alvenaria estrutural

Trechos Retirados da Palestra Alvenaria Estrutural

Palestrantes:

Prof. Dr. Valentim Capuzzo Neto

Prof. MSc. Gilson Marafiga Pedroso

ALVENARIA ESTRUTURAL

Curso de Pedreiro

Palmas -TO

ALVENARIA ESTRUTURAL ATUAL

Alvenaria Estrutural:

Processo construtivo onde a

principal estrutura de suporte do

edifício são as próprias paredes,

dimensionadas por meio de

CÁLCULO RACIONAL

(FRANCO)

CÁLCULO RACIONAL e MATERIAIS ADEQUADOS proporcionam SEGURANÇA DETERMINADA

Processo construtivo com GRANDE POTENCIAL DE RACIONALIZAÇÃO

Simplicidade de ORGANIZAÇÃO E EXECUÇÃO

CÁLCULO RACIONAL E MATERIAIS ADEQUADOS

Edifício construído com bloco estrutural de concreto

Edifício construído com bloco de vedação – Maceió

MÉTODO EMPÍRICO E MATERIAIS

INADEQUADOS

HISTÓRICO

ALVENARIA:

Sistema construtivo muito tradicional

Utilizada desde o início da atividade humana

Principal material de construção até o início do século XX

Transmissão dos esforços por tensões de compressão

HISTÓRICO

Pirâmides do Egito (3000 a.C.)

Pirâmide de Queóps: altura 147 m; base 230 m; 2,3 milhões de blocos com peso médio de 2,5 toneladas

HISTÓRICO

Parthenon

HISTÓRICO

Coliseu (70 d.C.)

HISTÓRICO

Templos astecas

HISTÓRICO

Templos incas

HISTÓRICO

Catedral de Reims (1300 d.C.)

Arcos em alvenaria

HISTÓRICO

Estruturas projetadas empiricamente (tentativa e erro)

Avanços só aconteciam com base na experiência anterior

Técnicas passadas de geração para geração

HISTÓRICO

Edifício Monadnock foi considerado o limite possível para edifícios em alvenaria

Construído em Chicago entre 1889 e 1891 – 16 andares e 65 m de altura

Paredes do pavimento térreo com 1,80m de espessura

HISTÓRICO

Edifício Monadnock - 1891

HISTÓRICO

Paredes perpendiculares à ação do vento

HISTÓRICO

Edifício Monadnock em 2001

HISTÓRICO

1951 – Marco inicial da alvenaria estrutural MODERNA

Engº. Paul Haller projeta e constrói, com base em pesquisas e em ensaios, um edifício de 13 andares (42 m de altura) em alvenaria não-armada na Suíça

Paredes internas = 15 cm e Paredes externas = 37,5 cm (conforto térmico)

HISTÓRICO

Paredes paralelas à ação do vento

HISTÓRICO

Fica evidente as vantagens da construção em alvenaria

A partir de 1960 disseminação do uso da alvenaria estrutural e intensificação de pesquisas na área

Desenvolvimento de métodos de cálculo, materiais e técnicas

1967- Reconhecimento como de dimensionamento racional e preciso

HISTÓRICO NO BRASIL

Teatro Municipal de São Paulo (1911)

No Brasil em sua fase inicial a alvenaria estrutural pode ser considerada empírica.

Adotavam-se modelos estrangeiros desenvolvidos para os materiais e características próprias do país de origem

Empirismo utilização de alvenaria estrutural armada em edifícios de baixa altura devido à influência americana

Armadura tinha como finalidade principal dar ductilidade à estrutura

(SABBATINI)

1966 – Construção em São Paulo da 1ª etapa do conjunto habitacional “Central Parque da Lapa” com edifícios de 4 pavimentos em alvenaria armada de blocos de concreto

1972 - Construção de edifícios de 12 pavimentos em alvenaria armada de blocos de concreto – 2ª etapa do conjunto habitacional “Central Parque da Lapa”

1977- Primeiro edifício em alvenaria estrutural não-armada – 9 andares – bloco sílico-calcários

Aparecimento dos blocos cerâmicos estruturais na década de 80

Nos inícios dos anos 80 a alvenaria estrutural é utilizada na construção de conjuntos habitacionais

reconhecimento como processo eficiente e racional

técnicas de construção não desenvolvidas

patologias comuns

estigma de construção de “baixa renda”

No início dos anos 90

normalização brasileira

desenvolvimento de técnicas construtivas para a realidade brasileira

em São Paulo empresas patrocinam pesquisas na área

iniciam-se pesquisas em diferentes regiões do Brasil

emprego da alvenaria estrutural em edifícios de médio padrão

Outros usos da alvenaria

muros de arrimos

caixas d’ águas

alvenaria protendida

Recordes brasileiros

Tipo de bloco Número de pavimentos

Concreto 24

Cerâmico 10

Sílico calcário 14

Concreto celular autoclavado 4

Componente

Compõe os elementos da obra. Blocos, argamassa de assentamento, graute e armaduras.

Componente básico da alvenaria.

Bloco Canaleta

Bloco preparado para a colocação de armaduras horizontais.

Bloco Compensador

Bloco, geralmente canaleta, com altura diferente do módulo vertical da edificação.

DEFINIÇÕES

Bloco Jota

Bloco em que uma das laterais é maior que a outra.

Blocos Especiais

Blocos que fogem aos padrões mais usuais.

Argamassa de assentamento

Graute

Elemento

Constituído da reunião de um ou mais componentes.

DEFINIÇÕES

Estruturas de Alvenaria Não-Armada

Estruturas de Alvenaria Parcialmente Armada

Estruturas de Alvenaria Armada

Parede

DEFINIÇÕES

Parede Portante

Parede Não Portante

Parede de Contraventamento

Contraverga

DEFINIÇÕES

Elemento estrutural não contínuo, apoiado na parede, com a finalidade de distribuir cargas concentradas.

DEFINIÇÕES

Elemento estrutural apoiado continuamente na parede, ligado ou não às lajes, vergas ou contravergas

Área Bruta

Área Líquida

Dimensões Nominais

Eficiência de uma Parede

Modulação

DEFINIÇÕES

Economia de formas

Redução significativa nos revestimentos

Redução nos desperdícios de material e mão de obra

Redução do número de especialidades e materiais

VANTAGENS DA ALVENARIA ESTRUTURAL

Flexibilidade no ritmo de execução da obra

Técnica de execução simplificada

Eliminação de interferências

Facilidade de integração com outros subsistemas

Flexibilidade e versatilidade

Facilidade na organização do processo de produção

A alvenaria não permite improvisações

Dificuldade de adaptar arquitetura para um novo uso

DESVANTAGENS DA ALVENARIA ESTRUTURAL

Interferência entre projetos de arquitetura/estruturas/instalações

PARA SE OBTER TODAS AS VANTAGENS DA ALVENARIA É NECESSÁRIO :

COMO OBTER AS VANTAGENS DA ALVENARIA ESTRUTURAL?

PROJETOS BEM ELABORADOS

MATERIAIS DE QUALIDADE

MÃO-DE-OBRA TREINADA

PLANEJAMENTO ADEQUADO DA OBRA

HABITAÇÕES DE BAIXA RENDA

HABITAÇÕES DE MÉDIO PADRÃO

HABITAÇÕES DE ALTO PADRÃO

ALVENARIA ESTRUTURAL SÓ É PARA BAIXA RENDA?

HABITAÇÕES DE BAIXA RENDA

HABITAÇÕES DE MÉDIO PADRÃO

HABITAÇÕES DE ALTO PADRÃO

PARÂMETROS PARA A ADOÇÃO DO SISTEMA

CORRÊA E RAMALHO indicam as três características mais importantes na hora de se decidir pelo sistema construtivo mais adequado:

Altura da edificação: mais indicado até 15 ou 16 pavimentos

Arranjo arquitetônico: razoável que haja de 0,5 a 0,7 m de paredes estruturais por m2 de pavimento

Tipo de uso: atenção especial em utilizar em edifícios comerciais

CUSTOS DA ALVENARIA ESTRUTURAL

No início dos anos 90 a Construtora Encol comparou o custos de dois edifícios idênticos construídos no sistema convencional (concreto armado) e em alvenaria estrutural

O edifício em alvenaria teve uma redução de 17% no custo final

Construtora Maspar – revista Construção e Mercado nº 26 -2003

Realizou a comparação de orçamento de uma estrutura convencional de concreto versus alvenaria estrutural

Edifício com 15 pavimentos-tipo, 2 subsolos, 4 unidades por andar, 7600m2

Economia de R$ 60,00/m2, o que equivale a uma redução de 11% do custo total

Sistema

Custo da

estrutura e

fechamento

Participação

em relação ao

custo total

Custo total /

Estrutura de concreto

armado com alvenaria

convencional de

vedação

R$ 172,16 30% R$ 573,87

Alvenaria estrutural R$ 154,00 30% R$ 513,33

COMPONENTES DA ALVENARIA ESTRUTURAL

Os principais componentes da alvenaria estrutural são:

UNIDADES

ARGAMASSA

GRAUTE

ARMADURA

As unidades são as principais responsáveis pela definição das características resistentes da estrutura. Podem ser tijolos (maciços) ou blocos (vazados)

Os materiais mais utilizados no Brasil são:

Concreto

Cerâmico

Sílico-calcário

Concreto autoclavado

Argamassa – possui as funções de :

solidarizar os blocos

transmitir e uniformizar as tensões entre as unidades de alvenaria

absorver pequenas deformações

prevenir a entrada de água e de vento nas edificações

Usualmente composta de areia, cimento, cal e água

Argamassa em toda a seção transversal

Argamassa apenas nas faces laterais

Graute

é um concreto com agregados de pequena dimensão e relativamente fluido

eventualmente necessário para o preenchimento dos vazios dos blocos

promove o aumento da área da seção transversal das unidades

promove a solidarização dos blocos com eventuais armaduras posicionadas nos seus vazios

Verga e contra-verga Cintas de amarração

Armadura

as mesmas utilizadas nas estruturas de concreto armado

sempre envolvidas por graute

MODULAÇÃO

Segundo CORRÊA E RAMALHO:

“... MODULAR um arranjo arquitetônico, ou pelo menos modular as paredes portantes desse arranjo, significa acertar suas dimensões em planta, o pé-direito e as aberturas da edificação, em função das dimensões das unidades, de modo a não se necessitar, ou pelo menos reduzir drasticamente, cortes ou ajustes necessários à execução das paredes.”

MODULAÇÃO

Amarração de paredes:

Sempre que possível, amarrar duas ou mais paredes que se encontrem.

A amarração garante a transmissão de ações de uma parede para outra

Alivia uma parede muito carregada e acrescenta tensões em outra menos carregada, promovendo a uniformização das tensões.

MODULAÇÃO

Amarração de paredes

A uniformização é interessante para a economia A resistência dos blocos de um pavimento é dada pela tensão atuante na parede mais solicitada Por razões operacionais, não se usam blocos com resistências diferentes em um mesmo pavimento.

MODULAÇÃO

Tipos de amarração

Amarração direta: é realizada com 50% dos

blocos penetrando alternadamente na parede interceptada

MODULAÇÃO

Tipos de amarração

Amarração indireta: indicada para o caso de

juntas a prumo, utilizam-se barras metálicas convenientemente dispostas ou em forma de treliças (ou telas) soldadas, ou mesmo peças em forma de chapa metálica de resistência comprovada

MODULAÇÃO

Definição das dimensões da unidade

A unidade (bloco ou tijolo) é o componente básico da modulação

É interessante que o comprimento e a largura da unidade sejam iguais ou múltiplos para se obter uma maior racionalização do sistema construtivo

Caso contrário é necessário utilizar unidades especiais para uma correta amarração

MODULAÇÃO

NBR 6136 (1994) - Bloco vazado de concreto simples para alvenaria estrutural

MODULAÇÃO

NBR 15270-2 (2005) - Componentes

cerâmicos. Parte 2: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural – Terminologia e requisitos

MODULAÇÃO

NBR 14974-1 (2003) - Bloco sílico-calcário

para alvenaria Parte 1: Requisitos, dimensões e métodos de ensaio

MODULAÇÃO

Escolha da modulação

A princípio a família de blocos a ser adotada seria aquela que ocasionasse menores alterações em uma arquitetura previamente concebida ou que propiciasse a concepção de um partido arquitetônico interessante.

O projetista, antes de sugerir o módulo a ser adotado, deve avaliar o edifício e verificar se a largura é conveniente.

Pode-se prescindir da utilização de blocos especiais e evitar uma série de problemas muito comuns, em especial na ligação de duas paredes, tanto em canto quanto em bordas.

MODULAÇÃO

Escolha da modulação - Exemplo

MODULAÇÃO

Família 14 x 19 x 39 cm

MODULAÇÃO

Família 14 x 19 x 29 cm

MODULAÇÃO

Escolha da modulação

Para a modulação vertical a situação é normalmente bem mais simples.

Trata-se apenas de ajustar a distância de piso a teto para que seja um múltiplo do módulo vertical a ser adotado, normalmente 20 cm.

Esse procedimento usualmente não traz problemas significativos para a compatibilização com o projeto arquitetônico.

O IDEAL é projetar utilizando-se medidas modulares já imaginando o sistema estrutural em alvenaria estrutural.

MODULAÇÃO HORIZONTAL

Detalhes da modulação (Corrêa e Ramalho)

Ao adotar um determinado módulo (M), esse módulo refere-se ao comprimento real do bloco mais a espessura de uma junta (J).

Bloco = 2M – J Meio-Bloco = M-J

As juntas usuais são de 1 cm, entretanto existem também juntas de 0,5 cm.

As dimensões reais de uma edificação entre faces dos blocos são dadas pelo nº de módulos e juntas que se fizerem presentes no intervalo

Pode-se ter (nxM), (nxM –J) ou (nxM+J)

Quando a dimensão entre blocos de canto ou borda vizinhos é um número par vezes o módulo, os blocos se apresentarão paralelos

Se a dimensão for um número ímpar vezes o módulo, os blocos estarão perpendiculares

A melhor amarração possível é defasar a juntas verticais a uma distância M

MODULAÇÃO PARA CANTOS E BORDAS

Módulo e Largura Iguais

Largura menor que o Módulo

Sem bloco especial Com bloco especial

Largura menor que o Módulo

MODULAÇÃO VERTICAL

Modulação de piso a teto

MODULAÇÃO VERTICAL

Modulação de piso a piso

MODULAÇÃO ABERTURAS

Modulação de aberturas: considerar um ajuste modular (aM)

aM = nM - Mp

Interação entre os subsistemas na alvenaria estrutural

Fundações - Estacas alinhadas ao longo das paredes

Fundações - Radiers

Fundações - Sapata Corrida

Fundações - Estacas escavadas

Fundações – Blocos sobre estacas

Interface com instalações

Piso elevado do box banheiro

Execução piso térreo já com todas as tubulações integradas

Locação correta e precisa

Peças especiais como as canaletas e esperas de tubulações para o próximo pavimento

Cuidado na concretagem das lajes e espera de todos os elementos

Canaletas de passagem e tubulações externas às paredes estruturais

Ligação lajes pre-moldadas com paredes estruturais e passagens para elétrica

Preparo de blocos com caixas para elétrica e telefone embutidas

Passagens embutidas e painel fechamento do shaft

Painel fechamento do shaft e piso-box

Emenda de eletrodutos em lajes maciças pré-moldadas

Tubulações hidrosanitárias passando nos vazados dos blocos

Faça a comparação!

Vãos de passagem em lajes para a instalação do shaft

Locação correta das tubulações para não “quebrar depois”

Blocos previamente estudados no projeto para não haver quebras na “montagem”

Blocos previamente estudados no projeto para não haver quebras na “montagem” – passagem de shaft com tela

soldada para amarração da vedação do mesmo

Passagem de shaft, prevendo a colocação da primeira fiada de blocos

Tubulações diversas passando nos vazados dos blocos

Interface com esquadrias

Kits de janelas prontas

Verga e contra-verga pré-moldada

Gabarito alumínio (contra-marco) e contra-verga moldada “in loco”

Como não fazer: Verga “flutuante”

Verga pré-moldada

Vergas pré-moldadas

Molduras de concreto pré-moldadas

Uso do vidro temperado

Interface com revestimentos

Fachada com prumada de qualidade – Uso de Pingadeira moldada “in loco”

Fachada com prumada de qualidade

Redução das espessuras de revestimentos

Chapisco rolado

Chapisco rolado e prumadas sem reentrâncias

Aplicação dos sistemas de impermeabilização integrando com os sistemas de esquadrias e revestimentos

Otimização dos sistemas de esquadrias e fachadas

Devido a boa prumada, facilita implantação de revestimentos internos de gesso em pasta

Grandes comprimentos, sem variação da espessura do revestimento argamassado

Possibilidade de eliminar o emboço, no assentamento de revestimento cerâmico – pingadeira pré-moldada

Possibilidade de eliminar o emboço, no assentamento de revestimento cerâmico

Possibilidade de fazer laje acabada, sem regularização

Interface com parede/laje

Laje maciça moldada “in loco” apoiada em canaletas preenchidas com graute (concreto)

Canaleta “J” recebendo a laje maciça

Estruturas em “ponto” de laje

Fôrma de laje maciça “chegando”na cinta da alvenaria estrutural e canaleta “J” no momento da concretagem

Tipologias de encontro laje maciça-parede

Montagem da laje pré-moldada convencional

Interface com parede/laje Vista externa do encontro laje/parede, vigas de sacada e

paredes prontas para colocação de laje com EPS

Escadas Pré-moldada – vigota/lajota

Escadas Maciça com fôrmas de aço

Escadas Pré-moldada do tipo “jacaré”

Escadas Pré-moldada do tipo “lance inteiro pronto”

Lajes Maciça pré-moldada

Lajes Pré-moldada treliçada

Lajes Pré-moldada convencional

Lajes Maciça moldada “in loco”

Lajes Encontro com juntas de dilatação na cobertura para aliviar

as movimentações térmicas

Lajes Encontro com juntas de dilatação na cobertura para aliviar

as movimentações térmicas

O que pode acontecer com a alvenaria, sem o uso de procedimentos racionais de cálculo:

TRAGÉDIA

Cenário Usual

O que deve ser a alvenaria estrutural ?

Procedimento

racional de

cálculo.

Tem norma técnica

da ABNT !!!

Ferramentas

Execução de obras na alvenaria estrutural

Economia é expressiva!

• Redução drástica do consumo de fôrmas • Diminuição considerável de aço

• Argamassas de revestimento com menores espessuras

• Argamassas de assentamento com menor consumo •Redução de custo final de até 25 %, comprovado em obras já realizadas em todo o país

•Conforme o número de pavimentos, a redução de custo pode ser maior, pois desta forma dilui-se o custo da transição de concreto armado

ORÇAMENTO COMPARATIVO

ALVENARIA ESTRUTURAL X CONCRETO ARMADO

LOCAL: PORTO ALEGRE - RS

Item Discriminação Custo AE Custo CA

1 Serviços Iniciais 368.432,54R$ 360.221,79R$

2 Infraestrutura 57.292,80R$ 60.050,41R$

3 Supraestrutura 208.421,76R$ 545.766,77R$

4 Paredes/esquadrias/vidros 606.786,02R$ 647.547,68R$

5 Cobertura/impermeabilizações 46.564,75R$ 46.564,75R$

6 Revestimentos/forros/pinturas 382.933,07R$ 536.879,74R$

7 Pavimentações 147.594,08R$ 147.594,88R$

8 Instalações e aparelhos 469.280,00R$ 490.020,00R$

9 Complementação da obra 21.700,00R$ 21.700,00R$

10 Honorários 277.080,00R$ 342.760,00R$

2.586.085,02R$ 3.199.106,02R$ TOTAL DO ORÇAMENTO

Redução de 19,16 % no processo de AE.

Orçamento comparativo para oito pavimentos

Custo Comparativo AE x CA

R$ 100.000,00

R$ 200.000,00

R$ 300.000,00

R$ 400.000,00

R$ 500.000,00

R$ 600.000,00

R$ 700.000,00

iços Inic

squadrias/v

Cobert

/imperm

eabilizações

Revestim

s/forr

ções

lações e

ção d

Honorá

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Discriminação

Custo AE

Custo CA

Família de blocos cerâmicos

Tipologias de blocos cerâmicos

Família de blocos de concreto

Preparo para lançar alvenaria

Todas as instalações devem estar prontas.

Primeira fiada – seguir projeto

Primeira fiada em blocos cerâmicos

Primeira fiada em blocos cerâmicos com junta de trabalho

Primeira fiada em bloco cerâmico- Uso de argamassa de assentamento industrializada

Primeira fiada em bloco cerâmico – “lugar de projeto é na obra e ao alcance de todos”

Primeira fiada em blocos de concreto

Elevações – Seguir paginação!

Elevações – Com uso de escantilhão

Elevações – com “castelos”

Assentamento – com bisnaga

Assentamento – com palheta ou desempenadeira

Assentamento – com canaleta

Uso de equipamentos adequados

Uso de equipamentos adequados – caixa com rodizio

Blocos paletizados

Assentamento – ajudante distribui a argamassa

Grauteamento

Interior de um septo de bloco pronto para receber grauteamento

Junta de dilatação

Trabalho limpo!

Laje maciça pre-moldada – forma metálica de baldrame

Amarração de paredes

Assentamento com canaleta de alumínio

Viga de cintamento de parede

Detalhe encontro parede peitoril de sacada com parede do prédio – junta de dilatação

Detalhe transição em estrutura de concreto armado para alvenaria estrutural

Obras de até 4 pavimentos

Obras de até 4 pavimentos – interesse social

Obras de 4 até 8 pavimentos

Obras com mais de 8 pavimentos

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Documents

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