Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Estruturas. Alvenaria Estrutural.

Transcrição

1 Alvenaria Estrutural Introdução

2 CONCEITO ESTRUTURAL BÁSICO Tensões de compressão

3 Alternativas para execução de vãos Peças em madeira ou pedra

4 Arcos Arco simples Arco contraventado

5 ASPECTOS HISTÓRICOS Sistema muito tradicional ( mais de anos ) Diversos Materiais: pedra, argila, etc.

6 Exemplos marcantes Pirâmides de Guizé (2600 AC) A Grande Pirâmide tem 147 m de altura A base é um quadrado de 230 m de lado 2,3 milhões de blocos, com peso médio de 25 kn

7 Farol de Alexandria (280 AC) Construído em uma das ilhas do porto de Alexandria 134 m de altura Foi destruído por um terremoto no século XIV

8 Templo do Sol, Teotihuacan (de 50 a 100 DC) Construído no México Blocos de argila revestidos por pedra Aproximadamente 65 m de altura

9 Coliseo (aproximadamente 70 DC) Grande anfiteatro para pessoas 500 m de diâmetro e 50 m de altura com 80 portais Estrutura em pórticos conferia liberdade para localização

10 Catedral de Reims ( de 1211 a 1300 DC) Belo exemplo de catedral gótica. Vãos grandes utilizando-se apenas estruturas comprimidas Arcos apoiados em pilares, contraventados por arcos externos

11 Edifício Monadnock (1890) Construído em Chicago Com 16 pavimentos e 65m de altura Paredes na base tem 1,80 m de espessura Com técnicas modernas espessura seria menor que 30 cm

12 Alvenaria não-armada na Suíça (1950) Edifício construído por Paul Haller 13 pavimentos e 42 m de altura Alvenaria não armada Espessura das paredes internas : 15 cm. Espessura das paredes externas : 37,5 cm

13 Central Parque Lapa 1966: 4 pav. alvenaria armada de blocos de concreto 1972: 12 pav. alvenaria armada de blocos de concreto

14 Hotel Excalibur em Las Vegas (1998) Segundo Amrhein, o mais alto do mundo em alvenaria Quatro torres com 28 pavimentos Resistência na base aproximadamente 28 Mpa

15 Situação Atual no Brasil Alvenaria não-armada Blocos de concreto ou cerâmico) Edificações industriais, residenciais e comerciais Blocos de concreto até 15 pavimentos paredes de 15 cm de espessura resistência dos blocos na base: 1 MPa por pavimento Blocos cerâmicos até 8 pavimentos paredes de 15 cm de espessura resistência dos blocos na base: 1,5 MPa por pavimento

16 Aspectos Técnicos / Econômicos Principais parâmetros para adoção do sistema Altura da edificação número de pavimentos grauteamento armação Arranjo arquitetônico densidade de paredes vãos tipo de laje Tipo de uso residencial comercial

17 Vantagens Economia de formas Redução significativa dos revestimentos Redução dos desperdícios de material e mão de obra Redução do número de especialidades Flexibilidade no ritmo de execução da obra Desvantagens Dificuldade de se adaptar arquitetura para um novo uso Necessidade de qualificação para a mão-de-obra Interferência entre proj.de arquitetura/estruturas/instalações

18 Componentes da Alvenaria Estrutural Blocos É o componente mais importante pois constitui a maior parte da alvenaria. Quanto ao tipo Vedação Estrutural Quanto à forma Maciço Vazado ( mais de 25% de vazios) Quanto ao material Concreto Cerâmico Sílico-calcáreo

19 Argamassa Função principal: solidarizar os blocos; transmitir e uniformizar tensões. Composição: cimento, areia, CAL e água Resistência à compressão Aderência Trabalhabilidade Plasticidade

20 Graute Concreto com agregados de pequena dimensão e relativamente fluido, eventualmente necessário para o preenchimento dos vazios dos blocos. Aumento da resistência à compressão da alvenaria Solidarização das armaduras Resistência maior ou igual a duas vezes a do bloco

21 Armadura Barras de aço colocadas em furos e canaletas grauteadas ou na argamassa. Contribuição na compressão é pouco significativa Envolvidas por graute ou argamassa Tensão admissível relativamente baixa (165 MPa) Diâmetro máximo na argamassa 3,8 mm

22 Definições (NBR e NBR 8798, com adaptações) Componente Ente que compõe os elementos da obra. Os principais são: blocos, argamassa de assentamento, graute e armaduras Bloco Componente básico da alvenaria. Pode ser de vários tipos e materiais

23 Bloco Canaleta Bloco preparado para a colocação de armaduras horizontais. Possui a seção em forma de U. É utilizado em cintas, vergas, contravergas Bloco Compensador Bloco, geralmente canaleta, com altura diferente do módulo vertical da edificação. É utilizado junto às lajes do pavimento quando o pé-direito de piso a piso é que se encontra modulado

24 Bloco Jota Bloco em que uma das laterais é maior que a outra. Utilizado em paredes externas para facilitar a concretagem do pavimento. Blocos Especiais Blocos que fogem aos padrões mais usuais. Tem grande utilização principalmente em encontros de paredes e outros pontos específicos.

25 Elemento Parte da obra suficientemente elaborada, constituída da reunião de um ou mais componentes. Estruturas de Alvenaria Não-Armada Estruturas de alvenaria onde as armaduras têm finalidade construtiva ou de amarração, sem função estrutural direta Estruturas de Alvenaria Parcialmente Armada Estruturas de alvenaria nas quais em alguns elementos estão dispostas armaduras que têm função estrutural direta Estruturas de Alvenaria Armada Estruturas de alvenaria nas quais em todos os elementos estão dispostas armaduras que têm função estrutural direta

26 Parede Elemento laminar vertical, apoiado de modo contínuo em toda sua base, com comprimento c maior que cinco vezes a sua espessura e Pilar Elemento estrutural em que o comprimento c é menor que cinco vezes a sua espessura e. Em caso de seções compostas por retângulos (L, T ou Z), a limitação é para cada ramo

27 Paredes Estrutural Toda parede admitida no projeto como suporte de outras cargas, além do próprio peso Parede Não-Estrutural Toda parede não admitida no projeto como suporte de outras cargas, além do próprio peso Parede de Contraventamento Toda parede portante admitida no projeto como suporte para forças horizontais provenientes de ações externas e/ou efeitos de 2a. ordem

28 Verga Elemento estrutural colocado sobre os vãos de aberturas com a finalidade de transmitir esforços verticais sobre os trechos de parede adjacentes Contraverga Elemento estrutural colocado sob os vãos de aberturas com a finalidade absorver tensões de tração concentradas nos cantos

29 Coxim Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo Elemento estrutural não contínuo, apoiado em uma parede, com a finalidade de distribuir cargas concentradas Cintas Elemento estrutural continuo, apoiado em paredes, utilizado para uniformizar cargas ou servir de travamento ou amarração

30 Enrijecedores Elementos estruturais vinculados a uma parede portante com a finalidade de produzir um enrijecimento na direção perpendicular ao seu plano

31 Área Bruta Área de um componente ou elemento considerando-se as suas dimensões externas, desprezando-se a existência dos vazios Área Líquida Área de um componente ou elemento considerando-se as suas dimensões externas e descontando-se a área dos vazios Dimensões Nominais Dimensões reais de um componente ou elemento mais a dimensão da argamassa necessária ao seu assentamento ou ao seu revestimento

32 Amarração entre Paredes Procedimento destinado a garantir que haja transmissão de esforços nos encontros entre duas ou mais paredes. Essa ligação pode ser feita exclusivamente pela colocação conveniente dos blocos ou com a utilização de grapas ou outras armaduras Amarração direta Amarração por grapas