. PROJETO .................................................................................................... 33 9. ORÇAMENTO .............................................................................................. 33 10. CONCLUSÃO ............................................................................................ 36

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1. INTRODUÇÃO

A alvenaria estrutural é um processo construtivo em que as paredes de alvenaria e as lajes enrijecedoras funcionam estruturalmente em substituição aos pilares e vigas utilizados nos processos construtivos tradicionais, sendo dimensionado segundo métodos de cálculos racionais e de confiabilidade determinável.

Neste processo construtivo, as paredes constituem-se ao mesmo tempo nos subsistemas estrutura e vedação, fato que proporciona uma maior simplicidade construtiva e consequentemente um maior nível de racionalização.

A alvenaria estrutural tem ganhado espaço no cenário mundial da construção devido às vantagens como flexibilidade construtiva, economia e velocidade de construção. Mas sua maior notoriedade deve-se ao seu potencial de racionalização e produtividade, que possibilita a produção de construções com bom desempenho tecnológico aliado a altos índices de qualidade e economia.

Muitos trabalhos de pesquisa foram desenvolvidos em alvenaria estrutural nos últimos 50 anos, melhorando a qualidade dos materiais e dos métodos de cálculo deste processo construtivo, conferindo-lhe progressos que o colocam como uma opção tecnológica moderna, econômica e de boa qualidade.

No Brasil, a técnica de cálculo e execução com alvenaria estrutural vem se desenvolvendo progressivamente em decorrência da abertura de novas fábricas de materiais e do surgimento de grupos de pesquisa sobre o tema.

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2. HISTÓRICO

2.1 Alvenaria Estrutural no Mundo Este tradicional sistema construtivo vem sendo utilizado a milhares de anos. Inicialmente, foram utilizados blocos de rocha como o principal elemento de alvenaria, encontrados em abundância na natureza para extração, por meio de técnicas bastante rudimentares. A partir de 4000 a.C., notou-se que a argila era um material que se úmido apresenta características plásticas, logo, deformáveis e fácil de se amolgar, podendo moldar objetos que apresentem uma melhor forma geométrica para a fixação. Assim obteve-se o tijolo de argila. Ao longo dos séculos obras importantes foram executadas em alvenaria estrutural, entre elas, o Parthenon na Grécia mostrado na figura 1, construído entre 480 a.C. e 323 a.C. e a Muralha da China, construída no período de 1368 a 1644.

Figura 1 – Pathernonm Grácia Fonte: Arquitetando Teoria (2011)

Ao passar do tempo, foi descoberta uma alternativa para a execução dos vãos: os arcos. Alguns sábios criaram teorias que explicavam corretamente aspectos isolados da capacidade de resistência da alvenaria. Podemos destacar Aristóteles e da Vinci (teoria do arco) e Leonard Euler (flambagem em pilares de alvenaria) (SILVA, 2004).

Estes arcos seriam obtidos através do arranjo entre as unidades. Assim foram executadas pontes e outras obras de grande beleza, obtendo maior qualidade 4

à alvenaria estrutural. Um exemplo disso é a parte superior da igreja de Notre Dame em Paris, mostrado na figura 2 (KALIL, 2007).

Figura 2 – Igreja de Notre Dame em Paris Fonte: Encydia (2011)

A Revolução Industrial e o desenvolvimento de máquinas cada dia mais aperfeiçoadas para a produção em série possibilitaram a geração de blocos de concreto no peso e na medida da capacidade do homem de assentá-los em grande quantidade ao longo de um dia de trabalho. A partir da metade deste século, um grande número de paredes construídas com blocos vazados de concreto, armadas e não armadas, foi submetido a ensaios de laboratório, em vários pontos dos USA. Isso propiciou o desenvolvimento de parâmetros, que permitiu a formulação de equações, onde esforços solicitados e resistentes se relacionassem através de coeficientes de segurança para o cálculo das paredes. Era a fuga do pragmatismo do passado, onde predominavam as regras do empirismo, passadas de geração a geração (SILVA, 2004).

Conforme Kalil (2007) até o final do século XIX a alvenaria predominou como material estrutural, porém devido à falta de estudos e de pesquisas na área, não se tinha conhecimento de técnicas de racionalização. As teorias de cálculos eram feitos de forma empírica, com isso não se tinha plena garantia da segurança da estrutura, forçando um superdimensionamento das mesmas. Em 1950 surgiram códigos de obras e normas com procedimentos de cálculo na 5

Europa e América do Norte, acarretando em um crescimento marcante da alvenaria estrutural em todo mundo.

Um marco importante na história da alvenaria estrutural foi o Edifício “Monadnock” (figura 3), construído em Chicago entre 1889 e 1891. Apresentando 16 andares e 65 metros de altura, sua estrutura em alvenaria armada era constituída por paredes de 1,80 m de espessura na base, que diminuiam 10 cm a cada andar sucessivamente, até chegar ao 16º com paredes de 30 cm de espessura, pois esta era a dimensão considerada mínima para que uma edificação de pé-direito até 3 metros fosse considerada segura (SILVA, 2004).

Figura 3 – Edifiício Monadnock Fonte: AISA, Javier (2011)

Sua construção foi considerada na época como o limite dimensional máximo para estruturas de alvenaria calculadas pelos métodos empíricos até então empregados. Se este edifício fosse calculado hoje, empregando os mesmos materiais, as paredes resistentes do térreo teriam 30 cm de espessura (SILVA, 2004). Segundo Silva (2004), até o ano de 1957, a alvenaria estrutural tinha em Zurich, Suíça seu maior edifício construído (figura 4). Este apresentava 18 6

pavimentos, com as espessuras das paredes internas de 25 cm e nas externas, 38,5 na base do edifício.

Figura 4 – Edifício construído em Zurich, Suiça Fonte: SILVA, (2004)

De acordo com Silva (2004), no ano de 1967 na cidade de Austin, no Texas houve um acontecimento importante para a alvenaria estrutural. Aconteceu o primeiro congresso internacional sobre o tema, sendo que após este evento, cujos anais publicados por Johnson, tornaram-se uma literatura clássica, gerando um reconhecimento de que se tratava de uma estrutura racional e simples.

2.2 Alvenaria Estrutural no Brasil A história brasileira registra que a técnica da utilização da taipa, aqui chegada aos primórdios da colonização, difundiu-se largamente representando elemento preponderante na construção de prédios em que a durabilidade era a preocupação maior. A taipa (figura 5) é uma terra simplesmente apiloada, socada. Para adquirir a rigidez imprescindível a uma estrutura, ela requer espessura tremendamente exagerada, o que sacrifica os espaços da edificação. O desenvolvimento impunha a modernização das paredes a fim de se obter maiores espaços úteis (SILVA, 2004).

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Figura 5 – Casa de talpa Fonte: TREKLENS (2011)

Segundo Silva (2004), as cidades se ampliavam, requerendo melhorias nas edificações urbanas e exigindo um sentido estético mais compatível com as mudanças econômicas, culturais e políticas da sociedade. Mas São Paulo em particular, se modernizava rapidamente. Surgem os edifícios em concreto armado e as construções em aço. Mas os primeiros edifícios em alvenaria estrutural armada foram construídos em São Paulo em 1966, no Conjunto Habitacional “Central Parque da Lapa” (figura 6). Com quatro pavimentos, apresentavam blocos de concreto com 19 cm de espessura.

Figura 6 – Conjunto Habitacional “Central Parque da Lapa” Fonte: SILVA (2004)

Com o objetivo de diminuir cada vez mais a espessura das paredes, projetistas e construtores desenvolveram técnicas de análise que se aproximam mais do comportamento real da estrutura, permitindo assim, uma utilização mais racional do material, bem como o desenvolvimento de projetos mais econômicos, fundamentado em teorias mais bem elaboradas. O acúmulo de 8

pesquisas e experiência prática ao longo dos últimos vinte anos tem levado à melhoria e refinamento das várias normas de cálculo, de modo que o projeto de edifícios em alvenaria estrutural pode ser desenvolvido em nível semelhante aos projetos em estruturas de aço e concreto (NASCIMENTO NETO, 1999).

De acordo com Kalil (2007), estima-se que foram construídos no Brasil entre 1964 e 1966, mais de dois milhões de unidades habitacionais em alvenaria estrutural.

Segundo a Associação Brasileira de Corretores de Imóveis (ABCI, 1990), até 1972 os projetistas brasileiros não ousavam elaborar projetos de edifícios com mais de quatro pavimentos para serem construídos com blocos de concreto. Essa ousadia só foi estimulada após a passagem do projetista norte-americano Green Ferver pelo Brasil, que foi contratado como consultor pela empresa Regional, responsável pela construção do Central Parque Lapa.

Em alvenaria estrutural não armada, o pioneiro foi o Edifício Jardim Prudência (figura 7), erguido em São Paulo em 1977. Ele possui 9 pavimentos com paredes resistentes de alvenaria de blocos sílico-calcários de 24 cm (SILVA, 2004).

Figura 7 – Edifício Jardim Prudência Fonte: SILVA (20014)

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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 no bairro do Brás, em São Paulo, com 19 pavimentos (figura 8). Até então eram os edifícios mais altos já construídos no Brasil, em alvenaria estrutural armada.

Figura 8 – Edifício no bairro do Brás, em São Paulo, com 19 pavimentos Fonte: SILVA (2004)

No Brasil, a grande busca por conhecimento e informação da alvenaria estrutural se deu na década de 80, sendo difundida com a construção dos conjuntos habitacionais, ficando associado como um sistema construtivo de baixa renda. Devido ao seu grande potencial de redução de custos, diversas construtoras e produtoras de blocos investiram nessa tecnologia para torná-la mais vantajosa.

A inexperiência por parte dos profissionais dificultou sua aplicação com vantagens e causou várias patologias nesse tipo de edificação, fazendo com que o processo da alvenaria estrutural desacelerasse novamente. Apesar disso, as vantagens econômicas proporcionadas pela alvenaria estrutural em relação ao sistema construtivo convencional incentivaram algumas construtoras a continuarem no sistema e buscarem soluções para os problemas patológicos observados. Atualmente, no Brasil, com a abertura de novas fábricas de materiais assim como o desenvolvimento de pesquisas com a parceria de empresas do ramo (cerâmicas, concreteiras, etc.) fazem com que a cada dia mais, construtores utilizem e se interessem pelo sistema (KALIL, 2007). 10

3. CONCEITOS 3.1 Tipos de Alvenaria

Alvenaria Estrutural Não Armada: quando os reforços de aço (barras, fios e telas) ocorrem apenas por finalidades construtivas (figura 9). As armaduras não são consideradas na absorção dos esforços, mas são importantes para dar ductilidade à estrutura e evitar ou diminuir a fissuração em pontos de concentração de tensões. Além disso, as armaduras podem colaborar para a segurança contra cargas não previsíveis, podendo impedir o colapso progressivo.

Figura 9 – Alvenaria Estrutural não armada Fonte: Construtora Verga

Alvenaria Estrutural Armada: quando a alvenaria é reforçada devido às exigências estruturais (figura 10). Neste caso, a alvenaria possui armaduras colocadas em alguns vazados dos blocos, devidamente envolvidas por graute, para absorver os esforços; calculados, além das armaduras; e construtivas e de amarração.

Figura 10 - Alvenaria Estrutural armada Fonte: Casa & Construção

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Alvenaria Estrutural Parcialmente Armada: quando parte da estrutura tem paredes com armaduras para resistir aos esforços calculados, além das armaduras com finalidade construtiva ou de amarração, sendo as paredes restantes consideradas não armadas (figura 11).

Figura 11 - Alvenaria Estrutural armada Fonte: Casa & Cia

3.2 Tipos de Paredes Paredes de vedação: são aquelas que resistem apenas ao seu próprio peso, e tem como função separar ambientes ou o fechamento externo. Não tem responsabilidade estrutural (figura 12).

Figura 12 – Parede de vedação Fonte: Pedreirão

Paredes Estruturais ou Portantes: tem a finalidade de resistir ao seu peso próprio e outras cargas advindas de outros elementos estruturais tais como lajes, vigas, paredes de pavimentos superiores, carga de telhado, etc... Podem ser armadas ou não (figura 13). 12

Figura 13 – Paredes Portantes Fonte: Pauluzzi Blocos cerâmicos

Paredes

de

Contraventamento

ou

Enrijecedoras:

paredes

estruturais

projetadas para enrijecer o conjunto, tornando-o capaz de resistir também a cargas horizontais, como por exemplo, o vento (figura 14).

Figura 14 – Paredes contraventamento Fonte: DIAS (1999)

Cinta de Amarração: é um elemento estrutural semelhante à viga que se apoia sobre as paredes de alvenaria portante, normalmente construídas em concreto (armadura mínima ou padronizada), cuja finalidade é ser um distribuidor de cargas, uniformizando a tensão exercida sobre a alvenaria. Previne recalques 13

diferenciais não considerados e ainda auxilia no contraventamento e no amarramento das paredes (figura 15).

3.3 Outros

Verga: é o elemento estrutural localizado sobre o vão de janelas e portas (Figura 15), a fim de evitar a sobrecarga das esquadrias. A verga deve ultrapassar o vão cerca de 30 cm de ambos os lados, podendo ser préfabricada, ou moldada in loco.

Contraverga: é o reforço colocado sob o vão da janela (Figura 15) com o intuito de evitar prováveis trincas.

Figura 15 – Cintas de amarração, vergas e contravergas Fonte: UNIPACS

Graute: O graute não é concreto nem argamassa. Mas ele é um tipo de concreto com agregados finos, alta fluidez e baixa retração. Em função de sua composição, o graute pode ser fino (cimento + areia) ou graute grosso (cimento + brita + areia). Aumenta a área útil em cerca de 50%. O aumento de resistência é da ordem de 30 a 40%. É desejável que o graute apresente boa fluidez, boa coesão, boa aderência, Resistência à compressão maior que 14MPa, uma retração baixa e boa trabalhabilidade.

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Recomenda-se o uso de um teor baixo de cal para prevenir os problemas de retração. Para garantir a fluidez, a relação água/cimento pode alcançar 0,9. Modulação: A modulação é parte fundamental nos projetos em alvenaria estrutural. Esta técnica implica no cálculo de todas as dimensões de edificação, de forma que sejam múltiplos ou submúltiplos do bloco a ser utilizado. Assim há uma obra racionalizada, sem desperdícios ou improvisações, resultando em grande redução de custos. Nesta fase, os pontos de graute devem estar previstos já no projeto. Amarração: A “Amarração em T” é uma intersecção de duas alvenarias perpendiculares com entrelaçamento dos blocos. Promove a consolidação do conjunto das alvenarias e a melhor distribuição do peso da edificação. Para a correta execução desta amarração, existem blocos com medidas especiais que permitem Intertravamento sem prejudicar a modulação das paredes. 3.4 Blocos Para a execução das paredes, o emprego de blocos com dimensões e resistência adequadas ao projeto é fundamental. Além disso, estas unidades devem ser moduladas, isto é, devem apresentar relações apropriadas entre suas medidas, para possibilitar definida amarração entre elas. A partir destas, chega-se a uma planta com coordenação modular incrementando a racionalização do sistema.

O bloco com vazados na vertical confere facilidades nos processos de alvenaria estrutural, os vazados diminuem a massa dos blocos, permitindo peças de maiores dimensões, possibilitando economia de argamassa de assentamento, além de possibilitar a passagem das instalações, assim, a produtividade no levantamento de paredes aumenta consideravelmente.

As familias sâo constituidas do bloco, do meio bloco e do bloco e meio, bem como de peças complemantares para respaldo, vergas e contravergas, chamadas canaletas. É importante salientar que estes blocos são assentados, 15

usualmente, com argamassa mista de cimento, cal e areia, de resistência e consistência adequadas ao projeto e à técnica de argamassamento empregada. Durante a elevação das paredes, os blocos devem ser assentados e alinhados segundo especificado em projeto e de forma a exigir o mínimo de ajuste possível. Devem ser posicionados enquanto a argamassa estiver trabalhável e plástica e, em caso de necessidade de re-acomodação do bloco, a argamassa deve ser removida e o componente assentado novamente de forma correta.

Os cordões de argamassa devem ser aplicados sobre os blocos numa extensão tal que sua trabalhabilidade não seja prejudicada por exposição prolongada ao tempo e evitando-se a queda nos vazados dos blocos. As juntas verticais e horizontais devem ter espessuras de 10 mm, exceto as juntas horizontais da primeira fiada..A variação máxima da espessura das juntas de argamassa deve ser de ± 3 mm. A argamassa não deve obstruir os vazios dos blocos e aquela retirada em excesso das juntas pode ser remisturada à argamassa fresca. Entretanto, argamassa em contato com o chão ou andaime deve ser descartada e não pode ser reaproveitada. Abaixo figura 16, abaixo, mostra os principais blocos utilizados.

Figura 16 – Esquema de blocos que podem ser utilizados Fonte: Ceramicas Salemas

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Blocos de Concreto: O bloco de concreto é um componente industrializado, produzido em máquinas que vibram e prensam, podendo ser fabricados com uma vasta variedade de composições. Por serem moldados em fôrmas de aço, possuem precisão dimensional que confere facilidade na execução da alvenaria. Suas características e desempenho dependem do equipamento, da qualidade dos materiais empregados e da sua proporção adequada. Os blocos de concreto normalizados possuem formato e dimensões padronizadas, que proporcionam um sistema construtivo limpo, prático, rápido, econômico e eficiente. Além disso, o material concreto possui um módulo de elasticidade similar ao da junta de argamassa, aproximando a resistência da alvenaria à do bloco. 

Podem ser produzidos em resistências características variadas, em função da necessidade estrutural das edificações.



Podem ser produzidos com diferentes formas, cores e texturas.



Possuem vazados de grandes dimensões que permitem a passagem de tubulações elétricas e, em alguns casos, sanitárias. Estes vazados também podem ser preenchidos com graute (microconcreto) para a execução de cintas de amarração, vergas ou quando se deseja aumentar a resistência da alvenaria à compressão.



Por serem produzidos a partir da mistura de cimento, agregados miúdos e graúdos, estão disponíveis em praticamente todas as cidades de médio e grande porte do País.



Apresentam baixíssima variação de dimensões, que são modulares, evitando desperdícios por quebras em obra e diminuindo substancialmente as espessuras dos revestimentos aplicados.

A norma NBR 6136 / 2007 especifica as características dos blocos de concreto para alvenaria estrutural

Blocos Cerâmicos: Os blocos cerâmicos são componentes construtivos utilizados em alvenaria (vedação, estrutural ou portante). Apresentam furos de variados formatos, paralelos a qualquer um dos seus eixos. 17

São normalmente produzidos com argilas ricas em juta (tipo taguá) e argilas montmorilonitas. A conformação ocorre por extrusão, onde a massa de argila é pressionada através do molde que dará a forma da seção transversal. A coluna extrudada obtida, passa por um cortador, onde se tem a dimensã o do componente, perpendicular a seção, transversal. Posteriormente os blocos são submetidos a secagem e a queima éfeita a temperaturas que variam entre 9000C e 11 000C. 

Tem um ótimo desempenho térmico



São leves



Absorve pouca água (da argamassa)

4. VANTAGENS E DESVANTAGES

Como todas as escolhas tomadas na vida, existem as vantagens e as desvantagens de se utilizar a alvenaria estrutural. Dentre elas, a principal vantagem é em relação ao custo, que dependendo do tipo de obra, pode chegar até 30% de economia, vide tabela a seguir: Tabela I – Economias por tipo de obra

E as demais são:

4.1 Vantagens  Redução de uso de concreto e ferragens;  Redução do custo com mão de obra em carpintaria e ferraria;  Projetos com detalhamentos mais fáceis;  Construção mais rápida e mais fácil; 18

 Construção mais econômica;  Menos desperdício (sustentabilidade / $$) que a construção convencional;  Economia de formas e escoramentos;  Menor gasto com revestimento;  Obra “mais limpa”;

4.2 Desvantagens  As paredes portantes não podem ser removidas sem a substituição por outro elemento de mesma função;  Impossibilidade de alterar a arquitetura original;  Projeto arquitetônico fica mais restrito;  Vão livres limitados;  Precisa de juntas de dilatação a cada 15m.  Não admite improviso (“Depois tira na massa”, “Faz e quebra”, “Na obra a gente vê”);

5. AS INSTALAÇÕES Já foi visto previamente que em construções de alvenaria estrutural as paredes são as responsáveis por suportar e transportar todas as cargas. Então quebrar as paredes não é o método mais indicado para realizar as instalações.

5.1 Instalações hidráulicas Para instalações hidráulicas são usados os chamados shafts. Shafts, que podem ser internos ou externos, são aberturas verticais na construção, por onde passam tubulações de instalações hidrossanitárias, como água quente, fria, ventilação e esgoto. Em alguns casos os shafts são utilizados para passar eletrocalhas. As figuras 17, 18 e 19 abaixo mostram exemplos de shatfs interno e externo.

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Figura 17 – Shaft Interno Fonte: Comunidade da Construção

Figura 18 – Shaft Externo Fonte: Comunidade da Construção

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Figura 19 – Shaft visto em uma planta baixa Fonte: Selecta Blocos

5.2 Instalações Elétricas As instalações elétricas, por sua vez, que convencionalmente são colocadas realizando quebras na alvenaria convencional (figura 20), na alvenaria estrutural foi desenvolvido um método de instalação de caixas de passagens que não afeta a construção estruturalmente (figuras de 21 a 24). Este método evita cortes e quebras indesejáveis na alvenaria, não danifica a estrutura, obtém maior produtividade e gera pouco entulho na obra.

Figura 20 – Passagem de eletroduto em parede de vedação (construção de concreto armado) Fonte: TNR Construtora

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A instalação das caixas de passagem é rápida e simples. Primeiramente são feitos furos em pontos específicos na alvenaria, utilizando uma furadeira, posteriormente coloca-se a caixa no furo, apenas fixando-a por meio de parafusos que expandem a lateral e a ancoram na alvenaria. Os pontos das tomadas médias e interruptores estão localizados na sexta fiada. Assim que a alvenaria estiver concluída, é feita uma abertura na junta horizontal entre a sexta e sétima fiada, por essa abertura, insere-se o eletroduto dentro dos blocos deixando, aproximadamente, 30 cm de fora da parede e 30 cm acima da canaleta, para a conexão com o eletroduto da laje e então, as caixas de passagem são instaladas. Atentar para que este procedimento seja feito antes do grauteamento da canaleta, para facilitar sua execução. É de extrema importância que seja utilizado e que seja fielmente seguido o projeto elétrico para fazer a marcação dos pontos elétricos

Figura 21 – Elaboração do furo exato no bloco de concreto Fonte: Youtube

Figura 22 – Furo feito Fonte: Youtube

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Figura 23 – Encaixe no eletrocuto na caixa de passagem Fonte: Youtube

Figura 24 – Colocação da caixa de passagem no bloco de concreto Fonte: Youtube

6. MÉTODOS CONSTRUTIVOS 6.1 Etapas de Execução do Sistema O processo executivo do sistema de alvenaria estrutural está dividido basicamente em duas etapas: marcação e elevação da alvenaria. A execução da alvenaria estrutural utiliza os seguintes equipamentos: escantilhão, régua de bolhas, bisnaga para aplicação da argamassa, esticador de linha, cavaletes e plataformas, caixote para argamassa com carrinho regulável, carrinho para transporte de blocos e nível alemão (grande precisão). 6.1.1 Marcação da Alvenaria A primeira fiada do assentamento de blocos tem grande importância na execução da alvenaria estrutural (figura 25), pois ela tende a receber todos os pavimentos seguintes. A marcação deve ocorrer de forma correta tendo como base o projeto da edificação. A seguir serão descritas as principais etapas para a marcação da primeira fiada: 23

a) Limpeza e liberação do pavimento: limpeza do pavimento com remoção de poeiras e materiais soltos nas lajes. As instalações que caminharam pela alvenaria e os arranques das armaduras verticais, nos pontos indicadas no projeto estrutural, deveram estar locados em suas corretas posições para que o pavimento seja liberado;

b) Esquadro e nivelamento da laje: primeiramente verifica-se o esquadro do pavimento, se o mesmo for retangular, utilizar o critério da igualdade entre as diagonais. Depois, com o uso do nível a laser, identificar o ponto mais alto da laje e neste ponto assentar um bloco que será tomado como referência de nível;

c) Locação dos eixos: marcam-se os eixos de locação na laje com a utilização do fio traçante, tendo em mãos o projeto da primeira fiada;

d) Blocos estratégicos: são aqueles de cantos, de encontros de paredes e os blocos determinantes das aberturas das portas. A partir dos blocos tomados como referência de nível e dos eixos de locação marcados anteriormente na laje, devem ser assentados os blocos estratégicos e realizada a conferência do esquadro entre eles. (MANZIONE, 2007);

e) Umedecimento da superfície: deve-se umedecer a superfície do pavimento onde serão assentados os blocos da primeira fiada;

f) Espalhamento da argamassa: com o auxílio de uma colher de pedreiro, espalha-se a argamassa de assentamento em toda a área dos blocos sobre a base;

g) Assentamento dos blocos da primeira fiada: primeiramente estica-se a linha na parte superior dos blocos de referência, com a ajuda do esticador de linha, permitindo-se o alinhamento e o nivelamento da primeira fiada. Logo após, deve-se executar o assentamento dos blocos da primeira fiada com o auxílio da régua prumo; 24

h) Instalações dos escantilhões: deve-se distribuir os escantilhões nos cantos dos cômodos, fixá-los e aprumá-los, fazendo coincidir a primeira marca com nível da primeira fiada dos blocos, assim, as demais fiadas assentadas estarão niveladas como a primeira. As marcas nos escantilhões indicam as alturas das fiadas, auxiliando no alinhamento e prumo destas.

Durante a realização desta primeira etapa, do processo executivo do sistema, deve-se sempre verificar a locação e conferência dos vãos das portas, como também verificar todas as cotas, checar os pontos a serem grauteados e o assentamento dos blocos com “janelas” para vazamento do graute, contar com um acompanhamento do eletricista para o posicionamento dos pontos elétricos, a fim de se evitar a quebra de blocos estruturais e consequente comprometimento do funcionamento do sistema.

Figura 25 – Algumas das etapas de marcação da primeira fiada Fonte: AMORIM (2010)

6.1.2 Elevação da Alvenaria Após a marcação da primeira fiada, inicia-se a elevação da alvenaria pelas amarrações de canto e encontro de paredes para posterior preenchimento dos vãos. O assentamento dos pré-moldados leves como vergas, suporte de quadros elétricos, escadas e ar condicionado e o processo de grauteamento devem ser realizados juntamente com o levante da alvenaria. Por fim, repetese a sequência de elevação da etapa anterior, mas da altura do peitoril até a altura do fechamento, finalizando-se com a concretagem da cinta de respaldo e posterior montagem da laje. 25

Nesta etapa de elevação da alvenaria estrutural, é indispensável que os profissionais que estejam executando o serviço tenham em mãos o projeto de paginação das paredes, com os detalhamentos de aberturas, vergas, contravergas, eletrodutos, amarrações entre fiadas, posição dos vãos, etc. Além disto, é importante que características como o prumo, nível, alinhamento e planicidade sejam garantidas e verificadas constantemente nas paredes.

Sabbatini (2003) recomenda que o assentamento da alvenaria não seja feito sob chuva, e no caso de interrupção dos serviços por causa desta, deverá se proteger a alvenaria recém-executada, para que os vazados dos blocos não sejam cheios de água. O mesmo autor enfatiza que manifestações patológicas como: eflorescências em alvenarias cerâmicas e de concreto, e fissuras de retração

em

alvenarias

de

blocos

de

concretos,

são

decorrentes,

principalmente, pela não realização desta exigência. Sugere ainda outras recomendações práticas durante a elevação da alvenaria para que se possa facilitar a execução, aumentar a produtividade e qualidade do serviço:

a) O assentamento deve ser feito sobre base nivelada, não sendo recomendável a elevação sobre baldrames sem a concretagem prévia do piso térreo;

b) A alvenaria de blocos de concreto não pode ser molhada durante a etapa de assentamento, enquanto que a alvenaria cerâmica poderá ser umedecida para facilitar o assentamento;

c) As paredes devem ser executadas com blocos inteiros. Não se deve cortar blocos para ajuste de medidas, para isto, utilizar peças pré-moldadas previstas em projeto;

d) A execução deve ser feita com as tolerâncias e precisão especificadas de modo que a qualidade final do edifício seja obtida na execução da estrutura. Para isto é fundamental que se utilize mão de obra treinada e especializada,

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e que se adote um programa de qualidade de execução (de aceitação, sob condições especificadas de cada etapa construtiva);

e) As instalações devem ser todas em dutos embutidos nas paredes de alvenaria, nos vazados dos blocos;

f) As contra-vergas deveram ser amarradas, ultrapassando 30 cm a lateral do vão;

g) As vergas de portas e janelas devem ser previstas em projetos e avançarão no mínimo 10 cm para a lateral do vão;

h) A união entre paredes estruturais deve ser feita por amarração de blocos, as amarrações devem ser sempre na forma de escadinha, pois geram uma melhor distribuição de tensão. Não se recomenda o uso de grampos, pois, além de difícil controle em obra, podem gerar o aparecimento de patologias;

i) As paredes estruturais e as que não apresentam função estrutural não devem ser unidas, pois uma deve ser independente da outra.

A figura 26 mostra etapas do processo de elevação da alvenaria estrutural de algumas paredes, reforçando recomendações descritas anteriormente.

Figura 26 – Etapas do processo de elevação da alvenaria estrutural Fonte: AMORIM (2010)

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7. FORÇAS ATUANTES NA ALVENARIA ESTRUTURAL Na alvenaria estrutural não encontramos vigas e pilares tradicionais. Os esforços são absorvidos e transmitidos pelas próprias paredes, as chamadas paredes portantantes. O máximo que podemos esperar, é pilar feito com grauteamento e em algumas fiadas, barras de aço, que vão fazer a estrutura resistir aos esforços de tração (oriundos do vento, por exemplo).

Os cálculos de dimensionamento de alvenaria estrutural são feitos com base nos conceitos de ELU (estado limite último). Ao se verificar os ELU, deve-se garantir a segurança da estrutura contra qualquer tipo de ruína.

Se a parede tiver aberturas o fluxo de forças passa nos trechos entre essas aberturas. Se a parede não tiver aberturas o fluxo de forças se dá o longo da parede (ver ilustração na figura 27).

Figura 27 – ilustração das forças passando Fonte: Aula A.E. PUC Goias

7.1 Distribuição de cargas Segundo a NBR 10837, as cargas se espalham pelas paredes portantes à 45º, conforme mostra figura 28 a seguir.

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Figura 28 – Comportamento das cargas nas paredes portantes Fonte: Associação Brasileira de Cimento Portland

7.2 Ações sobre a estrutura que devem ser consideradas Ao realizar o calculo de verificação do Estado Limite Ultimo, deve-se considerar as seguintes ações atuando na estrutura:

- Peso próprio: pode-se considerar o peso específico de 14 kN/m3 para blocos vazados de concreto e 24kN/m3 para blocos de concreto preenchidos com graute.

- Revestimentos, enchimentos, peso próprio de lajes: como é normalmente feito em concreto armado.

- Cargas acidentais: ações do vento, etc. Como é normalmente feito em concreto armado.

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Assim como é feito no concreto armado, para o calculo de alvenaria estrutural também majoramos as cargas e minoramos as resistências.

Deste modo, majoramos as cargas e minoramos as resistências com o coeficiente de 40%.

Além disto, assume-se que a alvenaria não oferece nenhuma resistência a forças de tracção, por isso o aço terá de suportar todas as forças de tração.

7.3 Resistencia à compressão Para determinar a resistência do bloco de concreto, é feito o ensaio à compressão do bloco. Neste ensaio, a resistência à compressão do bloco (fb) deve ser determinada para lotes de no máximo 20.000 blocos, ou o número de blocos necessários para construção de dois pavimentos.

Para realizar este ensaio, é preciso capear os blocos com pasta de cimento ou argamassa de resistência superior à resistência do bloco na área líquida (aproximadamente 2fb), com espessura média até 3mm. A resistência característica do bloco (fbk) deve ser o equivalente ao: 5% deve ser maior ou igual ao valor especificado em projeto, mas não menor que 4,5 MPa.

Também podem ser realizados ensaios em prismas de blocos de concreto. Prismas são elementos formados por três blocos interligados por juntas de argamassa assentadas sobre os septos transversais e paredes longitudinais. As juntas têm espessura de 10±3 mm conforme recomendação da NBR 8215 (1983) (figura 29), portanto, a altura total dos prismas é de 590mm. Não há a necessidade do acabamento do topo e base do bloco, das extremidades dos prismas e que estarão em contato com as placas de ensaio, já que estes possuem superfícies planas que ficam em contato com o fundo da fôrma metálica. Desta forma, os blocos extremos do prisma têm estas superfícies em contato com as placas de ensaio e as superfícies irregulares em contato com a junta de argamassa. Se os prismas representarem uma parede que será grauteada, o prisma também deve ser grauteado. 30

Figura 29 – Exemplo de Prisma Fonte: FURG

Os prismas então são comprimidos para determinar a resistência (fp) e sua resistência característica (fpk).

A resistência à compressão da argamassa deve respeitar o mínimo de 1,5 MPa e o máximo de 0,7fbk,l, sendo fbk,l referida à área líquida (aproximadamente 1,4fbk, com fbk referida à área bruta). Procedimento

de

Projeto

para

dimensionamento

da

alvenaria

à

compressão simples: Em paredes de alvenaria estrutural, o esforço resistente de cálculo é dado por:

Nrd = força normal resistente de cálculo fd = resistência à compressão de cálculo da alvenaria A = área da seção resistente R = redutor devido à esbeltez da parede, sendo

Se for considerado o comprimento de 1 m de parede de espessura real t cm, sem revestimento, A= 100t, cm2. Se fd estiver em kN/cm2, o esforço normal resistente Nrd estará em kN/m.

A segurança é garantida se Nd=0,2%. A resistência da alvenaria fd é correlacionada com a resistência do prisma fpk cheio de graute.

Ex.: Altura Efetiva: he = h (parede travada pelas lajes. Espessura Efetiva: te = t (sem enrijecedores).

Esfoço normal de cálculo : Nd = 1,4x70 = 98kN/m. Esbeltez:

Redutor:

A = 100t = 100x14 = 1400 cm2 ; Nrd = fd x1400x0,875= 1225 fd Igualando Nrd = Nd → fd = 98/1225 = 0,08kN/cm²; fd = 0,8MPa Se fd = fk/2,0 = 0,8Mpa → fk = 1,6Mpa Se fk = 0,7fpk → fpk = 1,6/0,7 = 2,29MPa (Resistencia de prisma) Admitindo eficiência bloco-prisma = 0,7 32

fbk = fpk/0,7 = 2,29/0,7 = 3,27MPa; bloco com fbk = 4,5MPa. Considerando argamassamento parcial com K = 0,74: Fpk = 2,29/0,74 = 3,09MPa ; fbk = 3,27/0,74 = 4,42MPa 8. PROJETO Os projetos em Alvenaria Estrutural devem conter em planta desenhos detalhados dos blocos individualmente obrigatoriamente para a 1ª e 2ª fiadas.

Cada parede portante deve ter desenhada sua elevação com cada bloco individual, assim como vergas pré-moldadas, blocos grauteados e armaduras

Figura 30 – Planta de Alvenaria Estrutural Fonte:

9. ORÇAMENTO

Cálculo dos custos leva em conta número de blocos, canaletas, sacos de cimento, cal e areia; experimente usar argamassa pronta!

O orçamento de um novo cômodo em alvenaria estrutural deve incluir não só a mão de obra do bloqueiro ou pedreiro, mas também uma quantificação completa dos materiais necessários. Assim, com um desenho simples do ambiente a ser construído, e as medidas de paredes, tetos, fachadas e área

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real, calcule as quantidades e acrescente, sempre, 10% ao total calculado, para repor eventuais peças danificadas ou reações.  Paredes: meça a altura e o comprimento de cada parede;  Tetos: meça comprimento e largura;  Fachadas: meça a altura e o comprimento de cada fachada (paredes externas)  Área real: subtraia da área total encontrada, todos os vãos existentes: portas, janelas.

Antes de calcular o número de blocos necessários, é preciso decidir se serão usados blocos de largura 9 cm ou 14 cm. Para cada metro quadrado (1 m²) de parede, você vai usar: Tabela II – Equivalência entre blocos e argamassa Tipo de bloco

Número de unidades

9 cm x 19 cm x 39 cm 14 cm x 19cm x 39 cm

12,5 blocos 12,5 blocos

Argamassa de assentamento misturada in loco 9 litros 12 litros

Blocos mais largos pedem maior volume de argamassa. Para dimensionar os componentes da argamassa, veja as proporções de cimento, cal e areia a cada 100L da mistura: Tabela III – Proporção de materiais Materias Cimento Cal Areia

Argamassa 27 kg 31 kg 130 L

Exemplo prático

Para construir um cômodo integrado com sala e cozinha, por exemplo, considere as dimensões 5,5 m x 3,5 m (lados) e 2,8 m de pé direito, numa casa em que as fundações já estão prontas e impermeabilizadas.

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Primeiro, calcule as áreas: Perímetro do cômodo = 5,5 m + 5,5 m + 3,5 m + 3,5 m = 18 m Área total = 2,8 m x 18 m = 50,4 m² Porta (1) = 0,8 m x 2,20 m = 1,76 m² Janelas (2) = 1 m x 1 m = 1 m2 (x 2) = 2 m² Área construída = 50, 4 m² – (1,76 m² + 2 m²) = 46,64 m²

Depois, calcule os blocos: Considerando o uso de blocos de 14 cm de largura, com 12,5 blocos inteiros por metro quadrado, teremos 46,64 m² x 12,5 blocos inteiros/m² = 583 blocos inteiros. O total de meios-blocos equivale a 10% do total de blocos inteiros a usar, ou 58,3 meios-blocos. Arredondando para cima, é indicado comprar 59 meios-blocos. Assim, vai ser necessário comprar, no total, 583 + 59 = 642 blocos do tipo 14 cm x 19 cm x 39 cm.

Também é preciso calcular o total de canaletas para a amarração das paredes: Perímetro = 18 m Módulo do bloco = 0,4 m (considerando 39 cm de bloco + 1 cm de junta) Quantidade de canaletas = 18 m / 0,4 m = 45 canaletas Acréscimo de 10% = 4,5 canaletas (ou 5 canaletas, arredondando para cima) Total = 50 canaletas

Canaletas para vergas de portas e janelas, e para contravergas das janelas (considerando transpasse de 0,2 m): Comprimento das vergas = (0,8 m + 0,2 m + 0,2 m) + (1 m + 0,2 m + 0,2 m) (x 2) = 4 m Comprimento de contravergas = (1 m + 0,2 m + 0,2 m) (x 2) = 2,8 m Quantidade de canaletas = 4 m + 2,8 m = 6,8 m / 0,4 m = 17 canaletas Acréscimo de 10% = 1,7 canaletas (ou duas, arredondando para cima) Total = 19 canaletas

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Como em três situações serão necessárias ½ canaletas, devemos acrescentar mais duas inteiras. Assim, o total será 50 + 19 + 2 = 71 canaletas

Cálculo da argamassa: Área construída = 46,64 m² O consumo é de 12L de argamassa por metro quadrado construído com blocos de 14 cm de largura. Logo, teremos: 46,64 x 12 = 559,68 L de argamassa. Também é preciso acrescentar 10% que, arredondado, faz 600 L de argamassa.

Assim, de acordo com a tabela acima, serão necessários:

Cimento: 6 x 27 kg = 162 kg, ou quatro sacos de 50 quilos Cal: 6 x 31 kg = 186 kg, ou 10 sacos de 20 quilos Areia: 6 x 130 L = 780 L, que é equivalente a aproximadamente 0,8 m³ Avalie sempre a possibilidade de comprar argamassa de assentamento já misturado, basto acrescentar água e seguir as indicações de preparo do fabricante! 10. CONCLUSÃO Conclui-se, através dos estudos e pesquisas realizadas, que o sistema de alvenaria estrutural é um sistema extremamente ágil, lucrativo e de simples execução,

desde

que

sejam

seguidos fatores

importantes,

conforme

Patenteado (2003): 

Projetos;



Tecnologia;



Suprimentos;



Organização da produção;



Gestão da mão de obra.

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É importante levar em consideração que esse método de construção é feito com material frágil, podendo apresentar uma ruptura brusca caso o projeto e execução não sejam feitos de forma adequada e por profissionais qualificados. Qualquer estrutura sempre irá conflitar, em alguns aspectos, com a arquitetura bem como o contrário. Antigamente, um dos problemas no caso da alvenaria estrutural se dava devido a impossibilidade de construir grandes vãos, devido às paredes serem elementos estruturais. Entretanto, com o avanço da tecnologia dos produtos e à qualificação dos profissionais dimensionando corretamente a estrutura, é possível contornar esses obstáculos. Respeitando todos os fatores que influenciam na boa execução desse sistema de construção, e buscando aprimorar as tecnologias e metodologias aplicadas, apresenta-se como resultado uma obra racionalizada com menos perda de mão-de-obra e de materiais, e consequentemente uma obra econômica, com baixo custo para o empreendedor.

11. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS http://www.ceramicasalema.com.br/produtos/alvenaria-estrutural/ http://www.pauluzzi.com.br/alvenaria.php http://www.ebah.com.br/content/ABAAABXwAAF/alvenarias http://docente.ifrn.edu.br/valtencirgomes/disciplinas/construcao-civil-ii1/manual-de-alvenaria-estrutural/view http://www.feng.pucrs.br/professores/mregina/ENGENHARIA__Topicos_Especiais_ECivil_II__Alvenaria_Estrutural/Topicos_Especiais_ECivil_II_Aula_03_Paredes.pdf https://edificaacoes.files.wordpress.com/2009/12/5-mat-alvenaria.pdf http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=7&Cod=93 http://www.drb-assessoria.com.br/ALVENARIA.pdf http://www.tnrdobrasil.com.br/semanario/index.asp?id=481&categ=Edif%C3%A Dcio%20Castellani http://www.comunidadedaconstrucao.com.br/sistemas-construtivos/1/projetoscomplementares/projeto/8/projetos-complementares.html http://www.ufrgs.br/napead/repositorio/objetos/alvenariaestrutural/blocos_ceramicos.php 37

http://www.construtoraverga.com.br/site/index.php?option=com_content&view= article&id=88&Itemid=174 http://www.set.eesc.usp.br/cadernos/nova_versao/pdf/cee50_75.pdf http://construcaomercado.pini.com.br/negocios-incorporacaoconstrucao/123/artigo299119-1.aspx

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MANZIONE, L. Projeto e execução de alvenaria estrutural. 2. Ed. São Paulo: O nome da Rosa, 2007.

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