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Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Estruturas
Alvenaria Estrutural
Introdução
Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Estruturas
CONCEITO ESTRUTURAL BÁSICO
Tensões de compressão
Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Estruturas
Alternativas para execução de vãos
Peças em madeira ou pedra
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Arcos
Arco simples Arco contraventado
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ASPECTOS HISTÓRICOS
Sistema muito tradicional ( mais de 8.000 anos )
Diversos Materiais: pedra, argila, etc.
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Pirâmides de Guizé (2600 AC)
Exemplos marcantes
•A Grande Pirâmide tem 147 m de altura• A base é um quadrado de 230 m de lado
• 2,3 milhões de blocos, com peso médio de 25 kN
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Farol de Alexandria (280 AC)
• Construído em uma das ilhas do porto de Alexandria• 134 m de altura• Foi destruído por um terremoto no século XIV
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Templo do Sol, Teotihuacan (de 50 a 100 DC)
• Construído no México • Blocos de argila revestidos por pedra• Aproximadamente 65 m de altura
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Coliseo (aproximadamente 70 DC)
• Grande anfiteatro para 50.000 pessoas • 500 m de diâmetro e 50 m de altura com 80 portais• Estrutura em pórticos conferia liberdade para localização
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Catedral de Reims ( de 1211 a 1300 DC)
• Belo exemplo de catedral gótica. • Vãos grandes utilizando-se apenas estruturas comprimidas• Arcos apoiados em pilares, contraventados por arcos externos
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Edifício Monadnock (1890)
• Construído em Chicago• Com 16 pavimentos e 65m de altura • Paredes na base tem 1,80 m de espessura• Com técnicas modernas espessura seria menor que 30 cm
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Alvenaria não-armada na Suíça (1950)
• Edifício construído por Paul Haller• 13 pavimentos e 42 m de altura• Alvenaria não armada• Espessura das paredes internas : 15 cm.• Espessura das paredes externas : 37,5 cm
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• 1966: 4 pav. alvenaria armada de blocos de concreto• 1972: 12 pav. alvenaria armada de blocos de concreto
Central Parque Lapa
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Hotel Excalibur em Las Vegas (1998)
• Segundo Amrhein, o mais alto do mundo em alvenaria• Quatro torres com 28 pavimentos• Resistência na base aproximadamente 28 Mpa
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Situação Atual no Brasil
• Alvenaria não-armada• Blocos de concreto ou cerâmico)• Edificações industriais, residenciais e comerciais
• Blocos de concreto• até 15 pavimentos• paredes de 15 cm de espessura• resistência dos blocos na base: 1 MPa por pavimento
• Blocos cerâmicos• até 8 pavimentos
• paredes de 15 cm de espessura• resistência dos blocos na base: 1,5 MPa por pavimento
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Aspectos Técnicos / Econômicos
Principais parâmetros para adoção do sistema
• Altura da edificação• número de pavimentos• grauteamento• armação
• Arranjo arquitetônico• densidade de paredes• vãos• tipo de laje
• Tipo de uso• residencial• comercial
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Desvantagens
• Dificuldade de se adaptar arquitetura para um novo uso• Necessidade de qualificação para a mão-de-obra• Interferência entre proj.de arquitetura/estruturas/instalações
Vantagens
• Economia de formas• Redução significativa dos revestimentos• Redução dos desperdícios de material e mão de obra• Redução do número de especialidades• Flexibilidade no ritmo de execução da obra
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Componentes da Alvenaria Estrutural
Blocos
Quanto à forma• Maciço• Vazado ( mais de 25% de vazios)
Quanto ao tipo• Vedação• Estrutural
É o componente mais importante pois constitui a maior parte da alvenaria.
Quanto ao material• Concreto• Cerâmico• Sílico-calcáreo
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Argamassa
Função principal: solidarizar os blocos; transmitir e uniformizar tensões.
• Composição: cimento, areia, CAL e água• Resistência à compressão• Aderência• Trabalhabilidade• Plasticidade
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Graute
Concreto com agregados de pequena dimensão e relativamente fluido, eventualmente necessário para o preenchimento dos vazios dos blocos .
• Aumento da resistência à compressão da alvenaria• Solidarização das armaduras• Resistência maior ou igual a duas vezes a do bloco
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Armadura
Barras de aço colocadas em furos e canaletas grauteadas ou na argamassa .
• Contribuição na compressão é pouco significativa• Envolvidas por graute ou argamassa• Tensão admissível relativamente baixa (165 MPa)• Diâmetro máximo na argamassa 3,8 mm
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Definições (NBR 10837 e NBR 8798, com adaptações)
Componente
Ente que compõe os elementos da obra. Os principais são: blocos, argamassa de assentamento, graute e armaduras
Bloco
Componente básico da alvenaria. Pode ser de vários tipos e materiais
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Bloco Canaleta
Bloco preparado para a colocação de armaduras horizontais. Possui a seção em forma de U. É utilizado em cintas, vergas, contravergas
Bloco Compensador
Bloco, geralmente canaleta, com altura diferente do módulo vertical da edificação. É utilizado junto às lajes do pavimento quando o pé-direito de piso a piso é que se encontra modulado
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Bloco Jota
Bloco em que uma das laterais é maior que a outra. Utilizado em paredes externas para facilitar a concretagem do pavimento.
Blocos Especiais
Blocos que fogem aos padrões mais usuais. Tem grande utilização principalmente em encontros de paredes e outros pontos específicos.
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Estruturas de Alvenaria Não-Armada
Estruturas de alvenaria onde as armaduras têm finalidade construtiva ou de amarração, sem função estrutural direta
Estruturas de Alvenaria Parcialmente Armada
Estruturas de alvenaria nas quais em alguns elementos estão dispostas armaduras que têm função estrutural direta
Estruturas de Alvenaria Armada
Estruturas de alvenaria nas quais em todos os elementos estão dispostas armaduras que têm função estrutural direta
Elemento
Parte da obra suficientemente elaborada, constituída da reunião de um ou mais componentes.
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Parede
Elemento laminar vertical, apoiado de modo contínuo em toda sua base, com comprimento “c” maior que cinco vezes a sua espessura “e”
PilarElemento estrutural em que o comprimento “c” é menor
que cinco vezes a sua espessura “e”. Em caso de seções compostas por retângulos (L, T ou Z), a limitação é para cada ramo
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Paredes Estrutural
Toda parede admitida no projeto como suporte de outras cargas, além do próprio peso
Parede Não-Estrutural
Toda parede não admitida no projeto como suporte de outras cargas, além do próprio peso
Parede de Contraventamento
Toda parede portante admitida no projeto como suporte para forças horizontais provenientes de ações externas e/ou efeitos de 2a. ordem
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Verga
Elemento estrutural colocado sobre 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
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Coxim
Elemento estrutural não contínuo, apoiado em uma parede, com a finalidade de distribuir cargas concentradas
CintasElemento estrutural continuo, apoiado em paredes,
utilizado para uniformizar cargas ou servir de travamento ou amarração
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Enrijecedores
Elementos estruturais vinculados a uma parede portantecom a finalidade de produzir um enrijecimento na direção perpendicular ao seu plano
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Área Bruta
Área de um componente ou elemento considerando-se as suas dimensões externas, desprezando-se a existência dos vazios
Área Líquida
Área de um componente ou elemento considerando-se as suas dimensões externas e descontando-se a área dos vazios
Dimensões Nominais
Dimensões reais de um componente ou elemento mais a dimensão da argamassa necessária ao seu assentamento ou ao seu revestimento
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Amarração entre Paredes
Procedimento destinado a garantir que haja transmissão de esforços nos encontros entre duas ou mais paredes. Essa ligação pode ser feita exclusivamente pela colocação convenientedos blocos ou com a utilização de “grapas” ou outras armaduras
Amarração “direta” Amarração por grapas
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