paredes em betao armado

8/12/2019 Paredes Em Betao Armado

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Betão Armado

PAREDES

Ø 16 a f . 0 , 10m

Ø 8 a f . 0 , 10m

Ø 16 a f . 0 , 10m

Ø 8 a f . 0 , 10m

1 . 00

0 . 15

3 , 0 0

3 Ø 8 / m

série ESTRUTUR S

joão guerra martins 1.ª edição / 2003



Prefácio

Este texto resulta do trabalho de aplicação realizado pelos alunos de sucessivos cursos de

Engenharia Civil da Universidade Fernando Pessoa, vindo a ser gradualmente melhorado e

actualizado.

A sua fonte assenta em sebentas das cadeiras congéneres de diversas Escolas e Faculdade de

Engenharia (Universidade do Porto, Instituto Superior Técnico de Lisboa, Universidade de Coimbra

e outras), bem como outros documentos de entidades de reconhecida idoneidade (caso doL.N.E.C.), além dos tratados clássicos desta área e outra bibliografia mais recente, cuja referência se

encontra no final deste trabalho.

Apresenta-se, deste modo, aquilo que se poderá designar de um texto bastante compacto, completo

e claro, entendido não só como suficiente para a aprendizagem elementar do aluno de engenharia

civil, quer para a prática do projecto de estruturas correntes.

Certo é ainda que pretende o seu teor evoluir permanentemente, no sentido de responder quer à

especificidade dos cursos da UFP, como contrair-se ao que se julga pertinente e alargar-se ao que se

pensa omitido.

Para tanto conta-se não só com uma crítica atenta, como com todos os contributos técnicos que

possam ser endereçados. Ambos se aceitam e agradecem.

João Guerra Martins



Série Estruturas Betão Armado

Paredes 1

Índice

1. INTRODUÇÃO........................................................................................................................2

2. DEFINIÇÃO.............................................................................................................................2

3. ASPECTOS CONSTRUTIVOS .............................................................................................3

3.1. TIPOS DE ESTRUTURAS DE PAREDES ....................................................................3

3.2. INFLUENCIA DA RESISTÊNCIA E DA RIGIDEZ HORIZONTAL .......................5

3.3. INFLUENCIA DA RESISTÊNCIA E DA RIGIDEZ GLOBAL..................................7

3.4. DESCONTINUIDADE NA RESISTÊNCIA E RIGIDEZ HORIZONTAL................7

4. CONDICIONANTES REGULAMENTARES......................................................................8

4.1. CONDICIONANTES GEOMÉTRICAS ........................................................................8

4.2. ARMADURAS LONGITUDINAIS (VERTICAIS).......................................................8

4.3. ARMADURAS TRANSVERSAIS (HORIZONTAIS) ..................................................9

4.4. ARMADURA DE CINTAGEM.....................................................................................10

4.5. RECOMENDAÇÕES.....................................................................................................12

4.5.1. MATERIAIS ...............................................................................................................12

4.5.2. CONCEPÇÃO ESTRUTURAL ......................................................................................12

4.5.3. CRITÉRIOS GERAIS ..................................................................................................12

5. EXEMPLOS DE APLICAÇÃO ...........................................................................................13

5.1. EXERCÍCIO 1.................................................................................................................13

5.2. EXERCÍCIO 2.................................................................................................................16

6. BIBLIOGRAFIA....................................................................................................................18




Paredes 2

1. Introdução

No presente capítulo, pretende-se abordar as Paredes Resistentes, começando pela sua

definição, e abordando os seus aspectos construtivos e respectivas disposições

regulamentares.

Assim, inicia-se por efectuar uma pequena introdução ao tema, em que se

exemplificam e se enuncia a definição de paredes resistentes e seus aspectos construtivos,

nomeadamente os tipos de estruturas de paredes, a influência da resistência e da rigidez

horizontal e global, bem como a descontinuidade nessa resistência e na rigidez horizontal.

Seguidamente, aborda-se as condicionantes regulamentares das paredes, no que se

refere às geométricas, armaduras verticais, horizontais, de cintagem e utilização de redes

electrossoldadas.

Tratar-se-á, ainda, das recomendações associadas a materiais, à concepção estrutural e

aos critérios gerais.

Finalmente, apresenta-se um exemplo de um cálculo de uma parede resistente sujeita à

compressão e com flexão, apresentando-se ainda o desenho da peça calculada e as respectivas

armaduras.

2. Definição

Consideramos como Paredes os elementos laminares sujeitos a esforços de compressão,

associados ou não a flexão, e cuja largura exceda cinco vezes a espessura.

Uma das razões para a origem das paredes, deve-se aos fins arquitectónicos que elaconfere à uma estrutura, pois um pilar pode possuir uma secção ( c A ) igual à de uma parede e

permanecer embebida na construção.

Ac pilar 0 , 2

0,5

0 , 5

Ac parede

1,25

Ac parede = Ac pilar




Paredes 3

3. Aspectos Construtivos

3.1. Tipos de Estruturas de Paredes

É usual a construção de estruturas de paredes resistentes de três tipos:

Paredes de betão armado fabricadas em obra;

Paredes constituídas por pórticos de betão armado, preenchidos por alvenaria de tijolo

em betonilha1 (caso muito corrente em empenas);

Paredes constituídas por painéis pré–fabricados em betão armado ou de alvenaria de

tijolo1 e betão, ligados por elementos verticais (montantes) e horizontais (cintas), de

betão armado.

É característica comum dos três tipos de estrutura parede comportarem-se sob a acção

de forças horizontais como consolas verticais (sem prejuízo do adiantado na nota de rodapé

1), com um grau de encastramento na base variável.

Este comportamento de consola, óbvio no caso de paredes de betão armado betonadas

em obra, tem sido razoavelmente comprovado para os dois outros tipos de estruturas parede.

As secções das consolas podem ser homogéneas ou heterogéneas, de forma rectangular,

se as paredes se dispuserem só numa direcção, ou de formas mais complexas se houver

paredes segundo duas direcções.

Nos casos correntes de edifícios com menos de 20 pisos, as consolas são pouco esbeltas

(a relação altura/dimensão transversal é, geralmente, inferior a 5).

Por outro lado, as solicitações horizontais (vento e sismos) dão origem a grandes

esforços na base das consolas, e, consequentemente, a deformações do terreno de fundação

que podem contribuir significativamente para a deformabilidade global.

1 Muitas vezes também se usa alvenaria dupla (parede com vãos) ou simples (parede cega), mas neste caso não é prudente falar em funcionamento como diafragma vertical rígido.




Paredes 4

Estas duas particularidades levam a que na análise de estruturas do tipo parede, sob

acção de forças horizontais, seja necessário considerar a deformabilidade por flexão, por

esforço transverso e por movimento das fundações, conforme se esquematiza na fig. 3.1.

A contribuição de cada tipo de deformação para a deformação global é muito variável

com as dimensões da estrutura e com as características do terreno.

Em edifícios de média e grande altura a deformação por momento flector predomina

francamente na metade superior da estrutura, condicionando em grande parte as respectivas

características dinâmicas e o comportamento sob acções sísmicas.

c) Secção compostaheterogénea

(ou homogénea)

a) Secçãorectangular homogénea

b) Secçõesrectangularesheterogéneas

Paredetransversal

Paredeslongitudinais

Alvenaria(ou betão armado)

Alvenaria

Betão armadoBetão armado

Parede debetão armado

Fig. 3.1 – Tipos de secção de consolas de estruturas parede

O estudo de estruturas parede sob a acção de forças horizontais, a que são assimiláveis

as solicitações sísmicas, pode ser feito considerando:

1. Em primeiro lugar forças para as quais as estruturas se comportam muito

aproximadamente em regime linear, com rigidez constante e características dinâmicas

bem definidas;




Paredes 5

2. Em seguida há que ter em conta os efeitos de ciclos de forças alternadas de grande

intensidade, aplicadas em regime estático e dinâmico, para as quais o comportamento

é acentuadamente não linear, verificando-se decréscimos de rigidez e variação das

características dinâmicas das estruturas.

3.2. Influencia da Resistência e da Rigidez Horizontal

Sob o ponto de vista do comportamento sísmico, a introdução de paredes resistentes em

edifícios de médio ou grande porte (mais de quatro pisos) é favorável, pois:

• Reduzem a deformabilidade global da estrutura (diminuindo os efeitos

geometricamente não lineares);

• Garantem maior uniformidade dos espaços e deformações ao longo da altura do

edifício, impedindo que os deslocamentos horizontais se concentrem num único

piso.

A sua inclusão deve ser efectuada de uma forma criteriosa, pois pode dar origem a um

pior comportamento, devendo evitar-se que:

• Os elementos de parede absorvam a quase totalidade dos esforços devidos à acção

sísmica (concentração num único elemento da resistência estrutural);

• O dimensionamento conduza a secções com grandes percentagens de armadura

(secções pouco dúcteis);

• Os esforços na fundação sejam elevados (grandes excentricidades associadas a

pequenos esforços axiais);

• Estas peças estruturais introduzam excentricidades acentuadas entre o Centro de

Rigidez e de Massa dos pisos, levando a torções importantes na estrutura.




Paredes 6

f2

f1

b

a

D i r e c ç

ã o d e C

o n t r a v e

n t a m e n t o

( s e n t i d o

d o p l a n

o d a p a r

e d e )

Esta temática é alvo de estudo mais aprofundado nas sebentas de:

Contraventamento de Estruturas;

Análise Sísmica;

Estruturas de Ductilidade Melhorada.

Soluções arquitectónicas com grandes áreas envidraçadas impedem a colocação de paredes no contorno.

A sua concentração nas zonas de acessos (núcleos de caixa de escada ou elevadores),

podem conduzir a assimetrias de rigidez (como atrás se referiu). Além disso, sendo estes

elementos responsáveis pela resistência a uma parte significativa das forças horizontais,

podem surgir problemas nas suas ligações aos pavimentos ou ao nível das fundações.

Deve ter-se em conta que núcleos de igual geometria e simetria de colocação, mas com

percentagens de armadura diferentes, também introduzem efeitos de torção (não tanto por

diferenças de rigidez, propriamente dita, mas pelo desequilíbrio na resistência – ou seja, numa

primeira fase as forças sísmica tem tendência a distribuir-se igualmente por ambas as peças,

mas na eventual cedência, ainda que parcial, da menos resistente, desencadeia-se o

indesejável e efeito da torção).

Quando os núcleos não são simétricos é conveniente colocar paredes posicionadas de

forma a aproximar o Centro de Rigidez do Centro de Massas, reequilibrando a estrutura.




Paredes 7

3.3. Influencia da Resistência e da Rigidez Global

A colocação de elementos resistentes no contorno exterior da estrutura é mais favorável

a um bom comportamento na resistência aos sismos, por se traduzirem num acréscimo de

resistência à torção global da estrutura. Contudo, se o edifício possuir um grande

desenvolvimento em planta, haverá que ponderar núcleos internos que não permitam uma

maior deformabilidade a zona (consulte-se a sebentas de Estruturas de Ductilidade

Melhorada).

Salienta-se que eventuais variações assimétricas na rigidez e/ou resistência no

contorno, introduzem também torção na estrutura, obviamente.

3.4. Descontinuidade na Resistência e Rigidez Horizontal

Estas descontinuidades ocorrem sobretudo ao nível do R/C, implicando uma

concentração de esforços, de deformações e de danos na estrutura, consequentemente.

Os principais tipos de descontinuidade são:

1) Pisos com pé direito superior;

2) Redução no número de pilares entre pisos consecutivos;

3) Interrupção de paredes resistentes;

4) Redução da geometria dos elementos verticais em altura;

5) Interrupção de paredes de enchimento.

Como solucionar:

1) Procurar manter a uniformidade da solução (continuidade dos pilares);

2) Se o R/C é vazado, reforçar a rigidez lateral através de sistemas de

contraventamento;

3) Se o pé direito é superior, aumentar o número de pilares no piso;

4) Distribuição da rigidez horizontal proporcional ás forças de inércia (diminuição

em altura).




Paredes 8

4. Condicionantes Regulamentares

4.1. Condicionantes Geométricas

Tendo efectuado uma leitura atenta do artigo 123º do REBAP, verifica-se que teremos

de obedecer ás seguintes limitações geométricas:

b > 5 e

em que: b - largura da parede

e - espessura da parede

O artigo 124º, do citado regulamento, impõe que a espessura mínima das paredes não

seja inferior a 10 cm, isto é:

e ≥ 10 cm

Por outro lado, a sua esbelteza, λ , não deve exceder 120, isto é:

λ ≤ 120

Do artigo 59.1 do REBAP tiramos que:

λ = l0 / i

sendo: l0 - comprimento efectivo de encurvadura na direcção consideradai - raio de giração da secção transversal na direcção considerada

4.2. Armaduras Longitudinais (verticais)

De acordo com o artigo 125º do REBAP, a secção total da armadura longitudinal das

paredes deverá ser tal que:

ρ ≥ 0,4% da secção da parede, no caso de armaduras de aço A235




Paredes 9

a S v e r

t i c a l e

ρ ≥ 0,3% da secção da parede, no caso de armaduras de aço A400 ou A500

ρ ≤ 4% da secção da parede

→

→

500/400%3,0

235%4,0,

A A A

A A A

c

cVertical

mín s

c

Vertical

máx s A A %4, ≤

\Os varões devem ser distribuídos pelas duas faces da parede,com espaçamentos não

superiores a 2 vezes a espessura desta, com o máximo de 30 cm, isto é:

≤

≤

cm

eS Vertical máx 30

*2

Ou, se quisermos: s ≤ 2e ; s ≤ 30 cm

sendo: s – espaçamento de varões

e – espessura da parede

4.3. Armaduras Transversais (horizontais)

Conforme o preconizado no artigo 126º do REBAP, as armaduras transversais

(horizontais) devem ser colocadas junto de ambas as faces das paredes, exteriormente à

armadura longitudinal (vertical), de tal modo que a secção desta armadura em cada face

respeite as seguintes regras:

ρ ≥ 0,001 b a, no caso de armaduras de aço A235

ρ ≥ 0,0005 b a, no caso das armaduras de aço A400 ou A500

sendo: b – espessura da parede

a – altura da parede




Paredes 10

Ou seja, em cada face deverá:

→

→

500/4000005,0

235001,0,

A Aba

Aba A Horizontal

mín s

cmS Horizontal

máx 30≤

Observe-se ainda que os varões de armadura transversal não devem ser espaçados mais

de 30cm.

4.4. Armadura de Cintagem

No caso particular da secção total da armadura longitudinal exceder 2% da secção da

parede, esta armadura deve ser convenientemente cintada de acordo com os critérios

estabelecidos para os pilares, com excepção dos espaçamento das armaduras, os quais não

devem exceder o menor dos seguintes valores:

s ≤ 16 Φ vertical (16 vezes o menor diâmetro dos varões da armadura vertical)

s ≤ 2 e

s ≤ 30 cm

sendo: s – espaçamento dos varões

e – espessura da parede

Ou seja:

≤≤

φ≤

cmb

A

S

Vertical

menor

C

30*2

16

Sempre que se utilize nas armaduras longitudinais varões com diâmetro igual ou

superior a 25cm, a armadura transversal deve ser constituída por varões de diâmetro não

inferior a 8mm.

A forma das armaduras transversais deve ser tal, que cada varão longitudinal sejaabraçado por ramos dessas armaduras formando ângulo, em torno do varão, não superior a




Paredes 11

S h o r i z o n t a l

S c i n t a g e m

cmS Horizontal

máx 30≤

≤

≤

≤

cm

b

A

S

Vertical

menor

agemC

30

*2

16int

φ

135º. A condição relativa ao ângulo referido, pode ser dispensada no caso de varões que não

sejam de canto e que se encontrem a menos de 15cm de varões em que se cumpra tal

condição.

Nota (do REBAP): As disposições regulamentares que dizem respeito à espessura mínima, à

armadura vertical, à armadura horizontal e à armadura de cintagem são, em princípio,

aplicáveis a todos os tipos de paredes, independentemente do seu modo de funcionamento. No

entanto, paredes que desempenhem funções particulares, tais como paredes de

contraventamento ou paredes destinadas fundamentalmente a resistir a forças aplicadas no seu

plano (vulgarmente designadas por “Shear-Walls”) exigem normalmente disposições

construtivas complementares.

Constitui, ainda, boa norma de construção, não executar paredes com espessura inferiora 0,15m, atendendo a que quanto mais fina for a parede, maiores dificuldades teremos em

armar o ferro e em fazer uma betonagem de forma correcta.

Poderão ser necessários betões fluidos e com inertes de menores dimensões, que não

favorecem a sua resistência nas primeiras idades e, por conseguinte, protelam a desmoldagem

para tempos que não permitam um bom rendimento da cofragem.




Paredes 12

4.5. Recomendações

4.5.1. Materiais

Em relação aos materiais, recomenda-se que o betão a utilizar seja da classe C20/25 ou

superior, e o aço a aplicar o A235 ou o A400 (maior ductilidade).

4.5.2. Concepção Estrutural

Relativamente à concepção estrutural, são as seguintes as recomendações:

• Estruturas regulares, sem grandes variações de rigidez de piso para piso;

• Estruturas porticadas vigadas, de preferência com lajes maciças (estruturas com

pavimentos fungiformes devem ser maciçadas na zonas entre pilares);

• As aberturas devem ser dispostas com regularidade.

4.5.3. Critérios Gerais

No que se refere a critérios gerais, destacam-se os seguintes (também comuns a

estruturas de ductilidade melhorada):

• Confinar convenientemente o betão;

• Não utilizar percentagens de armadura elevadas:

• Adoptar armadura de compressão;

• Reduzir o nível de esforço axial;

• Impedir problemas de encurvadura;

• Impedir a rotura por esforço transverso;

• Impedir roturas frágeis condicionadas pelo betão;

• Evitar grandes variações de rigidez dos elementos verticais entre pisos

consecutivos;

• Procurar que as roturas plásticas se formem preferencialmente nas vigas e não nos

pilares.




Paredes 13

5. Exemplos de Aplicação

5.1. Exercício 1

Pretende-se calcular uma parede resistente sujeita a um momento flector naextremidade superior, resultante da acção sísmica, e uma força axial de compressão.

Altura (H) = 3,00m

Espessura (e) = 0,15m

Mrd = 100KN/m

Nsd = 1000KN

Betão: B20Aço: A400NR

a / e = 0,05

sendo: a - recobrimento da armadura

e - espessura da parede

Consideramos uma estrutura de nós fixos, pelo que:

9.0043.0

==

η

i

l0 = 0,9 x 3,0 = 2,7m

λ = l0 / i, ou seja: λ = 2,7 / 0,043 = 62,3 < 120

µ = Mrd / (b.d2.fsd), ou seja: µ = 100 / (1 x 0,152 x 10,7 x 103) = 0,40

ν = Nsd / (b.d.fsd), ou seja: ν = 1000 / (1 x 0,15 x 10,7 x 103) = 0,60

ω = 0,782

As,l = (½ ω x b x h x fcd) / fsyd, ou seja, As,l = (½ x 0,782 x 100 x 15 x 10,7) / 348




Paredes 15

O espaçamento será o menor de:

a) 16 vezes o menor Φ dos varões da armadura vertical = 16 x 1.6 = 25,6 cm;

b) 2 e = 2 x 15 = 30 cm;

c) 30 cm.

Fixa-se 25 cm, pelo que se adoptou 3 varões de 8 mm (ou seja, nenhum varão vertical

fica afastado de uma cinta mais que 16,7 cm).

Segue-se o esquema construtivo em alçado e corte.

Ø16 af. 0,10m

Ø8 af. 0,10m

Ø16 af. 0,10m

Ø8 af. 0,10m

1.00

0.15

3,00

3Ø8/m

Fig. 5.1 – Esquema construtivo




Paredes 16

4 c m

Ø25//1612cm

1 6 c m

c = 1, 2

0 m

b = 0,20m

5.2. Exercício 2

Atenda às dimensões que se apresentam para um aparede resistente em betão armado, bemcomo à armadura vertical resitente de cálculo obtida e proceda à verificação regulamentar e àsua pormenorização construtiva.

)3,39258(4080

120

20

22)/(

2 cmcm Acm A

cmc

cmb

al Longitudin

facec s

al Longitudin

s ⇒=→=

=

=

φ

≤

==≤

cm

cmbS Vertical máx 30

4020*2*2, logo será cmS

Vertical

máx 30≤ .

2100

4, 9620*120*%4 cm A A c

Vertical

máx s ==≤

== 2100

3,0, 2,720*120*%3,0

_

cm A A

c

Vertical

mín s

Em cada face deverá:

⇒=== )13,130//6(1411*20,0*005,0005,0

_ 222,

cmcmm E mmba A Horizontal

mín sφ

cmS Horizontal

máx 30≤

!0404820*120*%2?%2 22100

2

1,

Simcmcm A A Ac

Vertical

sc

>≥===>≥




Paredes 17

Será necessário utilizar armadura de cintagem ( Cimtagem

s A ).

≤

==≤

===≤

cm

cmcmb

cmmmmm A

S

Vertical

menor

agemC

30

4020*2*2

4040025*1616int

φ

Logo o espaçamento da armadura de cintagem não deverá exceder a cm30≤ .

Adoptaremos para armadura de cintagem os mesmos varões da armadura horizontal ecom o mesmo espaçamento, o que tornará mais fácil de entender o detalhe construtivo ea armação do ferro.

Como o espaçamento dos varões verticais é de 16 cm (> 15cm), todas eles serãocintados.

Cintas Ø6//30

Ø25//16

Cintas Ø6//30

16cm 16cm 16cm

Ø6//30

Ø6//30

30cm

16cm




Paredes 18

6. Bibliografia

- “REBAP - Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-Esforçado”.

- Curso “Análise e Dimensionamento de Sistemas de Contraventamento de Edifícios”,F.E.U.P.;

- “Dimensionamento e Pormenorização de Estruturas de Betão Armado e Pré-

Esforçado”, I.S.T.;

- “Construções de Concreto”, F. Leonhardt, C. Monnig;

- “Betão Armado e Pré-Esforçado I - Volume I - Dimensionamento aos Estados Limites

Últimos de Secções de Betão Armado”, I.S.T.;

- “Hormigon Armado”, P. Montoya, A. Meseguer, F. Moran;- “Reinforced Concrete Structures”, Park, Paulay.

paredes em betao armado

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