apresentação dimensionamento alv. estrut
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Alvenaria Estrutural
Histórico
Concepção e modulação
Análise estrutural
Dimensionamentos
Apresentação de projetosEdifício Visconde de Mauá
Construtora COMCASA – Joaçaba – SC
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural
Sistema construtivo muito tradicional e antigo
No início eram utilizados blocos de pedra e argila
Técnicas e métodos empíricos e/ou rudimentares
Estruturas muito robustas
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estruturalExemplos clássicos
Pirâmides do Egito – 2600 A.C – 147m de altura - 2,3 milhões de blocos com peso médio de 2500 kg
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural
Exemplos clássicos
Farol de Alexandria – 280 A.C – Mármore branco com 134m de altura – Destruído por um terremoto no século XIV.
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural
Exemplos clássicos
Coliseo – Roma – 70 D.C – 50m de altura e 500m de diâmetro
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural
Exemplos clássicos
Catedral de Reims – 1.300 D.C – Estrutura com grandes vãos em arco
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural
Exemplos clássicos
Edifício Monadnock – Chicago – ano de 1891 – 16 pavimentos e 65m de altura. Paredes de base com 180cm de espessura
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural
Exemplos clássicos
Hotel Excalibur – Las Vegas – Prédio mais alto construído em alvenaria estrutural – 28 pavimentos – Alvenaria armada com blocos de 28 MPa
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural
Igrejas
Igreja Matriz Município de Garibaldi - RS
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural Conventos / Mosteiros
Hotel Mosteiro São José Garibaldi - RS
Hotel Mosteiro São José Garibaldi - RS
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural Edificações antigas
Porão em estrutura de pedra Bento Gonçalves - RS
Restaurante - Caminhos de Pedra Bento Gonçalves - RS
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural Edificações antigas
Centro histórico Garibaldi - RS
Centro histórico Garibaldi - RS
Alvenaria Estrutural
Histórico da alvenaria estrutural Situação atual Blocos de concreto
Edifício Royal CenterJoaçaba - SC
Alvenaria Estrutural
Projeto em Alvenaria Estrutural Projeto em Alvenaria Estrutural com blocos de concretocom blocos de concreto
Eng. Civil Fernando Rafael HollerwegerDiretor Técnico
INTERESTRUTURAS Tecnologia, Consultoria e Projetos de EstruturasILHACON Construções e Incorporações Ltda.
(48) 3233-3947 / (48) 9925-9769fernando@interestruturas.com
Visite: www.interestruturas.com / www.ilhacon.com
Alvenaria Estrutural
Objetivos Apresentar os requisitos mínimos exigíveis para um projeto
estrutural de alvenaria estrutural de blocos de concreto
Apresentar sucintamente uma técnica de concepção, análise estrutural e dimensionamento de um edifício de alvenaria estrutural de blocos de concreto
Apresentar alguns exemplos de detalhamentos de projeto de alvenaria estrutural de blocos de concreto
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação
Análise estrutural
Dimensionamentos
Apresentação de projetos
Edifício Visconde de MauáConstrutora COMCASA – Joaçaba – SC
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação
Modulação com blocos de concreto
Família de blocos de largura 14cm (+ especiais)
Bloco 14x19x39cm Bloco 14x19x34cm Bloco 14x19x54cm Bloco 14x19x19cm
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Modulação horizontal
Medidas em planta
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Modulação horizontal
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Modulação horizontal
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Modulação horizontal
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Modulação horizontal
Blocos especiais
Arranjos para modulação nas portas internas
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Modulação horizontal
Blocos especiais
Arranjo utilizando blocos de 45 graus
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Modulação vertical
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Exemplos
Cantos Amarração em T
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Exemplos
Janelas
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Exemplos
Portas
Alvenaria Estrutural
Concepção e modulação Exemplos
Vergas e contra-vergas
Alvenaria Estrutural
Análise estrutural
Conceito estrutural básico
As cargas das lajes descarregam nos topos das paredes e as paredes conduzem as cargas para as fundações ou estruturas de transição
Transmissão de ações através de tensões de compressão nas paredes estruturais
Tensões de tração somente em pontos localizados
Alvenaria Estrutural
Análise estrutural
Parâmetros a serem considerados para a adoção do sistema construtivo
Altura da edificação (esbeltez)
Arranjo arquitetônico (concepção)
Tipo de uso (comercial, residencial ou industrial)
Alvenaria Estrutural
Análise estrutural
Carregamentos verticais
Peso próprio das paredes
Lajes (cargas acidentais e permanentes)
Paredes não-estruturais
Alvenaria Estrutural
Análise estrutural
Carregamentos horizontais
Vento – PRINCIPAL
Contenções
Carregamentos especiais
Alvenaria Estrutural
Análise estrutural
Interação entre as paredes
A interação entre as paredes estruturais somente ocorre quando:
Existe amarração entre as paredes
Existe vigas cintas sob a laje do pavimento
As lajes são maciças (diafragma rígido)
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Interação entre as paredes
Segundo a NBR 10.837, o espalhamento da carga se
dá num ângulo de 45º
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Edifício exemplo – Pavimento TIPO (6X)
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Edifício exemplo – Definição dos grupos de paredes
Método dos grupos isolados de paredes
Uniformização ?
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Rigidez dos lintéis
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Edifício exemplo – Reações das lajes
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Exemplo para o grupo 3
Dados para o grupo 3:
Área=0,693 m²
Carga total=578,64 kN
Tensão média=834,98 kN/m²
MPamkNA
PTotal 83,0/98,834693,064,578 2 ====σ
Alvenaria Estrutural Análise estrutural
Edifício exemplo – Resumo das cargas verticais
Alvenaria Estrutural Análise estrutural
Análise das ações horizontais
Vento – NBR 6123:1988
Distribuição conforme geometria e rigidez de cada grupo
Rigidez – função da seção da base do grupo de paredes e do módulo de elasticidade da alvenaria
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Planilha de ações devidas ao vento
Alvenaria Estrutural Análise estrutural
Representação gráfica das ações devidas ao vento
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Análise das ações horizontais
Edifícios com simetria em planta
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Análise das ações horizontais
Translação e flexão no próprio plano das paredes
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Análise das ações horizontais
Edifícios sem simetria em planta
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Análise das ações horizontais
Translação e flexão no próprio plano das paredes
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Análise das ações horizontais
Rotação em torno do Centro de Torção
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Análise das ações horizontais – CONTRAVENTAMENTO EM X
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Análise das ações horizontais – CONTRAVENTAMENTO EM Y
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Exemplo – P3Y
Dados da parede:
Y1=1,50m
Y2=1,01m
I=1,323m4
M=124,13 kN.m
V=12,25 kN
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Exemplo – P3Y
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Exemplo – P3Y
( ) MPamkNIyMf 14,0/74,140
323,1)50,113,124(11 2 ==×=×=σ
( ) MPamkNIyMf 095,0/76,94
323,1)01,113,124(22 2 ==×=×=σ
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Exemplo – P3Y
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Estabilidade global da edificação
Classificação da estrutura de contraventamento em deslocável e indeslocável, pelo CEB-FIP Model Code (1990)
Acréscimos nos deslocamentos de segunda ordem < 10%
Indeslocável – Efeitos de segunda ordem desprezíveis
Acréscimos nos deslocamentos de segunda ordem>10%
Deslocável – Efeitos de segunda ordem consideráveis
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Avaliação dos acréscimos de segunda ordem
Sempre são processos iterativos
Processo rigoroso – demorado e trabalhosoProcessamento repetidamente dos pórticos espaciais
Processo P-delta – simplificado e de resultado satisfatórioAplicação de carregamentos horizontais equivalentes em cada iteração
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Avaliação do parâmetro α
Procedimento simplificado para análise preliminar
EIPH ×=α
Onde temos:
α : Parâmetro de instabilidadeH : Altura total do edifícioP : Peso total da edificação EI : Rigidez à flexão do sistema de contraventamento
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Para o edifício exemplo temos:
22 /000.000.4/000.45800800 mkNmmNfE palv ==×=×=
∑ = 4961,56 mIkNP 290.11=
128,0000.000.4931,56
290.1120,18 =×
×=α
mH 20,18=
Avaliação do parâmetro α
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Avaliação do parâmetro α
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Características geométricas – Definição de pilar e parede
tL
EspCompr ==
pareder =>== 507,71499
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Características geométricas – Definição de pilar e parede
tL
EspCompr ==
pilarr =<== 521,41459
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Características geométricas – Espessura efetiva
ttef ×= δ
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Características geométricas – Espessura efetiva
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Características geométricas – Altura efetivaParâmetro relacionado a esbeltez (flambagem)
Travamento na base e no topo hef=h
Extremidade superior livre hef=2xh
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Índices máximos de esbeltez – NBR10.837
ef
ef
th
=λ
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Parâmetros de resistência
Comprimento (ou largura?) efetivo de abas em painéis de contraventamento
( )tbehb ff ×≤
≤× 6.............
62
( )tbehb ff ×≤
≤ 6.............
16
Para o caso de seção em T ou I
Para o caso de seção em L ou C
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Verificações e dimensionamentos
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Verificações e dimensionamentos
Fator de redução da resistência associado a esbeltez:
3
401
×−=
thβ 875,0125,01
14402801
3
=−=
×−=β
Fator de eficiência (FE):
bk
p
ff
FE = bkp fFEf ×=FEf
f pbk =
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Verificações e dimensionamentos
Casos de compressão pura (simples):
βσ
×=
20,0c
pf
Substituindo o parâmetro β:
FEf
f pbk =
FEf cbk ××
=β
σ20,0
FEt
hf cbk
×
×−×
=3
40120,0
σ
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Verificações e dimensionamentos
Casos de ações combinadas (maioria dos casos):
33,130,020,0
≤×
+×× p
fmáx
p
c
ffσ
βσ
Substituindo o parâmetro β e fp por fbk:
FEf
f pbk =33,1
130,020,0
+
×= fmáxc
pfσ
βσ
FEFE
th
f fmáxcbk ×
+×
×−×
=40,0
401267,0
3
σσ
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Verificações e dimensionamentos
Para o exemplo da parede P3Y:
FEFE
th
f fmáxcbk ×
+×
×−×
=40,0
401267,0
3
σσ
MPafbk 64,485,040,0
14,0
85,01440
2801267,0
835,03
=×
+×
×−×
=
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Verificações e dimensionamentos
Verificação de tração nas bases das paredes:
MPacfmáx 10,075,0 ≤×− σσA expressão sugerida limita as cargas permanentes em 75% do totalPodem ser calculadas porcentagens diferentesEstudos apontam para edifícios residenciais parcelas entre 80 e 85%
Verificação da tensão de cisalhamento:
MPaAV
Pmáx 15,0≤=τ
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Verificações e dimensionamentos
Verificação de tração parede P3Y
okMPaMPa −<−=×− 10,049,0835,075,014,0
Verificação da tensão de cisalhamento:
okMPaMPamkNmáx −<=== 15,0026,0/46,26463,025,12 2τ
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Verificações e dimensionamentos
Resultados do sistema de contraventamento em X:
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Verificações e dimensionamentos
Resultados do sistema de contraventamento em Y:
Alvenaria Estrutural Análise estrutural
Análise por elementos finitos (tensão na direção Y)
Alvenaria Estrutural Análise estrutural
Análise por elementos finitos (deformações verticais)
Alvenaria Estrutural Análise estrutural
Coxins
Absorver e redistribuir cargas concentradas
Exemplos:
Vigas de concreto armado
Tesouras de madeira
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Coxins - exemplo
Alvenaria Estrutural Análise estrutural Coxins - exemplo
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos Modulações:
Modulações a partir do projeto arquitetônico.
Arquitetura contemplando a modulação = agilidade e economia
Modulações apresentadas em plantas – 1ª / 2ª e 6ª fiadas
Modulação com blocos chave – locação no pavimento
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos
Paginações
Elevações de todas as paredes estruturais
Coordenação com todas as instalações
Indicação de detalhes difíceis de apresentar em planta
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos
Especificações
Materiais – blocos, argamassa, graute e aço
Legendas – fácil identificação das unidades
Cores – facilita a leitura e interpretação dos projetos em obra
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos
Prescrições da NBR10.837
4.1.1. Memória de cálculo
4.1.2. Desenhos
4.1.2.1.Planta de primeira fiada, elevação de todas as paredes resistentes contendo a localização de armaduras, grauteamentos, detalhes das amarracões das paredes, aberturas para passagem de canalizações e detalhes do projeto arquitetônico.
4.1.2.2 Especificação dos materiais e componentes de acordo com a NBR 8799, além da relação das quantidades dos componentes utilizados.
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos
Prescrições da NBR10.8374.1.2.3.Resistências características dos blocos, dos prismas, do graute, da argamassa de assentamento, bem como as características do aço a ser empregado.
4.1.2.4.Citação dos itens da NBR 8799 relativos a utilização dos materiais. Devem também conter informações relativas a outros componentes ou materiais utilizados, bem coma suas ligações com a alvenaria. Devem estar claramente assinaladas todas as juntas construtivas e, quando for o caso, as juntas de dilatação. Devem conter os valores assumidos no projeto para as sobrecargas fixas e as sobrecargas de utilização. Devem conter a sequência de execução quando esta influenciar na estabilidade ou resistência da obra, e as ações parciais e totais a que a estrutura estiver sujeita.
Alvenaria Estrutural
Modulações – plantas de modulação
Detalhamentos e apresentação dos projetos
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos Modulações em planta
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos Planta de locação com cotas acumuladas
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos Planta de locação com cotas acumuladas
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos Modulações – paginações
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos Modulações – paginações
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos Modulações – paginações
Alvenaria Estrutural Detalhamentos e apresentação dos projetos Modulações – paginações
Alvenaria Estrutural Cuidados com o pavimento de cobertura Juntas de dilatação verticais nas lajes
Alvenaria Estrutural Cuidados com o pavimento de cobertura Juntas de dilatação – paredes do perímetro externo
Alvenaria Estrutural Cuidados com o pavimento de cobertura Juntas de dilatação – paredes internas
Alvenaria Estrutural Cuidados com o pavimento de cobertura
Detalhe da junta de dilatação
Alvenaria Estrutural Cuidados com o pavimento de cobertura Canaleta de respaldo complementar
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos
Residencial Villa Romana
Concórdia – SC7 pavimentos (estrutura de transição)Blocos com fbk=9,00MPa e 6,00MPa52 apartamentosMais de 6.000 m² de área construída5 salas comerciaisGaragens no subsolo e térreoPILLARES Projetos e Const. Ltda.www.pillares.com.br
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos
Residencial Belvedere
Florianópolis – SC5 pavimentos (estrutura de transição)Blocos com fbk=6,00MPa4 edifícios com 22 apartamentosMais de 10.000 m² de área construídaGaragens no subsolo e térreoPILLARES Projetos e Const. Ltda.www.pillares.com.br
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Edifício Visconde de Mauá
Joaçaba – SC5 pavimentos (estrutura de transição)Blocos com fbk=6,00MPa20 apartamentos2 Salas comerciaisMais de 2.000 m² de área construídaGaragens no subsolo e térreoCOMCASA Comércio e Const. Civil Ltda.www.comcasa.com.br
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Edifício Colina do Sol
Joaçaba – SC5 pavimentos (estrutura de transição)Blocos com fbk=6,00MPa15 apartamentosQuase 2.000 m² de área construídaGaragens no subsolo e térreoCOMCASA Comércio e Const. Civil Ltda.www.comcasa.com.br
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Residencial Petrópolis
Passo Fundo – RS4 pavimentos Blocos com fbk=6,00MPa96 apartamentos (6 blocos)Aprox. 5.000 m² de área construídaSistema PAR – Caixa EconômicaPROJETEC Construções Ltda.www.projetec.net
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Residencial Vila Paraíso
Chapecó – SC4 pavimentos Blocos com fbk=6,00MPa144 apartamentos (9 blocos)Aprox. 7.000 m² de área construídaSistema PAR – Caixa EconômicaPROJETEC Construções Ltda.www.projetec.net
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Itá Thermas Hotel
Itá – SC4 pavimentos Blocos com fbk=6,00MPa135 apartamentosAprox. 7.200 m² de área construídaEmpreendimento TurísticoPILLARES Projetos e Const. Ltda.www.pillares.com.br
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Residencial Flor da Serra
Joaçaba – SC6 pavimentos (estrutura de transição)Blocos com fbk=6,00MPa24 apartamentos Aprox. 2.300 m² de área construídaGaragens no subsoloCOMCASA Comércio e Const. Civil Ltda.www.comcasa.com.br
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Residencial Duque de Caxias
Joaçaba – SCEm fase de acabamento6 pavimentos (estrutura de transição)Blocos com fbk=6,00MPa24 apartamentos Aprox. 2.800 m² de área construídaGaragens no subsoloCOMCASA Comércio e Const. Civil Ltda.www.comcasa.com.br
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Edifício Porto do Sol
Chapecó - SCEm fase de acabamento4 pavimentos (estrutura de transição)Blocos com fbk=6,00MPa32 apartamentos (2 blocos)Aprox. 3.000 m² de área construídaGaragens no subsoloIncorporadora Santa Maria Ltda.www.stmaria.com.br
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Edifício Bella Vita
Chapecó - SC8 pavimentos (estrut. de transição mista)Blocos de 9MPa e 6MPaEm fase de acabamento32 apartamentosAprox. 3.300 m² de área construídaSalão de festas no térreoLocalização nobre em ChapecóIncorporadora Santa Maria Ltda.www.stmaria.com.br
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Edifício Royal Center
Joaçaba – SCEm fase de acabamento7 pavimentos – Alvenaria estruturalBlocos de 9MPa e 6MPa3 pavimentos – Estrutura de conncreto21 apartamentosSala comercial e salão de festasAprox. 3.000 m² de área construídaGaragens em 2 subsolosComcasa Comércio e Const. Civil Ltda.www.comcasa.com.br
Alvenaria Estrutural
Projetos desenvolvidos Residencial Di Fiori
Joaçaba – SCEm fase de acabamento6 pavimentos (estrutura de transição)Blocos de 6MPa22 apartamentosSalão de festas no subsoloAprox. 2.300 m² de área construídaGaragens no subsoloComcasa Comércio e Const. Civil Ltda.www.comcasa.com.br
Alvenaria EstruturalEmpresas do grupo: Parcerias técnicas:
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