UNIVERSIDADE POLITCNICA A POLITCNICA ESCOLA SUPERIOR DE GESTO, CINCIAS E TECNOLOGIA

BENEFCIO DE ALVENARIA ESTRUTURAL QUANDO COMPARADO COM ESTRUTURA CONVENCIONAL DE BETO ARMADO Trabalho de fim de curso para obteno do grau de licenciatura em Engenharia Civil de LEONILDO CASIMIRO MUIOCHA Estudante no 210544 DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL Supervisor: Engo. Martinho A. Pestana Coelho Maputo, Maio de 2015 BENEFCIO DE ALVENARIA ESTRUTURAL QUANDO COMPARADO COM ESTRUTURA CONVENCIONAL DE BETO ARMADO TrabalhoCientficoapresentadoEscolaSuperiorde Gesto,CinciaeTecnologiaUniversidade Politcnica A POLITCNICA, como exigncia parcial para a obteno do grau de Licenciatura em Engenharia Civil Supervisor: Engo. Martinho A. Pestana Coelho Maputo, Maio de 2015 PARECER DO SUPERVISOR O trabalho de licenciatura intitulado BENEFCIO DE ALVENARIA ESTRUTURAL QUANDOCOMPARADOCOMESTRUTURACONVENCIONALDEBETO ARMADO,foirealizadopeloestudanteLeonildoCasimiroMuiochasobminha orientao. Considero que o mesmo cumpre com os objectivos traados e os requisitos exigidosparaaavaliaoeconsideraoparaobtenodegraudelicenciaturaem Engenharia Civil O Supervisor: ________________________________ (Engo. Martinho A. Pestana Coelho) DECLARAO DE HONRA Eu,LeonildoCasimiroMuiocha,declaroqueestetrabalhodefimdecursofoi exclusivamente realizado por mim. O mesmo agora submetido de acordo com todos os requisitos e exigncias para a obteno do grau de licenciatura em Engenharia Civil, na Universidade Politcnica A POLITCNICA em Maputo. Assinatura___________________________________________ Data de submisso 31 Maio de 2015 i DEDICATRIA Usar o intelecto, o desafio no agir automaticamente. sim, achar uma aco que no seja automtica. Na pintura, na respirao, na conversa, na escrita, em se inspira Dedico este trabalho, aos meus pais Jlio Auxlio Muiocha e Anglica Lus de Abreu quetudofazemetudoexercemparagarantiramelhorformao,comoosanteriores filhos tiveram. ii AGRADECIMENTOS Numaviagemcomoesta,ingnuoaquelequepensaquetemforasparacaminhar sozinho, sem a bengala dos bons. E, como de ingenuidade tive e at que baste, neste momento resta-me olhar para o caminho percorrido e concluir que sou o que sou (nada). Porque tive todo o vosso amparo em vrios momentos desta jornada: antes de c estar, ao longo do meu curso e agora na elaborao do trabalho final de curso. Esta pgina e palavras com certeza que so do tamanho de um tomo por aquilo que vs fizestes por mim, e no terei e nem teria como agradecer proporo dos feitos. Da que devocomearporalgumlado:aomeuorientadorEngMartinhoAugustoPestana Coelho,peloapoioincondicionalnarealizaoeconclusodestetrabalho,dos ensinamentos, criticas e disponibilidade para me ouvir em vrios momentos. Aos meus Docentes ao longo curso, ao Eng Hlio Mahanjane, Dr Crichula Tembe, aosresponsveisdaFbricadeTijolo da Mutamba em Inhambane e em particular ao Diretor do INEFP o Dr. Abdul Carimo Ginabay Jnior, pelo apoio total prestado. Aos meus colegas do curso de engenharia civil, na Faculdade de Cincias e Tecnologia naUniversidadeAPolitcnica,particularmenteaosamigosLopoMagaia,Daltonde Rosrio, Jorge Trinta e Alberto Sabo (dispenso detalhes) e aos que directamente, ou no, contriburam para a concluso do meu curso. Por fim, sem com isso significar o seu lugar na minha vida, um pedido de desculpas aos meus amigos Abel Nhavene, Eurico Charifo, Nemane Tiga, irmos Onsimo Muiocha, Delfina Muiocha, Joo de Abreu, Jessica Muiocha e Jlio Muiocha Jnior, em particular minha namorada Sheinaze Ginabay pela ausncia em vrios momentos importantes ao longodestesmeses,apesardesemprepudercontarcomoseuamor,solidariedadee carga moral que me incentivou a seguir em frente. iii OmeumuitoobrigadocidadedeInhambane,praiasdoTofoeBarra,aoCentrode Formao Profissional (INEFP de Inhambane). A todos o meu profundo agradecimento. iv RESUMOAutor : Leonildo Casimiro Muiocha Grau Acadmico : Licenciatura em Engenharia Civil Ttulo:Benefcio de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto Armado Universidade : A Politcnica Faculdade :Cincias e Tecnologia Supervisor da proposta: Engo. Martinho Augusto Pestana Coelho Data: 31 Maio de 2015 Palavras chave: Alvenariaestrutural,betoarmado,comparaode sistema de alvenaria estrutural e beto armado. A cada dia, em escala cada vez maior, a alvenaria estrutural tem representado a soluo construtivacomcaractersticasdedurabilidade,semdesperdcioseconmicos,comos princpios de sustentabilidade que a sociedade procura para a construo do seu habitat eosbenefciosoferecidospelosistema,somadosnecessidadedeconstruirmais acessvel e com segurana, trouxeram um novo status para a alvenaria estrutural, que se tornou forma de subsistncia para muitas construtoras em diversos pontos do mundo. Desse modo, este estudo busca apresentar a melhor soluo do ponto de vista econmico para um edifcio escolar de tamanho e padro mdio. Na comparao entre os sistemas de alvenaria estruturas de tijolos cermicos e estrutura de BA, lendo livros, observa-se que os autores no tm a pretenso de esgotar o assunto alvenariaestruturaldetijoloscermicos,nohavendoabordagemsobreoprojeto estrutural,nemapretensodeelaborarumcdigodeprticasrecomendadasque,por definio, deveria contemplar as melhores prticas adotadas nas distintas regies do Pas, incluindo at aspectos de manuteno. v Constactou-sequeocustocomoconjuntoalvenaria,infra-estruturaerevestimento,a soma destes itens da obra, no sistema de alvenaria estrutural, de acordo com Tauile e Nesse(2010),representouumareduo de 25% para este perfil de obra em termos de nmerosetambmseverificouqueestepercentualpodeserpotenciadoemobrasde padro mais baixo, nas quais a estrutura tem um peso maior no custo final, verificando-se o inverso em empreendimentos de padro alto. Nestecontextoedadaaimportnciatpicoprope-seconduzirumainvestigao, especialmente voltada para a alvenaria de tijolos cermicos, dedicado a umas das etapas maisimportantesdoprocessode produo no ponto de vista conceptual. Para o efeito vai-seconduzirumestudodecasodeinvestigaoanalticaedescritivaparase compreenderasvantagenseconmicasqueumaconstruodeAEtem comparativamente a estrutura de BA para um edifcio escolar de tamanho e padro medio. O objectivo deste trabalho de investigao busca apresentar um estudo comparativo entre ossistemasconstrutivosdeestruturaconvencionalemBAealvenariaestrutural,com foco principal na sua diferena de custo, mobilizando a tcnica de alvenaria estrutural a ser praticada, visto que apresenta uma reduo de custo significativa, de equipamento e demo-de-obra.Nestecontextoamelhor soluoconstrutivaparazonasrecnditas, com conscincia ecolgica, na reduo frmas e diminuio de entulhos. vi NDICE DEDICATRIA .............................................................................................................. I AGRADECIMENTOS ................................................................................................. II RESUMO ...................................................................................................................... IV INDCE ......................................................................................................................... VI LISTA DE FIGURAS .................................................................................................. IX LISTA DE TABELAS ................................................................................................. XI LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ............................................................... XII LISTA DE SMBOLOS ............................................................................................ XIII CAPTULO 1: METODOLOGIA DE INVESTIGAO ......................................... 1 1.1INTRODUO ................................................................................................... 1 1.2O PROCESSO DE INVESTIGAO ................................................................. 2 1.2.1 O problema a ser investigado .......................................................................... 3 1.2.2 A pergunta a investigar e as hipteses a considerar ........................................ 3 1.2.3 A metodologia de investigao ....................................................................... 4 1.3 CONSTRAGIMENTOS PREVISTOS NA INVESTIGAO ............................. 5 1.3.1 As limitaes do trabalho ............................................................................... 5 1.3.2 As delimitaes do trabalho ............................................................................ 5 1.4 OS OBJECTIVOS DA INVESTIGAO ............................................................. 5 1.4.1 O objectivo geral ............................................................................................. 5 1.4.2 Os objectivos especficos ................................................................................ 6 1.5 A IMPORTNCIA DO TEMA PROPOSTO PARA INVESTIGAO .............. 6 CAPTULO 2: LEITURA BIBLIOGRFICA ........................................................... 7 2.1 O QUE DIFERENCIA UMA ALVENARIA COMUM DE UMA ESTRUTURA? ..................................................................................................................................... 8 2.2 VANTAGENS ....................................................................................................... 9 2.3 ONDE DEVE SER USADA .................................................................................. 9 vii CAPTULO3:ANLISEDEDADOS,ESTUDOTERICOCOMPARATIVO ENTRE OS SISTEMAS .............................................................................................. 11 3.1HISTRIA DA TRANSIO DA ALVENARIA PARA BETO ARMADO, A ALVENARIA ESTRUTURALHISTRIA .............................................................. 11 3.1.1 Alvenaria ....................................................................................................... 11 3.1.2 Beto armado ................................................................................................ 11 3.1.3 Alvenaria estrutural ....................................................................................... 13 3.2SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL ................................................. 14 3.2.1 Definio ....................................................................................................... 14 3.2.2 Vantagens e desvantagens do sistema .......................................................... 16 3.2.2.1 Vantagens ............................................................................................... 16 3.2.2.2 Desvantagem .......................................................................................... 18 3.2.3 Classificao ................................................................................................. 18 3.2.4 Componentes empregues .............................................................................. 21 3.2.4.1 Unidades (blocos estruturais) ................................................................. 21 3.2.4.2 Argamassa .............................................................................................. 24 3.2.4.3 Grout ...................................................................................................... 26 3.2.4.4 Armadura ............................................................................................... 27 3.2.5 Projecto ......................................................................................................... 28 3.2.5.1 Projecto arquitectnico .......................................................................... 29 3.2.5.2 Projecto complementares ....................................................................... 30 3.2.5.3 Compatibilizao de projecto ................................................................ 30 3.2.5.4 Cronograma ........................................................................................... 30 3.2.6 Mtodo construtivo ....................................................................................... 31 3.2.6.1 Modulao ............................................................................................. 32 3.2.6.2 Instalaes hidrulicas, sanitrias e eltricas ......................................... 35 3.3SISTEMA CONVENCIONAL DE BETO ARMADO ................................... 37 3.3.1 Definio ....................................................................................................... 37 3.3.2 Vantagens e desvantagens do sistema .......................................................... 38 3.3.2.1 Vantagens ............................................................................................... 38 3.3.3 Classificao ................................................................................................. 40 viii 3.3.4 Componentes empregues .............................................................................. 43 3.3.5.1 Concepo de projecto ........................................................................... 48 3.3.5.2 Cargas de projecto ................................................................................. 49 3.3.5.3 Elementos componentes da estrutura ..................................................... 50 3.3.5.4 Etapas do projecto estrutural .................................................................. 51 3.3.6 Mtodo construtivo ....................................................................................... 51 3.3.6.1 Sistema de formas .................................................................................. 52 CAPTULO4:AVALIAODERESULTADOS,ESTUDOPRATICO COMPARATIVO ENTRE OS SISTEMAS .............................................................. 55 4.1APRESENTAO DO PROJECTO ................................................................. 55 4.2ANALISE DOS MATERIAIS, QUANTIFICAO E RESULTADOS ......... 58 4.2.1 Para sistema construtivo alvenaria estrutural ................................................ 62 4.2.2 Para o sistema construtivo de beto armado ................................................. 66 CAPTULO 5: CONCLUSES E RECOMENDAES ....................................... 70 BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................... 73 APNDICE A ............................................................................................................. ..76 APNDICE B ............................................................................................................... 97 APNDICE C ...............................................................................................................101 ix LISTA DE FIGURAS Figura 01: alvenaria no armada ..18 Figura 02: alvenaria armada ou parcialmente armada ..19 Figura 03: alvenaria pr-esforada ...20 Figura 04: definio do nome do bloco 21 Figura 05: modelos dos tijolos cermicos 22 Figura 06: modelos dos blocos de beto ...23 Figura 07: argamassa e pasta de cimento e gua. .24 Figura 08: para as demais fiadas, a argamassa ser colocada...24 Figura 09: abertura para limpeza e grouteamento na parede ...25 Figura 10: parede com armadura com grouteamento para edifcios de porte...27 Figura 11: reticulada de referncia. ..32 Figura 12: demonstrao 1a e 2a fiada e amarraes de blocos 33 Figura 13: diferentes tipos de amarrao. 33 Figura 14: modulao de piso a tecto. ..34 Figura 15: instalaes hidrulicas. ...35 Figura 16: instalaes eltricas .36 Figura 17: beto simples. ..41 Figura 18: beto armado. ..42 Figura 19: sistema de construo por pr-fabricado .43 Figura 20: clinquer para fabricao do cimento e o cimento em obra 44 Figura 21: agregado grado e seixo rolado. .45 Figura 22: agregados grados artificiais46 Figura 23: agregado mido e a rea natural. 46 Figura 24: rugosidade das barras e fios de ao .48 x Figura 25: tipos de frmas utilizadas em pilares ..53 Figura 26: localizao do empreendimento. .54 Figura 27: detalhe de uma frma de viga .....54 Figura 28: detalhe de uma frma de laje ..54 Figura 29: localizao do empreendimento. .56 Figura 30: implantao do empreendimento ....56 Figura 31: Representao do bloco C....57 Figura 32: planta do piso 1....58 Figura 33: planta do piso 258 Figura 34: Representao do bloco . 59 Figura 35: detalhe escada 60 Figura 36: Modulao de alvenaria estrutural.. 62 xi LISTA DE TABELAS Tabela 1: resistncia compresso caracterstica dos Blocos .....21 Tabela 2: resumo do oramento alvenaria estrutural ......65 Tabela 3: resumo do oramento beto armado....67 xii LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS AEAlvenaria Estrutural APEBPAssociao Portuguesa das Empresas de Beto Pronto BABeto Armado CFMCaminhos de Ferros de Moambique CYPECADPrograma de Clculo de Estruturas REBAPRegulamento de Estruturas de Beto Armado e Pr-Esforado RSARegulamento de Segurana e Aces para Estruturas de Edifcios e Pontes INEFPInstituto Nacional de Emprego e Formao Profissional (Moambique) IEFPInstituto de Emprego e Formao Profissional (Portugal) No Nmero PMBOKProject Managent Body of Knowledge PMIProject Management Institute Alvest/TQSPrograma de Clculo de Estruturas de Alvenaria Estrutural xiii LISTA DE SMBOLOS %Percentagem @Espaamento da armadura CTemperatura (graus celsius) AreacmUnidade de Medida (centmetros quadrados) CComprimento LLargurafbkResistncia caracterstica do bloco EMdulo de elasticidade Kgf/m3 Unidade de Medida (quilograma fora por centmetro cbico) kgUnidade de Medida (quilogramas) mUnidade de Medida (metros) mUnidade de Medida (metros quadrados) mUnidade de Medida (metros cbicos) mmUnidade de Medida (milmetros) MznUnidade Monetria de Moambique (Metical) MPaUnidade de Medida (mega pascal)) Dimetro xiv Pensamentos materializam coisas, O segredo Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 1 CAPTULO 1: METODOLOGIA DE INVESTIGAO Neste captulo so feitas as consideraes iniciais, introdutrias que justificam o tema escolhido e expem o objetivo, as hipteses adoptadas, o processo de investigao, os constrangimentos previstos na investigao, as delimitaes do trabalho e a sua prpria estrutura. 1.1INTRODUO A economia moambicana tem atravessado, nos ltimos anos, um ptimo momento, de acordo com Instituto Nacional de Estatstica (2014). Por este motivo, houve um grande crescimento nos investimentos na construo civil, muitos empreendimentos surgiram e muitos ainda se encontram em execuo. Sendo assim, na busca pela maior rentabilidade do investimento, muitas empresas deparam-se pela escolha do sistema construtivo ideal para os seus interesses. nestecontextoqueestetrabalhoseinsere,pretendendocontribuirparaoestudode solues construtivas sustentveis, recorrendo ao uso de materiais de construo naturais combaixarelaocusto-benefcio,sendoesteoprincipalargumentoparaasua utilizaoemobrasdeinteressesocial.Porm,tambmexistemvriasclassesdessa construo para este pblico, o principal entrave a impossibilidade de mudar o projecto arquitectnico. Mas h projectos de alvenaria estrutural de alto padro, porm em menor nmeroecomrestriesemfunodosvos,poisestepblicoquerterliberdadena planta do ambiente construdo, e este mtodo tem limitaes. Apesar de ser um sistema milenar, a alvenaria estrutural promete inovaes. Entre elas, esto tijolos aparentes com textura numa das faces e itens de maior inrcia trmica com maioreslargurasefabricadoscomtecnologiadetermo-argila,tcnicaquepermite menores densidades. Otermosconsagrado,comolargurausual,ousodetijolocom14cmdeespessurae, dentro do conceito de racionalizao, a modulao de 15 cm a principal tendncia por permitir amarraes diretas nos cantos e nos encontros de trs paredes, por outro lado a Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 2 obtenodeblocoscommaiorresistnciapermiteaseguranaprevistananormaea execuo de edificaes de at dez pavimentos ou mais. Isto fica evidente, que a norma para o clculo de alvenaria de tijolos cermicos baseada nomtododastensesadmissveis,recomendando-seaexecuodeumprojecto detalhado, compatibilizando a utilizao de produtos normatizados confiveis e de mo-de-obraqualificada.Emalvenariaestruturalnoseutilizampilaresevigas,poisas paredes chamadas de portantes compem a estrutura da edificao e distribuem as cargas uniformemente ao longo das fundaes, isto significa que em prdios bem projectados e pensadosdesdeaorigemdoempreendimentoparaaalvenariaestruturalcermica,o sistema possa penetrar noutra fatia de mercado com sucesso. 1.2O PROCESSO DE INVESTIGAOPelo facto de a Alvenaria Estrutural apresentar uma distribuio de cargas diferente da estrutura em BA, o edifcio em alvenaria estrutural apresenta uma reduo no consumo debetoeumadiminuiosignificativadaquantidadedeao.Nosendoocritrio econmicoonicoaserlevadoemconsiderao.Outrosfactorestambmdevemser considerados,como:ofertademo-de-obraqualificada,relacionamentocom fornecedores, disponibilidade de materiais prximos ao local da obra, entre outros. Alm disso, aproduodetijoloscermicos em Moambique poder ter grande procura por ser fcil a sua produo, uma vez que temos matria-prima em abundncia, diferente de BAquenoestconseguindoatenderaltaprocura,oquevemgerandoaumentode prazos de entrega e atrasos nas obra. Com os demais critrios de avaliao da viabilidade da obra ganham importncia como factor de deciso, uma vez que estes itens podem encarecer o custo final do sistema e alterar o resultado esperado. Neste contexto, o processo de investigao seguir os seguintes passos: Identificao do Tpico; Identificao do paradigma de investigao e determinao da metodologia de investigao; Definio dos objectivos gerais e especficos a atingir com o trabalho; Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 3 Determinao das limitaes e delimitaes da investigao; Recolher de dados e informao; Anlise e interpretao de dados; Escrever o relatrio de investigao. 1.2.1 O problema a ser investigado a) Formulao do Problema a ser Investigado Esteestudonoapresentaproblemaporsetratardumacomparaoentresistemas construtivos(AlvenariaEstruturaleEstruturaConvencionaldeBetoArmado). Utilizandoatcnicadebenchmarkingiroseravaliadosqualdossistemasenvolve menos custos numa construo. De acordo com Lopes (2000:59), a tcnica de benchmarking uma tcnica de gesto que consiste num processo sistemtico e contnuo de medida e comparao dos produtos, servioseprocessosdetrabalhodeumaorganizaocomoslderesdomercado,no sentido de obter informaes que possam ajud-la a melhorar o seu nvel de desempenho. Esta tcnica tem sido considerada de grande interesse por ser um instrumento de gesto decisivoparaoaumentodaprodutividadeedaqualidadedasempresas,parasuperar deficincias de desempenho e aumento da competitividade. 1.2.2 A pergunta a investigar e as hipteses a considerar a) Formulao da Pergunta a investigar De acordo com a tcnica acima descrita, este estudo no apresenta problema como tambm no haver pergunta por investigar. b) As Hipteses H0 e H1Tratando-se de um mtodo descritivo, por no haver um problema e nem a pergunta a investigar consequentemente no haver hipteses por apresentar. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 4 c) Perguntas investigativas de apoio a investigao Nestaperspectiva,semproblemaaserinvestigado,semperguntaainvestigaresem hiptesesacolocar,poder-se-ocolocarasseguintesperguntasinvestigativasque serviro de suporte para uma melhor compreenso do assunto a investigar: Qual dos sistemas construtivos apresenta melhor preo? O preo poder afectar na deciso da escolha nos sistemas? Porque o sistema de beto armado o mais utilizado? Quais as razes, da comparao dos sistemas? Ser que o sistema de alvenaria estrutural trar benefcios? Quais dos sistemas mais eficaz, na sua vida til? O que diferencia uma alvenaria comum de uma estrutural? O que diferencia alvenaria estrutural da estrutura de beto armado? 1.2.3 A metodologia de investigao Este trabalho de investigao ser desenvolvido no mbito de comparao de custo, por severificarquenopasatcnicafrequentedeestruturasdeBA,enquantoque possumosrecursosemabundnciaparaumaconstruoeconmica,porissofocamos esteestudonumazonaafastadadacapitalecomabundnciadematriaprima InhambaneeconfirmamosqueatcnicadeAlvenariaEstruturalnonecessitade equipamentos sofisticados e muito menos mo-de-obra encarecida. Destemodo,vai-seconduzirumainvestigaodescritiva e analticanombitodo paradigma quantitativo,com o intuito de se obter uma clara percepo, se a causa est dealgumaformarelacionadaouassociadacomafaltadeconhecimentoouporser carecidaacomparaocomatcnicadeEstruturasdeBetoArmadoeAlvenaria Estrutural na zona. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 5 1.3 CONSTRANGIMENTOS PREVISTOS NA INVESTIGAO 1.3.1 As limitaes do trabalhoComoemtodosostrabalhosdeinvestigao,halgumaslimitaese constrangimentos quepodemsurgirdificultandoacolheitadedadoseinformao, apresentando as mais relevantes: Falta de bibliografia para consulta e suporte ao trabalho em anlise; Pesquisaviainternetlimitada,vistoqueeosmesmosnotratamdocasode Moambique em particular; Relutnciadealgumaspessoasoucolaboradoresemdarentrevistascom receio de represlias no local de trabalho; Fornecimentodeinformaoincompletaouirrealacercadoassuntoem estudo; Dificuldade em obter informao junto das diferentes entidades; Probabilidade de respostas com elevado grau de bias; 1.3.2 As delimitaes do trabalho OtrabalhodeinvestigaoserconduzidoemInhambane,eir-se-colher e tratar os dadosdosistemadeconstruoAlvenariaEstruturaloramentalnoseuideal, comparando com o sistema convencional de Estruturas de BA, no tempo de obra para um edifcio de padro mdio. 1.4 OS OBJECTIVOS DA INVESTIGAO 1.4.1 O objectivo geralCompreenderossistemasdeconstruodeestruturaemBetoArmadoeAlvenaria Estrutural, com foco principal na sua diferena de custos. De acordo com alguns autores asoluodeAlvenariaEstruturalapresentaumareduodecustossignificativa,bem comoumamelhorsoluoconstrutivaparaobrasdepadromdio,comconscincia ecolgica na reduo formas e diminuio de entulhos. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 6 1.4.2 Os objectivos especficosFazem parte dos objectivos especficos deste trabalho, os seguintes: Estudar as definies e aplicaes dos sistemas construtivos; Analisar a situao actual dos sistemas em Moambique; Apresentar um empreendimento; Comparar os oramentos dos sistemas (BA e AE). 1.5 A IMPORTNCIA DO TEMA PROPOSTO PARA INVESTIGAO Otemapropostoparaainvestigao,decorrente do atraso da indstria da construo civil em relao a outros sectores, exige a necessidade de desenvolver formas de melhorar a qualidade dos produtos e dos processos. necessrio buscar a utilizao de processos construtivosracionalizadosqueviabilizemamelhoriadaqualidadeeoaumentoda produtividadecomoobjectivodereduzircustos.Entreosprocessosconstrutivos racionalizados,aalvenariaestruturalvemganhandoumgrandeimpulsonavizinha frica do Sul e no resto do mundo, ao longo dos ltimos anos. Inicialmente o sistema destacou-sedevidonotvelreduodoscustosdaconstruoegrandeagilidadee racionalidade do sistema, sendo soluo para o grande dfice de habitat. Com o passar do tempo, vem-se desenvolvendo e atingindo o mercado de obras de mdio e alto padro, dominando empreendimentos horizontais e verticais em todo mundo. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 7 CAPTULO 2: LEITURA BIBLIOGRFICA Estecaptulo,apresentaabibliografiaconsultadaepertinenteaotemaemestudo,de forma a introduzir e criar o conhecimento ao autor para o trabalho em questo. Tambm abordarecitarautoresquetratemestatemtica,deformaacompreenderoseu pensamento em relao ao tema em estudo. DeacordocomKalil(2010:10),paraexemplificarocrescimentodatcnicaAlvenaria Estrutural,osistemaconstrutivoqueatravsdepeasindustrializadasdimensionadas paraseguiremumpadro,soligadasporargamassatornandoesseconjuntonuma estrutura sem armaduras. Essas peas ou blocos podem ser moldados em cermica, beto ou em material slico-calcreo. De acordo com Colho (1998:13), do ponto de vista executivo, a AE caracterizada por ser simples e eficiente, uma vez que facilmente projetada e dimensionada, sendo, por sua vez, de fcil racionalizao. DeacordocomRamalhoeCorra(2003:15),oprincipalconceitoestruturalligadoa utilizaodaalvenariaestruturalatransmissodeaesatravsdetensesde compresso.Dessemodo,nota-seomotivopeloqualaalvenariaestruturalse desenvolveu primeiramente atravs do empilhamento puro e simples de unidades, tijolos ou blocos. Alm disso Kalil (2010:20), no momento da criao de um novo projeto em alvenaria estrutural fundamental que, entre o Arquitecto e o Engenheiro Projectista de Estruturas, haja um completo entendimento e cooperao, visando a obteno de uma estrutura que apresenteviabilidadetcnicaeeconmicasemprejuzodasdemaisfunes,como: compartimentao,vedao,isolamentotermo-acstico,instalaeshidrulicas, eltricas, telefnicas e no abdicar da esttica. DeacordocomaAladoNorte,empresadeconsultoriaeconstruo(2014),como avano das necessidades de cumprimento dos prazos e custos, o processo industrializado Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 8 naconstruo,noqualodesperdcioperdeespaoparaaracionalizao,osistemade Alvenaria Estrutural ficou bastante competitivo. De acordo com Wissenbach (1990:20), que explica a clara percepo das vantagens que a AE poderia apresentar, despertou em pesquisadores de universidades e institutos uma crescente vontade de estudar o sistema sob os mais diversos aspectos, gerando um acervo de informao cada vez mais significativo. Tauil e Nese (2010:41), estudou que nos sistemas de construo possvel afirmar que em obras de padro mais baixo, nos quais os custos com acabamentos e esquadrias so menores, o percentual de economia da alvenaria estrutural em relao ao BA ser ainda maior do que o encontrado nas construes convencionais. Isso deve-se ao aumento da percentagem de contribuio da infra-estrutura e da alvenaria no custo total da obra, o que gera um acrscimo na diferena percentual entre os sistemas. J numa obra de alto padro, no qual a estrutura tem um peso menor no custo final, a diferena de custo no ser to grande a ponto de ser decisiva na escolha. Alm disso, obras de padro maior costumamexigirmaisflexibilidadedevidopersonalizaodosapartamentos,oque torna a estrutura em BA mais atraente para este tipo de obra. 2.1OQUEDIFERENCIAUMAALVENARIACOMUMDEUMA ESTRUTURAL? A funo bsica de uma alvenaria comum a vedao (ou fechamento), enquanto que a Alvenaria Estrutural substitui dois principais sistemas de uma construo: A Estrutura de BA e das paredes de alvenaria. Portanto, na Alvenaria Estrutural as paredes da edificao so tambm a estrutura que suportatodasascargas:almdopesoprprio,tambmascargasdaslajes,cobertura, para alm das aces esxternas como o vento. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 9 2.2 VANTAGENS As vantagens mais imediatas da Alvenaria Estrutural so a reduo de custo e o menor prazodeexecuo.Estesfatoressomuitobem-vindosnummercadoimobilirioque est cada vez mais competitivo. Atualmente o preo de venda de um imvel no mais determinadopeloseucusto,massimpelacapacidadefinanceiradoscompradores, portanto a construo precisa ser o mais econmico possvel. Jvailongeotempoemqueopreofinaldevendadeumimveleracalculado colocando-se uma percentagem sobre o custo da obra. Agora, preciso encontrar uma soluo tcnico-econmica que nos permita, uma vez definido o preo de venda, ter lucro para cada empreendimento em particular. nestecontextoqueaparecemasvantagensdaAE,porseramaneiramaissimples, rpida e barata de se construir. claro que no pode ser usada para todo e qualquer tipo deedifcios,mastem-semostradocompetitivaatparaedifciosdevriospisos, conforme veremos a seguir. 2.3 ONDE DEVE SER USADA Aevoluoexperimentadapelosistema,emespecialnoclculoestrutural,natcnica construtiva e nas transies, a AE pode hoje ser utilizada numa ampla gama de obras, como por exemplo:

ImveisresidenciaisAAlvenariaEstruturalpodeserusadatantoparafazercasas isoladas como para conjuntos habitacionais de sobrados e para prdios de 3 a 10 pisos, com ou sem caves. Imveis comerciais Prdios de escritrios pequenos e mdios, consultrios, escolas, hospitais de at 10 andares, sem falar dos sales comerciais e industriais de pequeno e mdio porte, e de edifcios pblicos como igrejas ou auditrios. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto Armado Por Leonildo Casimiro Muiocha 10 A limitao fica por conta de prdios com poucas paredes (muitas fachadas de vidro ou com divisrias internas mveis). Tambm deve ser evitada em edifcios onde as paredes no so planificadas, para permitir liberdade de modificaes nas divises internas.Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 11 CAPTULO 3: ANLISE DE DADOS, ESTUDO TERICO COMPARATIVO ENTRE OS SISTEMAS EstecaptulotemafinalidadededescreverossistemasdeAlvenariaEstruturale convencional de Beto Armado como um todo, com as suas vantagens e desvantagens, componentes,ferramentaseoprocessodeexecuo.Istopermitiuquesetivesseum embasamentotericodosistemaauxiliandonadeterminaodeprocedimentose ferramentas de planeamento executivo implementados nesse processo. 3.1HISTRIADATRANSIODAALVENARIAPARABETO ARMADO, A ALVENARIA ESTRUTURAL 3.1.1 Alvenaria AAlvenariaEstruturalnoumsistemainovador,umsistemaquefoisendo aperfeioadoaolongodotempoataosnossosdias,comnovastcnicas,novos procedimentos e novos materiais ensaiados. O sistema Alvenaria Estrutural conhecido mais de 1000 anos. De acordo com Gallegos (1989:57), comeou na Mesopotmia, com colmeiascomoabborasparaproduodemel,jcomtijolosqueimadosaosol.A AlvenariaEstruturalpassounaquelaregiocommuitasobras,chegandopocadas pirmides, no Egipto Antigo, construdas em pedra, um componente da alvenaria, sendo consideradasmajestosasnosdiasdehoje.PassandopelasgrandescatedraisdaIdade Mdia, a Grande Muralha da China (nica obra feita pelo Homem que pode ser vista do espao) e aquele que foi considerado o marco da Alvenaria Estrutural recente, construdo em Chicago (EUA), com 16 pisos em alvenaria cermica de tijolo, o edifcio Monadnok building, ainda hoje firme, forte e slido. A base deste prdio, no piso trreo, a espessura de 1.80m, quer dizer uma parede muito extensa e eram assim os prdios de antigamente. A Alvenaria Estrutural sofreu um certo bug entre 1900 a 1950, devido revoluo do ao e do beto, dando origem ao sistema de Estrutura Convencional de Beto Armado. E, foi nessa altura que a Alvenaria Estrutural perdeu espao para o BA, com estruturas mais esbeltas e muito consumo de ao e beto, de acordo com Gomes (1983:5). Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 12 3.1.2 Beto Armado Com o aperfeioamento da tecnologia um grande avano ocorreu com o desenvolvimento doschamadosmateriaisaglomerantes,queendurecememcontatocomaguae tornarampossvelafabricaodeumapedraartificial,denominadabeto,coma adiodemateriaisinertes,paraaumentarovolume,darestabilidadefsico-qumicae reduzir custos. Os romanos j utilizavam um tipo de beto, usando como aglomerantes a cal e a pozolana, de extrao natural ou como subprodutos de outros materiais, de acordo com Camacho (1986:6) O uso da dosagem de beto teve sua propagao, a partir de um processo de fabricao industrial do cimento Portland, por Joseph Apsdin, na Inglaterra, em 1824, que passou a serproduzidoentoemtodoomundo.Naquelapoca,osprimeirosbeteseram produzidosutilizandocimentoPortland,areia,britaegua,queeraadicionadaem abundncia. A resistncia compresso dificilmente ultrapassava 10 MPa. Hoje, com os avanos da tecnologia e com a adio de outros materiais, tais como aditivos minerais e qumicosnasuacomposio,aresistnciacompressopodesuperar200MPa. Tambm, adies de fibras minerais, metlicas ou vegetais podem aumentar a tenacidade fratura do beto, diminuindo sua caracterstica de ruptura frgil. O beto empregue na construo de edifcios, pontes, estdios, tneis, paredes de conteno, reservatrios, barragens e em muitos outros tipos de estruturas. Contudo,obetoporsisnoestabeleceresistnciasatisfatriatraco, particularmente em peas submetidas a flexo. Da surgiu o BA, idealizado na sua origem porumjardineirofrancsdenomeJosephMonier,quefabricavavasosdemadeirae resolveu experimentar uma argamassa de cimento com armao de arame. Satisfeito com o resultado, Monier patenteou o material e incrementou a sua pequena indstria de vasos. Verificou,maistarde,apossibilidadedeusaromaterialparaconstruirreservatriose encanamentos, ainda de modo rudimentar e sem controlo de clculos. Em 1867, levou os seus produtos a uma exposio internacional, onde despertaram interesse de engenheiros alemes, que compraram as patentes. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 13 Os estudos para utilizao do BA continuaram empiricamente at que as firmas alems donas da patente montaram conjuntamente um laboratrio para estudos e experincias. Nasceram da os princpios das modernas teorias e as primeiras concluses racionais do comportamento do material. Logo, o BA surgiu da busca de um material estrutural em queseassociasseaessapedraartificial,ummaterialcomresistnciasatisfatria traco,denominadaarmadura.Tendocomoconceitoomaterialestruturalconstitudo pelaassociaodebetosimplescomumaarmadurapassiva,ambosresistindo solidariamenteaosesforosaqueapeaestiversubmetida,citadoporClmaco etal., (2005) 3.1.3 Alvenaria Estrutural Alvenaria voltou a ganhar um espao novamente porque comearam a fazer-se estudos de laboratrio de alvenaria napoca de 1986, pelo suo Paul Yard, a testar paredes e avaliarexatamenteascaractersticasderesistnciadessaparedes,concluindoqueno precisava de paredes to expensas, como se fazia at ento, foi assim que alvenaria voltou a ganhar um espao bastante interessante, de acordo com Gomes (1989:15) Ento,oquemudounaalvenariaaolongodotempo,foiexatamenteesseavanoque sofreu nos materiais, que podemos caracterizar basicamente como bloco mais moderno e a componente superimportante argamassa, enfim a unidade tijolo e o ligante argamassa, com o objetivo de estabelecer normas e equacionar o seu comportamento submetido a diversosesforos.Espelhando-seemBA,algumaspesquisascomearamaser desenvolvidas contemplando a possibilidade de incorporar o ao na alvenaria, para que esta suportasse as tenses de trao submetidas, de acordo com Bonilha (1991:17-18). Neste curto espao de tempo, de aproximadamente um sculo, o conhecimento sobre a AlvenariaEstruturalcresceuexponencialmentedeacordocomCamacho(1986:7). Acredita-se que se o edifcio Monadnock tivesse sido dimensionado na poca actual, com o conhecimento existente, a espessura das suas paredes poderiam ser reduzidas para 30 cm, citado por Ramalho e Corra (2003:4). Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 14 3.2SISTEMA DE ALVENARIA ESTRUTURAL 3.2.1 Definio O sistema de Alvenaria Estrutural, de acordo com Roma et al. (1999:16), o processo construtivo na qual, os elementos que desempenham a funo estrutural so de alvenaria, sendoosmesmosprojectados,dimensionadoseexecutadosdeformaracionalnum sistemaquealiaaltaprodutividadecomeconomia,desdequeexecutadodemaneira correcta.Todoopesoabsorvidopelasvigotaspr-moldadasdalaje,soconduzidas paraavigaperimetral,asquaistransferemosesforosparaasparedesestruturaise eventuaisacessecundrias,eporfim,deformadistribuda,nocasodefundaes corridas, a distribuio feita em superfcies maiores ao longo de todo o permetro das paredes resistentes, resultando baixas tenses no solo. Com a retirada destes elementos construtivos, vigas e pilares, a alvenaria passa a ter duas funes ao invs de uma, a de elemento estrutural e a de vedao, o que se torna muito favorvel economicamente. Aalvenariaestruturalumsistemacomaltograuderacionalizaoquesevem perpetuandonomercadodevidoaosdiversosbenefciosquepodeapresentar.Este sistema unifica etapas da obra, resultando numa construo mais rpida, econmica, sem desperdcios e com alto padro de qualidade, por Roma et al (1999:37). De acordo com Manzione (2007: 13), este sistema exige grande integrao de projectos, mantendo o foco na produo e sendo responsvel por organizar todos os outros subsistemas da edificao. Se utilizado plenamente, este sistema pode gerar grande economia e diversas vantagens na execuo da obra. PorKallil,(2010),Alvenariaestruturalumsistemaconstrutivoqueatravsdepeas industrializadasdimensionadasparaseguiremumpadro,soligadasporargamassa tornando esse conjunto numa estrutura sem armaduras. Essas peas ou blocos podem ser moldados em cermica, beto ou em material slico-calcreo. Segundo Colho (1998:13), dopontodevistaexecutivo,aAlvenariaEstruturalcaracterizadaporsersimplese eficiente, uma vez que facilmente projectada e dimensionada, sendo, por sua vez, de fcil racionalizao. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 15 Apesar destes benefcios econmicos e de prazo existentes na escolha do sistema, citado porRamalhoeCorra(2003:9-10)somuitososbenefcios,queseobtmquandose adoptaAEnolugardaestruturaconvencionaldeBA.Contudo,deve-seatentarpara alguns aspectos importantes, referentes s caractersticas da edificao a ser construda, que se no forem considerados no momento da escolha do sistema, podem transformar a AE num processo mais oneroso do que o convencional, que passamos a citar: a) A altura da edificao: A AE adequada a edifcios no mximo com 15 ou 16 pisos. Para estruturas com um nmero de pisos acima desse limite, a resistncia compresso dosblocosencontradosnomercadonopermitequeaobrasejaexecutadasemum esquema de grouteamento generalizado, o que prejudica muito a economia; b) Arranjo arquitetnico: claro que as afirmaes feitas no item anterior referem-se a edifciosusuais.Paraarranjosarquitectnicosquefujamdessespadresusuais,a situao pode ser um pouco melhor, ou bem pior. Nesse caso importante considerar-se a densidade de paredes estruturais por m de pavimento. Um valor indicativo razovel que haja 0,5 a 0,7 m de paredes estruturais por m de pavimento. Dentro desses limites, adensidadedeparedespodeserconsideradausualeascondiesparaseu dimensionamento tambm refletiro esta condio; c) Tipo de utilizao: importante ressaltar que para edifcios comerciais ou residenciais de alto padro, onde seja necessria a utilizao de vos grandes, esse sistema construtivo normalmente no adequado. A Alvenaria Estrutural muito mais adequada a edifcios residenciaisdepadromdiooubaixo,ondeosambientes,etambmosvos,so relativamente pequenos. Emespecialparaedifcioscomerciais,desaconselhvelousoindiscriminadoda alvenariaestrutural.Nestetipodeedificaomuitousualanecessidadederearranjo dasparedesinternasdeformaaacomodarempresasdediversosportes.Aadopode alvenarias estruturais para esses casos seria inconveniente, pois essa flexibilidade deixa Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto Armado Por Leonildo Casimiro Muiocha 16 deexistir.Pode-seinclusiveconsiderarqueasuaadoposejaperigosa,poiscomo tempo provvel que proprietrios realizem modificaes sem estarem conscientes dos riscos que correm. Os factores que influenciam a resistncia compresso da alvenaria so, segundo Franco (1993:38): Resistncia dos blocos; Resistncia da argamassa; Espessura da junta de argamassa; Absoro inicial de gua; Condies de cura; Qualidade da mo-de-obra.NaAE,asparedessooselementosportantes,devendoassimresistirscargascomo fariamospilaresevigasutilizadosemobrasdeBA,aooumadeira.Dessaforma,o projetoidealconsideraadistribuiodasparedesdeformaquecadaumaactuecomo elemento estabilizador da outra, citado por Sabbatini (1997).3.2.2 Vantagens e desvantagens do sistemaA AE um sistema construtivo com alto grau de racionalizao que apresenta diversos outrosbenefciosquandodasuaadopo.Contudoeletambmpossuialgumas desvantagens que devem ser contabilizadas e analisadas cuidadosamente, para que no comprometam os ganhos deste sistema ao longo da sua utilizao. 3.2.2.1 Vantagens Conformedescritoanteriormente,aalvenariaestruturalproporcionabenefciosem termos econmicos, de prazo e facilidades na execuo da obra. Permite a racionalizao deprocessosecontemplatodaaestruturadaedificao,semnecessidadedepilarese vigas, como na estrutura convencional. De acordo com Ramalho e Corra (2003:10-11), Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto Armado Por Leonildo Casimiro Muiocha 17 a seguir so apresentadas as principais vantagens do sistema de alvenaria estrutural em relao estrutura convencional de beto armado: a) Economia Paredes - melhoria acstica e colocao da canalizao elctrica e hidrulica. Frmas - as frmas podem at deixar de existir, dispensando-se totalmente o uso damadeira, a no ser quando a opo pela execuo de lajes moldadas "in loco". Emesmo neste caso h um ganho na reduo do cimbramento, pelo aproveitamento dasparedes como apoio parcial das formas. Armadura-menorconsumode armaduras, pois quando necessria so rectas, semganchos ou curvas, na sua grande maioria. Ao contrrio do que ocorre com o BA quetem enorme consumo do ao. Mo-de-obra - na AE este elenco bem mais reduzido pela simultaneidade das etapasdeexecuo,aqualinduzapolivalnciadooperrioatravsdefciltreinamento.Logo a presena de armadores de ferro ou carpinteiros quase que extinta. Assim, namedida em que o pedreiro executa a alvenaria, ele prprio, por exemplo, pode colocara ferragem e elctrodutos nos vazados dos blocos, podendo deixar ainda instaladaspeas pr-moldadas como vergas, peitoris, marcos, etc. Entulho-asparedesnoadmitiremintervenesposteriorescomorasgosouaberturas para a colocao de instalaes hidrulicas e elctricas, reduzindo assim em67% o material no aproveitvel a ser retirado, citado por Ramalho e Corra (2003).b) Tempo Etapas e Tempos - Na AE, pela simultaneidade das etapas, ocorre uma economia detempo que pode chegar a 50%, na execuo, at as instalaes bsicas, acelerando ocronograma da obra e diminuindo os encargos financeiros.c) Acabamento Revestimentos-AelevadaprecisodimensionaldasunidadesdeAEresultamemeconomiaderevestimento.Emalgunscasos,chapiscoememboopodemserdispensados sem prejudicar a uniformidade de espessura do reboco, sem contar queBenefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 18 na AE as paredes so "lisas", sem sobressalincia de pilares e vigas, evitando assim cortes mais detalhados em revestimentos cermicos, Demodogeral,pode-seperceberque,emtermosgerais,aprincipalvantagemda utilizao da AE reside numa maior racionalidade do sistema executivo, reduzindo-se o consumo de materiais e desperdcios que usualmente se verificam em obras de BA convencional. 3.2.2.2 Desvantagem ApesardosistemadeAEtrazermuitosbenefciosparaoconstrutor,existemalgumas desvantagensquepodemcausarproblemasduranteaaplicaodosistemae compromet-lo como um todo, se no forem consideradas, citado por Ramalho e Corra (2003:11-12)apontamasseguintescomoasprincipaisdesvantagensdosistema construtivo de AE em relao estrutura convencional: A grande dificuldade de se adaptar arquitectura para um novo uso - Faz com que as paredesfaampartedaestrutura,obviamentenoexisteapossibilidadede adaptaessignificativasnoarranjoarquitetnico.Inibindoassimaestruturaao longo do tempo de sofrer alteraes. (Ramalho e Corra, 2003) Necessidade de uma mo-de-obra bem qualificada - A AE exige uma mo-de-obra qualificadaeaptaafazerusodeinstrumentosadequadosparasuaexecuo.Isso significaumtreinamentoprviodaequipecontratadaparasuaexecuo.Caso contrrio, os riscos de falhas que comprometam a segurana da edificao crescem significativamente. (Ramalho & Corra, 2003) 3.2.3 Classificao Em AE no se utilizam pilares e vigas, pois as paredes chamadas de portantes compem a estrutura da edificao e distribuem as cargas uniformemente ao longo das fundaes. Ateno para armaes e grouteamento dos blocos quando houver. a) Alvenaria no armada, tipo de alvenaria que no recebe grout, mas os reforos de ao(barras,fiosetelas)apenasporrazesconstrutivas-vergasdeportas,vergase Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 19 contra-vergasdejanelaseoutrosreforosconstrutivosparaaberturas-eparaevitar patologiasfuturas:trincasefissurasprovenientesdaacomodaodaestrutura, movimentao por efeitos trmicos, de vento e concentrao de tenses. Figura 1 Alvenaria no armada. Fonte: Tauil e Nese (2010:21) b) Alvenaria armada ou parcialmente armada, tipo de alvenaria que recebe reforos em algumas regies, devido a exigncias estruturais. So utilizadas armaduras passivas de fios, barras e telas de ao dentro dos vazios dos blocos e posteriormente grouteados, alm do preenchimento de todas as juntas verticais. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 20 Figura 2 Alvenaria armada ou parcialmente armda. Fonte: Tauil e Nese (2010:22) c) Alvenaria pr-esforada, tipo de alvenaria reforada por uma armadura activa (pr-tensionada) que submete a alvenaria a esforos de compresso. Esse tipo de alvenaria pouco utilizado, pois os materiais, dispositivos e mo-de-obra para a pr-tenso tm custo muito alto para o nosso padro de construo. Fixar a espera da barra ou cabo de pr-tenso nas fundaes; Levantar a parede encaixando os furos dos blocos na barra; Prever furos nas fiadas de caneletas; Na altura da emenda da barra os trechos so conectados e protegidos; Segue-se a alvenaria at a ltima fiada; Aps 14 dias aplica-se a pr-tenso com um torqumetro lembrando-se de engraxar as barras; Efetua-se a medio e o grouteamento da ancoragem. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 21 Figura 3 Alvenaria pr-esforada. Fonte: Tauil e Nese (2010:23) 3.2.4 Componentes empregues Os componentes da alvenaria so os seguintes: Unidades (blocos estruturais); Argamassa; Grout; Armadura. 3.2.4.1 Unidades (blocos estruturais) De acordo com Ramalho e Corra (2003:07), os blocos so as principais responsveis pela definio das caractersticas resistentes da estrutura. Segundo com a composio dos materiais, os blocos so divididos em trs grupos: blocos de beto; blocos cermicos eblocosslico-calcrio.AsunidadesutilizadasparaaelevaodaAEpodemser denominadas de vazadas ou macias. Denomina-se uma unidade macia aquela em que ondicedevaziosnosuperaem25%asuareatotal,casocontrrioaunidade denominada vazada. Outro detalhe de extrema importncia a considerao, para fins de Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 22 clculo, de qual rea ser utilizada no dimensionamento. Este parmetro essencial, pois oclculodastensesadmissveisnasunidadesdar-se-atravsdareabruta(reada unidadenosendodescontadososvazios)ouentodarealiquida(readaunidade descontando-se os vazios), citado por Ramalho e Corra (2003:7). S=rea de Seo transversal til Sl =rea da Seo Vazada S2 = rea da Seo Vazada bloco macio bloco vazado 5=A. B 51+ 52 < 25% de 551+ 52 > 25% de 5 Figura 4 Alvenaria pr-esforada. Fonte: Tauil e Nese (2010:63) Asunidadesdevemapresentarumacorhomogneaecompacta,apresentandoarestas vivasesemrachadurasoufissurasnasunidadesquepossamcomprometerasua resistncia e durabilidade na obra. O fbk, resistncia caracterstica do bloco, no deve ser inferior a 4MPa em blocos utilizados nas paredes, internas e externas, com revestimentos emenoresque6MPaemparedesexternassemrevestimentos,citadoporManzione (2007:18). Em Moambique ainda no existem blocos comercializados para AE, com lei em vigor. fbk 6MPaBlocos em paredes externas sem revestimento fbk4.5MPaBlocos em paredes internas ou externas com revestimento Tabela 1 Resistncia compresso caracterstica dos Blocos (fbk). Fonte: Ramalho & Colho(2003). Quantoaosblocoscermicos,porColho(1998:32)ressaltaqueamatria-primados blocoscermicosaargila,ena sua produo so utilizadas mquinas extrusoras. Os blocos cermicos so submetidos secagem e queima em temperaturas elevadas. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 23 A qualidade dos blocos cermicos est diretamente ligada com a qualidade da matria-primaempreguenasuaexecuo.Devidosvariaesnaqualidade,e consequentemente, na resistncia, imprescindvel que haja a realizao de ensaios de caracterizao das unidades (Arajo, el at 1999:22) a) Blocos Cermicos So unidades produzidas atravs da queima, em fornos, da argila. Sua moldagem feita emmquinasextrusorasesuaporosidadepodeserdesprezvelporcausadasua sinterizaoperfeita(Colho,elat1998:21).Aqualidadedosblocosest100% relacionada com a qualidade da argila em uso, podendo existir muita discrepncia entre as resistncias dos blocos, fazendo-se necessrios testes e ensaios de caracterizao das unidades (Roman et al., 1999:22) Figura 5 Modelos dos tijolos cermicos. Fonte: Tauil e Nese (2010:64) Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 24 b) Blocos de Beto So unidades produzidas atravs da mistura e cura de cimento Portland, gua e agregados menoresque25%damenorespessuradasparedes(Colho,elat1998:22).So fabricadosatravsdevibro-prensagemecuraavapor(Manzione,elat2007:17).As dimensesdosblocostmtolernciamximade3mm,paramaisouparamenos,e devem ser medidas com preciso de 0,5 mm (Roman et al., 1999:23). Figura 6 Modelos dos blocos de beto. Fonte: Tauil e Nese (2010:65) 3.2.4.2 Argamassa A argamassa o elemento que liga os blocos estruturais e usualmente constituda de cimento, areia, cal e gua. Suas funes so de ligao entre os blocos, uniformizar as tensesentreasunidades,vedarosistemaeabsorverpequenasdeformaes.Uma argamassa deve ter como principais caractersticas: trabalhabilidade, reteno de gua, plasticidade e resistncia a compresso. Dentre todas estas caractersticas mencionadas a maisimportanteaplasticidade,poisestaquefarcomqueastensessejam distribudas uniformemente sobre os blocos (Ramalho; Corra, 2003:8). Quanto maneira de utilizao da argamassa de assentamento em obra, exemplificam-se dois tipos comuns: misturada na obra e industrializada. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 25 Figura 7 Argamassa e pasta de cimento e agua. Fonte: Dos santos Basto (2011:6) Figura 8 Para as demais fiadas, a argamassa ser colocada com a palheta nas paredes longitudinais e com a colher nas transversais. Fonte: Dos santos Basto (2011:13) a) Argamassa misturada no estaleiro de obra A argamassa produzida em obra exemplifica o sistema tradicional, a fabricao resume-seemmisturarmecanicamenteosconstituintesemcertasequnciaeporumdado tempo. H necessidade de alguns cuidados especficos: previso de reas de stockagem paraasmatrias-primas;armazenagemadequadaeseparadaportipodematerial; controle de qualidade dos materiais constituintes; e correcta aplicao do trao. b)Argamassa industrializada Entremuitosautores,enfatizaqueargamassasindustrializadassocompostaspor agregadoscomgranulometriacontrolada,cimentoPortlandeaditivosespeciaisque aperfeioam as propriedades das mesmas. Aps o recebimento dos sacos, o preparo da argamassa feito apenas pela mistura com gua. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 26 3.2.4.3 Grout O grout um beto com agregados de pequena dimenso e que possui alta plasticidade, issorelativamentefluido,utilizadoeventualmenteparapreenchervaziosdeblocos especificadospeloprojetista,porTauil&Nesse(2010:88).Asuaprincipalfuno aumentar a resistncia compresso da parede atravs do aumento da seo das unidades ou incorporar qualquer armadura que esteja no interior dos blocos, por Ramalho & Corra (2003:8). O graute, tambm conhecido como micro-beto, tem a seguinte composio: cimento,calhidrulica,agregadomido,agregadogradoegua,edeveteruma resistncia caracterstica no inferior a duas vezes a resistncia do bloco, isso quer dizer, umblocode8MPadeveterumgrautedenomnimo16MPa.Quantoaolanamento, Tauil e Nese (2010:88) recomendam: deve-se vibrar o grout por camadas, tomando-se os cuidados necessrios para no abalar a parede j erguida. SegundoRamalhoeCorra(2003:8),oconjuntobloco,groutearmaduradevem trabalhar monoliticamente na estrutura. Portanto, o grout deve-se integrar completamente s armaduras e aos blocos, formando um sistema nico. Em relao ao modo de utilizao do grout em obra, demonstram-se trs tipos comuns: misturado em obra, fornecido por central de beto e industrializado. Figura 9 Abertura para limpeza e grouteamento na parede. Fonte: Dos santos Basto (2011:16) Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 27 a) Misturado em obra A fabricao de grautes em obra composta por diversas etapas, desta forma requere-se tempo considervel na sua execuo e planeamento do trao. Oferece vantagens quanto ao factor econmico e quando se necessita de um grande volume, citado por Colho et al. (1998:03) b) Fornecido por central de beto Ogroutpodeserproduzidoemcentraisexternas,eenviadoparaaobrapormeiode camies-betoneira, citado por Colho et al. (1998:03) c) Grout industrializado De acordo com Climaco et al. (2002:23) ressaltam que o grout industrializado possuem especificaes das propriedades, e agregam etapas tecnolgicas no processo executivo, com uma variabilidade bem conhecida pelos fabricantes e, em geral, testada em obras. 3.2.4.4 Armadura As armaduras utilizadas na AE so idnticas s usadas no BA. Neste caso, toda armadura colocadadentrodosblocos,sejaestacomfunoestruturalouconstrutiva,deveser envolvido com grout. Somente nas armaduras com a funo de amarrar as paredes que no se torna necessrio a utilizao do graute, pois estas estaro embutidas entre as juntas deargamassa.Valeapenasalientarqueestetipodearmaduranodeveultrapassaro dimetromximode(3,8mm),paranoocuparmaisqueametadedaespessurada argamassa, por Ramalho e Corra (2003:8). As armaduras podem ter funes estruturais, para combater eventuais traces nos blocos, construtiva ou de amarrao das paredes. Pormestaltimafunodaarmaduradesaconselhvelparaaalvenariavistoqueo mesmo no permite uma correta distribuio de tenses entre os blocos, podendo haver patologias na alvenaria, diz Manzione (2007:22). Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 28 Figura 10 Parede com armadura com grouteamento para edifcios de porte. Fonte: Tauil e Tese (2010:74) 3.2.5 Projecto Existeminmerasdefiniesparaprojeto,umadasmaisadequadasencontradana (PMBOK2008:11)publicadopelo (PMI), que diz: Projecto um esforo temporrio empreendidoparacriarumproduto,servioouresultadoexclusivo.TauileNese (2010:30) adequam a definio ao processo de projecto de arquitetura e particularizam ao processo de produo de alvenaria, percorrendo todas as etapas de desenvolvimento de projeto. Para eles o projeto um esforo temporrio praticado a partir da recolha de informaesjuntoaocliente,interpretaodosdados,anliseeadaptaestcnicas efetuadasporumagamadeprofissionaisquegeraroumresultadoexclusivoparao edifcio em AE. Oprojetodivididoemtrsetapasbemdefinidas,queseriamoestudopreliminar,o anteprojetoeoprojetoexecutivo.Essasetapasenvolvemtodasasnecessidadespara execuo de um edifcio. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 29 Ainda necessrio saber o que um projeto em AE. Pode ser definido como o desenho exato de cada lmina de parede responsvel por sustentar a edificao, trabalhando nas trsdireces.Esseprojectosubstituiaestruturadebetoarmadoqueformadapor pilaresevigas,almdedeterminarosvosmodulares(portas,janelas)edemais interfernciasnaedificao(comoaberturas,elevadores,caixasdgua,vagasde garagem, etc.). Tudo deve ser calculado para a medida modular da alvenaria, citado por Tauil e Nese (2010:30). Aetapadeprojetodefundamentalimportnciaparaosucessodequalquer empreendimento. Para tal, deve-se dedicar tempo e recursos suficientes para se alcanar o melhor resultado, por Figueir (2009:26) 3.2.5.1 Projecto arquitectnico Oprojetodearquitetura,especificamente o de AE, o carro-chefe de um processo de desenvolvimentoquepossuiescopo,prazo,restriesfinanceiras,limitaes tecnolgicas, integrao com outras disciplinas, coordenao grfica, risco e um produto finalquedeveseraprovadoefornecerobratodoosubsdionecessrioparaasua construo, citado por Tauil e Tese (2010:59). A partir do projeto arquitectnico todos os demais sero elaborados. Por isso, deve-se ter em mente que um projeto arquitectnico mal concebido poder trazer problemas durante toda a vida til da edificao, por Figueir (2009:27). Comisso,pode-seperceberaimportnciadestaetapa.Apartirdelasaemdefinies como disposio e dimenso dos ambientes, aberturas de vos, previso de instalao de equipamentos,tipodecoberturaeescolhadosistemaconstrutivo.Tudodeverser analisadodentrodanormalizao,custos,durabilidade,manutenoedisponibilidade dos materiais. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 30 3.2.5.2 Projectos complementares Considerados como todos os demais projetos de uma edificao, exceptuando o projeto arquitectnico.Osprojectoscomplementarespodemserdivididosentre:estruturale instalaes. O projeto estrutural o dimensionamento e detalhamento da estrutura que sustentar o edifcio, sendo responsvel pela segurana da edificao, evitando o colapso e tambm a ocorrncia de manifestaes patolgicas. Compreende a fundao e a superestrutura. 3.2.5.3 Compatibilizao de Projecto Acompatibilizaodetodososprojetosfundamental.Paraissoprecisa-setero conhecimento das necessidades de cada item na execuo do projeto arquitetnico, a fim de se evitar futuras interferncias no mesmo. AoseescolherautilizaodeAE,deve-seconsideraranecessidadedeintegraode todososprojetos.Oarquitectodeveconheceraslimitaesepotencialidadesdesse sistemaparapoderatuaremharmoniacomosdemaisprojetistas.Issosignifica,que aberturas de passagens para tubulaes, elevadores e escadas devem ser previstas com antecedncia e informadas ao projetista estrutural, citado por Duarte (1999:37). Um item importante a se levar em considerao que as paredes de AE no devem ser rasgadas horizontalmente ou de forma inclinada. H a necessidade de todas as tubulaes, como elctrica, por exemplo, estarem distribudas na laje descendo ou subindo com dutos na vertical at os pontos de utilizao, por citado Duarte (1999:37). 3.2.5.4 Cronograma O cronograma uma ferramenta grfica em que todas as atividades desenvolvidas esto apresentadas no decorrer do tempo do projeto, e em que momento existe as interaes dasmesmas.Aindasedemonstraquandoasatividadesocorremsimultaneamentee quandoacontecemindependentesnotempo,masdependentesdotrminodaao imediatamente anterior, por Tauil e Nese (2010:32). Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 31 Quando se inicia uma obra, deve-se saber quanto tempo os trabalhos iro durar e quando voacabar.Porisso,importanteplaneardetalhadamenteosserviosquesero executados em cada etapa do projeto. Ograudedetalhamentodeumcronogramaindefinido.Deveexistirclareza, compreenso e serem estabelecidos pontos de controlo em cada atividade para conferir o seu andamento. Cada projeto nico e o cronograma deve adequar-se a cada situao. Quandoocronogramamostratambmosvaloresqueseronecessriosaolongodo tempo, recebe o nome de cronograma fsico-financeiro. Alm de organizar as despesas e o tempo, este cronograma utilizado para obteno de financiamentos. No caso de AE, pela eliminao da estrutura convencional, h reduo em algumas etapas da mo-de-obra, reduzindo o tempo de execuo e dando maior rigor ao cumprimento do cronograma.Osistemaconstrutivoestdiretamenterelacionadocomosdemais subsistemasdaedificao,ocorrendosimultaneidadedasetapas,diminuindoencargos financeiros, citado por Tauil e Nese (2010:43) Ocronogramadaobratambmdevedefiniroplaneamentodacompradosmateriais, contratao da mo-de-obra especfica em cada etapa, ajuste da logstica do estaleiro de obras,qualificaodosfornecedores,antecipaodepossveisproblemasfuturos, resoluo dos mesmos e por fim o cumprimento dos prazos. 3.2.6 Mtodo construtivo Neste ponto, entre os dois sistemas estruturais, deixaram de ser levados em considerao todos os itens que seriam comuns s duas estruturas onde fazem parte: fundao, lajes, reboco, revestimentos de pisos e forros, instalaes elctricas, hidrulicas, esquadrias e coberturas pois foram tidas como equivalentes para os dois sistemas estruturais, mas no prximo captulo, na apresentao do projecto sero levadas em considerao em seus benefcios. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 32 DeacordocomSabbatini(1989:25)mtodoconstrutivoumconjuntodetcnicas construtivasinterdependenteseadequadamenteorganizadas,empreguesnaconstruo de uma parte (subsistema ou elemento) de uma edificao. 3.2.6.1 Modulao A coordenao modular a tcnica de adequar o projeto arquitetnico a uma modulao base. O mercado atual oferece a possibilidade da escolha de dois mdulos bsicos, os de 15 cm e 20 cm. A modulao deve ser feita tanto na direo horizontal, ou seja na direo do plano das lajes, como tambm na direo vertical que a elevao das paredes. As dimenses dos blocos iro definir a modulao tanto horizontal, que esta ligada largura e espessura dos blocos, quanto vertical que est relacionada com a altura dos mesmos. Numa edificao em AE recomendvel que o comprimento do bloco seja mltiplo da espessuradomesmo(dimensesnominais),tornandoassimmaisfcilamodulaoe evitando-seousoindesejadodepeasespeciaiscomocompensadores,citadopor Manzione et al. (2007:29): Modulao horizontal; Modulao vertical. a) Modulao horizontal O primeiro conceito que deve ser esclarecido que o bloco possui dois comprimentos. Um dos comprimentos o chamado de nominal, que so as dimenses modulares (15, 20, 30, 40, 45 cm, etc.), e o outro comprimento o real, que so as dimenses reais dos blocos (14, 19, 29, 39, 44 cm, etc.). Para essas dimenses modulares e reais esto sendo consideradasjuntasdeassentamentode1cm,quesoasmaisutilizadas,citadopor Ramalho e Corra (2003:34). Oprimeiropassoaserefetuadoparaumamodulaoeficienteotraadodeum reticulado de referncia, a partir de um mdulo bsico pr-definido, 15 ou 20 cm, como mostrado na figura 3. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 33 Figura 11 Reticulada de referncia. Fonte: Tauil e Tese (2010:34) Osegundopassoinserirosblocosnestereticulado,jcompondoalocalizaodas paredesnopavimentoedefinindo-seasaberturas,depoisdaprimeirafiada,deve-se incorporar edificao a planta da segunda fiada e analisar as possveis amarraes entre os blocos, como observado Figura 12 Demonstrao 1a e 2a fiada e amarraes de blocos. Fonte: Tauil e Tese (2010:35) Outro fator importante na modulao dos blocos a correcta amarrao dos mesmos. necessrio que todas as paredes tenham uma amarrao desencontrada de unidades para queascargaspossamserdistribudasuniformementeportodoogrupodeparedes, conforme se mostra na figura 13. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 34 Figura 13 Diferentes tipos de amarrao. Fonte: Tauil e Tese (2010:36) Cantoseamarraessopontosdetransfernciadecargasentreparedesede concentraes de tenses, por este motivo, exigem cuidados na disposio a ser adoptada. Utilizandoblocosmodularesassoluesaseremaplicadaspodemsersimples,citado por Figueir (2009:41) b) Modulao vertical Amodulaoverticaldificilmenteatrapalhaoarranjoarquitectnicodaedificao. Existem duas formas de se fazer a modulao vertical. A primeira trata de ser considerada a altura do pavimento de piso a teto. Neste caso as paredes externas terminaro com um bloco J com uma das laterais maior que a outra, de forma a acomodar a laje. As paredes internas terminaro com um bloco canaleta, conforme ilustrado na figura 14. J a segunda modulao, apresentada na figura 15, considera a altura do pavimento de piso a piso. A diferena dos dois sistemas est na utilizao dos blocos canaleta. Enquanto no primeiro caso usado um bloco padronizado com altura igual aos demais, no segundo caso o bloco devesercompensadorparaquejuntocomaespessuradalajedcontinuidadena modulao, que geralmente de 20 cm, citado por Ramalho e Corra (2003:22). Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 35 Figura 14 Modulao de piso a tecto. Fonte: Ramalho & Corra (2003:22) Figura 15 Modulao de piso a piso. Fonte: Ramalho & Corra (2003:23) 3.2.6.2 Instalaes Hidrulicas, Sanitrias e Eltricas Astubulaeshidrulicasdescempelasaberturasemparedescomespessuramenore horizontalmente so colocadas na canaleta (ver Figura 16), que depois so preenchidas. Os blocos de paredes estruturais no podem ser cortados para a passagem de tubulaes. Osfurosdosblocosemparedes estruturais no podem ser usados para a passagem de tubulaes hidrulicas ou de gs. Os electrodutos passam pelos furos dos blocos e devem ser colocados medida que se levanta a parede (ver Figura 16). Os blocos com rasgos para caixas de interruptores e tomadas devem ser assentados nos lugares certos, conforme Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 36 as paginaes. Dar especial ateno para o lugar certo de assentamento dos blocos com rasgos para as caixas. Figura 16 instalaes hidrulicas. Fonte: Mltipla Engenharia (2015) Figura 17 instalaes eltricas. Fonte: Mltipla Engenharia (2015) Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 37 3.3SISTEMA CONVENCIONAL DE BETO ARMADO 3.3.1 Definio Sistemadebetoarmadoummtodoconstrutivomaisadotadonomundo.Funciona como um esqueleto formado a partir da combinao de pilares, lajes e vigas. As paredes servemapenascomofechamentoeseparaodeambientes.Todoopesoabsorvido pelas cargas das lajes, so conduzidas para as vigas, as quais transferem os esforos da originados, somados aos dos carregamentos especficos (paredes de vedao e eventuais reaes de vigas secundrias), para pilares e, por fim, de forma pontual para as fundaes, nocasodefundaesemsapatas,porsedistriburemempequenassuperfcies, originando no solo tenses relativamente elevadas. Os sistemas de beto armado, armados com os seus bureau detudes prprios, como o de Hennebique ou de Conttacin, que elaboravam sobre as possibilidades de juntar o ferro eocimentoporformaaresponderosproblemasdaresistnciaedurabilidade, considerandoparatalascatstrofesnaturais(terramotosouinundaes)eartificiais (fogos), eram limitados a dimenses mximas e mnimas possveis para certos trabalhos dobeto,fossemcompressooutraco,dependendoporissodaquantidadee geometria do binmio beto e ferro. Os apoios, onde estes eram colocados em relao aos mais prximos, as espessuras das lajes, dos cutelos dos elementos vigas, seces dos pilares, recobrimento ao ferro, eram critrios variveis com os vrios sistemas propostos masqueremetiamparaumadefinioatravsdeumaquantificaodimensionalem desfavor da proporo. Estessistemassodescritossobreaformadetratadosqueelaboramsobrea aplicabilidadedobeto,descrevendonososistemamasdassuaspossibilidadesde adaptao a novas tipologias construtivas e dessa forma a edifcios com novas funes. Aobtenodeummaterialnovo,homogneonoseuaspecto,textura,caractersticas qumicasemecnicas,comoocimento,permiteumcontrolodasuafabricaoe aplicao baseado na tcnica. Esta era obtida atravs da cientificao dos seus processos Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 38 de fabrico e de aplicao pelas novas profisses emergentes do progresso decorrido no sculo XIX. Estas novas profisses constituem novos costumes de trabalho que tendem a internacionalizar-se no mundo ocidental, como sendo as boas prticas, decorrendo da umprodutotambminternacionaleregularizadoatodososmercadosinternacionais. Essaregularizaogarantequalidadeecontrolo,bemcomoanaturalsubstituiodos mtodos mais artesanais e artsticos da construo por outros mais tecnolgicos. O beto armado assume ento esta condio de tecnologia construtiva, do ponto de vista da sua estrutura e capacidades espaciais, substituindo formas de construo tradicional que no se adequavam rapidez, segurana e eficincia com que as novas construes em beto armado eram executadas e mantidas. No entanto, o segredo da sua fabricao reside numa linguagem concreta e cientfica, acessvel a especialistas acadmicos que as tornamlegveiseaplicveisatravsdepublicaeseespecificaesquecontrolam comercialmenteessatcnicaconstrutiva.Construo,nestecasoadobetoarmado, passar a ser sinnimo de mais-valia financeira, de controlo comercial e de sentido de produo. Finalmente, associada a esta nova realidade produtiva da prtica, emerge uma outra que estigmatiza o mestre arteso (ou artista) face ao novo especialista ou tcnico projectista das estruturas de beto armado. 3.3.2 Vantagens e desvantagens do sistemaObetoarmado(betoeao),quandocomparadoaestruturasdeAE,apresenta vantagensedesvantagensemrelaoaseuusonaconstruodeedifcios,pontes, plataformas de petrleo, reservatrios, barragens, entre outros. 3.3.2.1 Vantagens As principais vantagens no uso do beto como material estrutural so: Apresenta alta resistncia a compresso; facilmente moldvel adaptando-se aos mais variados tipos de forma, e as armaduras de ao podem ser dispostas de acordo com o fluxo dos esforos internos; Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 39 resistente s influncias atmosfricas e ao desgaste mecnico; Apresenta melhor resistncia ao fogo do que o ao; Resistem a grandes ciclos de carga com baixo custo de manuteno; Na maior parte das estruturas tais como: barragens, obras porturias, fundaes, o material estrutural mais econmico. Entre outras vantagens e qualidades, o beto armado proporciona: Segurana contra o fogo; Facilmenteadaptvelasformas,porserlanadoemestadosemifluido,oqueabre enormes possibilidades para a concepo arquitetnica. Os aditivos plastificantes e fluidificantes,usadosparaaumentaratrabalhabilidadeeafluidezdobeto, possibilitamousodobeto bombeado, quepermitelanarobetoemmangueiras sob presso, em grandes alturas, com reduo significativa dos custos e prazos das tarefas de transporte e lanamento; Facilidadeerapideznaconstruocomusodepeaspr-moldadas,estruturaisou no, e de tecnologias avanadas para a execuo de frmas e escoramentos; Economia de conservao; Durabilidade elevada. Os custos de manuteno das estruturas de beto so baixos, quandoatendidososrequisitosdasnormastcnicaspertinentes,porm,deve-se ressalvar a manuteno preventiva em edificaes com exposio contnua a agentes agressivos (ambiente marinho, poluio atmosfrica, umidade excessiva, etc) ou com emprego do beto aparente (sem argamassa de revestimento); Impermeabilidade; Insensibilidade a choques, vibraes e altas temperaturas; Resistncia compresso do beto que aumenta com a idade; Beto de alta resistncia ou alto desempenho. 3.3.2.2 Desvantagem Peso prprio elevado, massa especfica igual 2.500 kgf/m. Podendo ser obtido beto leve com a substituio do agregado brita pela argila expandida com massa especfica Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 40 nacasade1.600kgf/m,sendoestruturalmentevivel,pormeconomicamente invivel; Armaduraessencialsestruturasdebetoarmadoaexistnciadearmaduras trabalhadas e em grande quantidade; Paredes,nosprdiosdeBAasparedesdesenvolvemapenasafunodevedao, carregando assim a estrutura reticulada com seu peso prprio; Entulho,amadeirautilizadanasformasdasestruturasconvencionaisdeBAeos tijolosoublocosdedimensespoucoprecisasebaixaresistncia,empreguespara vedao de vos estruturais coordenados modularmente, so itens de acentuado peso na composio final do entulho deste tipo de obra. AsestruturasdeBAexigemmo-de-obramuitoespecializada sendo elas pedreiro, carpinteiro, eletricista, encanador, armador, apontador, alm de serventes e ajudantes. As principais desvantagens no uso do beto como material estrutural so: Tembaixaresistnciatraco,aproximadamenteumdcimodesuaresistncia compresso; Elevado peso prprio nas estruturas; necessrio mistura, lanamento e cura, a fim de garantir a resistncia desejada; O custo das formas usadas para moldar os elementos de beto relativamente cara. Emalgunscasos,ocustodomaterialeamo-de-obraparaconstruirasformas tornam-se iguais ao custo do beto. Apresenta resistncia compresso inferior do ao; Surgimento de fissuras no beto devido relaxao e a aplicao de cargas mveis. 3.3.3 Classificaoa)Betosimplesummaterialheterogneoconstitudoporumavastagamade partculas granulares, artificial formada por uma mistura de agregados grados, midos ematerialligante,podendoteraindaaditivosqumicoseminerais.Otamanhodestas partculasvariadedimensesmenoresque1mcron(slicaativa)atcentmetros (agregados grados) e os agregados so normalmente classificados por origem, tamanho, formaetextura.Deacordocomonvelmacro-estruturaldesuacomposio Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 41 granulomtrica, o beto pode ser dividido em duas fases: matriz e agregados. A matriz compostapelapastadecimentoPortlandenquanto,osagregados,materiaisinertese rgidos, servem como esqueleto granular principal. O beto apresenta boa resistncia aos esforos de compresso, porm, baixa resistncia aos esforos de trao. Betosimples,devidossuasinmerasvantagens,temsidoomaterialmaisusadona construo de prdios residenciais, comerciais, industriais e pblicos, pontes, viadutos, barragens, tneis, silos, reservatrios, etc Figura 18 Beto simples. Fonte: Dos Santos bastos (2011:23) b) Beto armado resultado da unio entre beto simples e armadura de reforo no seu interior. A armadura de reforo constitui-se de barras de ao adicionadas na zona onde o beto solicitado traco. Desse modo, o beto e o ao trabalham em conjunto, uma vezque,obeto,resisteaosesforosdecompresso,eoao,absorveosesforosde trao,ondeobetoapresentabaixaresistncia.Nocasodeumavigadebetosem armadura de reforo submetida ao ensaio de flexo, no instante que a tenso de trao no beto atinge seu valor crtico de ruptura, ir surgir uma nica fissura ocasionando ruptura brusca da viga. Por outro lado, se for considerada uma viga similar submetida ao ensaio deflexo,pormcomarmaduradereforonazonatracionadadoelemento,quandoa tensolimitedetraonobetoforalcanada,surgirofissuras,eoesforodetrao deixar de ser suportado pelo beto e passar a ser resistido pela armadura. A armadura dereforonobetodeveseradicionadanaregioondeoelementoestruturalser submetido a tenses de trao para que possa suprir sua deficincia na resistncia. Nos Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 42 elementos estruturais submetidos apenas compresso, a adio de armadura melhorar sua resistncia compresso. Figura 19 Beto armado. Fonte: Dos Santos bastos (2011:24) c) Beto pr-esforado, um artifcio que consiste em introduzir, numa estrutura, um estado prvio de tenses, de modo a melhorar a sua resistncia ou comportamento, sob aco de diversas condies de carga, citado por Pfeil, (1984). O pr-esforo continua hoje, muito embora, como uma soluo pouco usada na actividade da construo civil, vicissitudeemquetambmcaiapr-fabricao(comexcepodasvigotaspr-esforadas para pavimentos, profusamente usadas no pas). Por razes de vria ordem, hipoteticamentetambmrelacionadacomopesdeprojectoarquitectnicoede estabilidade, as empresas de construo no tem usufrudo de uma eventual reduo dos custos e de um aumento da produtividade para diversas situaes de soluo estrutural. Sendo certo que no se quer com isto insinuar que o beto armado deva ser liminarmente substitudopelobetopr-esforado,averdadequemesmoparaedifciososeu empregopodesercompetitivo,designadamenteemreascomerciais,industriaisede parqueamento e em especial na execuo de pontes e viadutos.

Figura 20 Sistema de construo por pr-fabricado. Fonte: Dos Santos bastos (2011:25) Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 43 3.3.4 Componentes empregues. Componentesosquaiscompemaestruturabetoarmado.CitadoDosSantosBasto (2003:26), os principais so: Cimento Pedra rea Agua Ao a) Cimento O cimento Portland, tal como hoje mundialmente conhecido, foi descoberto na Inglaterra no ano de 1824, sendo sua produo industrial iniciada aps 1850. OcimentoPortlandumpfinocompropriedadesaglomerantes,aglutinantesou ligantes,queendurecesobaodagua.Depoisdeendurecido,mesmoqueseja novamente submetido ao da gua, o cimento Portland no se decompe mais (APEB, 2002). O cimento o principal material componente do beto. Nomercadoexistemdiversostiposdecimento.Adiferenaentreelesestna composio, mas todos atendem s exigncias das normas tcnicas portuguesas REBAP. Ocimentocompostodeclnqueredeaditivos,sendooclnqueroseuprincipal componente,presenteemtodosostiposdecimento.Oclnquertemcomomatrias-primasbsicasocalcrioeaargila.Paraafabricao,arochacalcriainicialmente britada e moda misturada com argila moda. A mistura submetida a um calor intenso deat1.450Ceentobruscamenteresfriada,formandopelotas-oclnquer.Aps moagemoclnquertransforma-seemp.Apropriedadebsicadoclnquerserum ligantehidrulico,queendureceemcontatocomagua.Paraformarocimento,o clnquer recebe aditivos, que so matrias-primas misturadas ao clnquer no processo de moagem, e so as aditivos que definem as propriedades dos diferentes tipos de cimento. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 44 Os principais aditivos so o gesso, as escrias de alto-forno, e os materiais pozolnicos e carbonticos. Figura 21 Clinquer para fabricao do cimento e o cimento em obra. Fonte: Dos Santos bastos (2011:10) Existem ainda outros tipos de cimento para usos especficos. Na sua embalagem original - sacos de 50 kg - o cimento pode ser armazenado por cerca de 3 meses, desde que o local seja fechado coberto e seco. Alm disso, o cimento deve ser stockado sobre estrados de madeira, em pilhas de 10 sacos, no mximo. b) Pedra A pedra utilizada no beto pode ser de dois tipos:sarisca, cascalho ou pedregulho; pedra britada ou brita. Figura 22 agregado grado e seixo rolado. Fonte: Dos Santos Bastos (2011:11) Os seixos rolados so encontrados na natureza. A pedra britada obtida pela britagem mecnica de determinadas rochas duras. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 45 Independentementedaorigem,otamanhodaspedrasvariamuitoeteminflunciana qualidadedobeto.Porisso,aspedrassoclassificadasportamanhosmedidosem peneiras(pelaaberturadamalha).Osagregadosgradostmaseguintenumeraoe dimenses mximas: - brita 0 4,8 a 9,5 mm; - brita 1 9,5 a 19 mm;- brita 2 19 a 38 mm;- brita 3 38 a 76 mm;- pedra-de-mo - > 76 mm. brita 0;brita 1; brita 2;brita 3; Pedra-de-mo; Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 46 Figura 23 Agregados grados artificiais. Fonte: Dos Santos Bastos (2011:12) c) Areia A areia utilizada no beto obtida em leitos e margens de rios, ou em portos e bancos de areia. A areia deve ter gros duros. E, assim como a pedra, ela tambm precisa estar limpa e livre de torres de barro, galhos, folhas e razes antes de ser usada. As Normas Tcnicas classificam a areia, segundo o tamanho de seus gros, em: muito fina, fina, mdia, grossa. Figura 24 agregado mido e a rea natural. Fonte: Dos Santos Bastos (2011:12) d) gua Aguanecessrianobetoparapossibilitarasreaesqumicasdehidrataodo cimento,quegarantemaspropriedadesderesistnciaedurabilidadedobeto.Tem tambmafunodelubrificaraspartculasparaproporcionaromanuseiodobeto. Normalmente a gua potvel a indicada para a confeco dos betes, do ponto de vista da durabilidade dos betes, o emprego de guas no potveis no amassamento do beto pode criar problemas a curto ou longo prazo. Se, para o beto simples, o uso de guas contendo impurezas, dentro de certos limites, pode no trazer consequncias danosas, o mesmonoocorrecomobetoarmado,ondeaexistnciadecloretospodeocasionar corroso das armaduras, alm de manchas e eflorescncias superficiais. f) Ao Os fios e barras podem ser lisos ou providos de salincias. Para cada categoria de ao, o coeficiente de conformao superficial mnimo, b, determinado atravs de ensaios de acordo com o REBAP, deve atender ao indicado no Artigo vigente. A configurao e a Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 47 geometriadassalinciasdevemsatisfazertambmaoqueespecificadonaREBAP desde que existam solicitaes cclicas importantes. Coeficientededilataotrmica,Ovalor10-5/Cpodeserconsideradoparao coeficiente de dilatao trmica do ao, para intervalos de temperatura entre 20C e 150C. Massa especfica, Pode-se assumir para a massa especfica do ao o valor de 7850 kg/m3. Mdulo de elasticidade, na falta de ensaios ou valores fornecidos pelo fabricante, o mdulo de elasticidade do ao pode ser admitido igual a 210 GPa. Diagrama de tenses, os valores caractersticos da resistncia. Nosprojetosdeestruturasdebetoarmadodevemserutilizadosaoclassificadopelo REBAPcomovalorcaractersticodaresistnciadeescoamentonascategoriasA250, A400 e A500. Figura 25 Rugosidade das barras e fios de ao. Fonte: Dos Santos Bastos (2011:13) No segundo caso de diminuio de seo, o problema de ordem estrutural, devendo ser criteriosamente avaliada a perda de seo da armadura: Meios fortemente agressivos (regies martimas, ou altamente poludas); Meios moderadamente agressivos; Meios pouco agressivos; 3.3.5 Projecto Todoequalquerdimensionamentoestruturaldeverserfeitodeacordocoma normalizaovigentenaregioondeaconstruoserefetuada.Cadapasou Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 48 comunidadeapresentaarespectivanorma,quelevaemcontaascondiesambientais taiscomoaexistnciaounodeabalosssmicos,furaces,grandesvariaesde temperatura, qualidade dos materiais, tipos de construes, entre outros factores. Asnormassodesenvolvidasparapadronizaodoscritriosdedimensionamento, oferecendocondiesmnimasdeutilizaoeseguranadasestruturas.Elasso elaboradas a partir de inmeros resultados de ensaios experimentais, oferecendo margem de segurana precavendo-se de possveis falhas nos materiais, nas dosagens dos beto, possveisimperfeiesgeomtricasduranteaexecuodaestruturaou,atmesmo, compensar pequenos erros de projetos. Em Moambique, as normas em vigor para o dimensionamento de estruturas em beto armado so o REBAP e o RSA. 3.3.5.1 Concepo de projecto O projeto estrutural deve atender a requisitos de segurana, funcionalidade, economia, estabilidade global e local dos elementos estruturais, trabalhabilidade e todos aqueles que se referem vida til da estrutura. Para que estes requisitos sejam satisfeitos, primeiro necessrioconhecerascondiesambientaiseosmeiospelosquaisaobraser executada. Em segundo lugar, selecionar os materiais adequados ao tipo de construo. A escolha do tipo de estrutura a ser empregue pode ser considerada tarefa fcil quando o projectistatemumavastaexperinciadeprojecto.Afuncionalidadedaestrutura depender da forma que ela for elaborada, da quantidade e das dimenses dos elementos estruturais, tais como pilares e vigas. O mtodo de clculo dever ser bem interpretado, pois a diferena nos resultados do projeto de um edifcio de mltiplos andares calculados entre um programa preciso de computador e tcnicas manuais podero ser significativas. Estadiferena,deve-seaousodevriosmtodosdeanliseeteoriasmatemticas complexas, as quais seriam impossveis de serem analisadas manualmente. Benefcios de Alvenaria Estrutural Quando Comparado com Estrutura Convencional de Beto ArmadoPor Leonildo Casimiro Muiocha 49 Aestabilidadeglobaldaestruturarequisitomnimodeumprojectoestrutural, principalmentequandoaconstruosubmetidascondiesdesismos,ventos, recalques do solo, impactos laterais, entre outras solicitaes. O REBAP, classifica a qualidade de uma estrutura em beto armado de acordo com trs requisitos bsicos: relativosasuacapacidaderesistentedeseuselementoscomponentes:seguranaa ruptura e estabilidade; relativosaumbomdesempenhoemservio:fissuraoexcessiva,deformaes inconvenientes e vibraes indesejveis; referentes a sua durabilidade, sob as influncias ambientais previstas: conservao da estrutura. 3.3.5.2 Cargas de Projecto As cargas atuantes numa estrutura podem ser de vrios tipos: Cargapermanente:pesoprpriodaestrutura(revestimento,materiaispermanentes colocados sobre a estrutura), empuxo de terra em contenes; Cargasmveis:fluxodepessoasemateriaisquenopermanecemfixossobrea estrutura; Cargas ocasionais: vento, variao da temperatura, peso da neve e sismos em pases onde se fazem se