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TRANSCRIPT
TECNOLOGIAS E
SISTEMAS
CONSTRUTIVOS DE
CONCRETO PARA
EDIFICAÇÕES
E N G . A R N O L D O W E N D L E R
SISTEMA VIGADO ALVENARIA ESTRUTURAL ALVENARIA DE VEDAÇÃO PAREDES DE CONCRETO
Ficha Técnica
Autor: Blog da ConstruLiga: Programação visual e diagramação: Marketing e divulgação: Coordenação editorial:
Arnoldo Wendler
Guilherme Mota e Erika Mota
Thiago Viana
Pedro Frigieri
Eric Cozza
BUC Serviços de Conteúdo S.A.
Endereço Rua Heitor Penteado, 113, Sumarezinho, São Paulo-SP
CEP: 05037-000
Fone: (11) 4800-0715, ramal 220 ou 219
E-mail: [email protected]
Rede Social: www.construliga.com.br
Blog da Construliga: www.construliga.com.br/blog
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APRESENTAÇÃOPlataforma de negócios, relacionamento e conteúdo que mais cresce na
construção civil nacional, a ConstruLiga tem a honra de disponibilizar esta
coletânea de artigos do Eng. Arnoldo Wendler, um dos nossos principais
articulistas.
Os artigos foram veiculados no Blog da ConstruLiga entre abril e dezembro
de 2017 e abordam tecnologias e sistemas construtivos à base de concreto,
com ênfase em alvenaria estrutural, alvenaria de vedação, paredes de
concreto e sistemas vigados.
Os textos passam por análise de desempenho e atendimento à NBR 15575,
comportamento estrutural, transições, controle de qualidade e patologias.
Foram preparados com o objetivo de auxiliar os profissionais, tanto de projeto
quanto de execução, no enfrentamento de desafios e na tomada de decisões
técnicas em prol dos empreendimentos.
Profissional experiente e muito respeitado no meio técnico, o Eng. Arnoldo
Wendler foi professor da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
em resistência dos materiais e concreto armado, além de coordenador da
Norma Brasileira de Paredes de Concreto (NBR 16055) e integrante da
comissão da revisão da Norma de Alvenaria (NBR 15961). Diretor da Wendler
Projetos e Sistemas estruturais, é um dos grandes especialistas brasileiros
em tecnologias e sistemas construtivos de concreto.
Continue acompanhando as novas publicações do Eng. Arnoldo Wendler em
www.construliga.com.br/blog .
Boa leitura!
Eric Cozza
CEO da ConstruLiga
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AUTORARNOLDO WENDLER
Engenheiro civil pela Escola Politécnica da USP em 1977. Pós graduação em
Engenharia de Estruturas pela Escola Politécnica da Universidade de São
Paulo (Poli-USP) Ex-professor da Poli-USP em resistência dos materiais e
concreto armado. Ministrou matéria de Alvenaria Estrutural da UNICAMP
(Universidade Estadual de Campinas) em convênio com a ABCP (Associação
Brasileira de Cimento Portland). Diretor da Wendler Projetos e Sistemas
Estruturais, em Campinas-SP. Coordenador da Norma Brasileira de Paredes
de Concreto NBR 16055. Integrante da comissão de revisão da Norma de
Alvenaria NBR 15961. Coordenador de Alvenaria Estrutural nas
Comunidades da Construção de Campinas, Belo Horizonte, Brasília , Goiânia,
São José dos Campos e Sorocaba. Palestrante de alvenaria estrutural e
paredes de concreto pela ABCP, Sinduscon’s e várias entidades.
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SUMÁRIOCONSTRULIGA
Ficha Técnica
Apresentação
Autor
Capítulo 1
Compare o uso de sistema vigado,
alvenaria estrutural e paredes de
concreto
Capítulo 2
Estrutura, Alvenaria e Revestimento
como um único sistema construtivo
Capítulo 3
Desempenho do Concreto Armado e
Alvenaria de Vedação – Atendimento
à NBR 15.575
Capítulo 4
Desempenho da Alvenaria Estrutural
– Atendimento à NBR 15.575
Capítulo 5
As transições na Alvenaria Estrutural
Capítulo 6
Controle de qualidade na alvenaria
estrutural
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pág. 28
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Capítulo 7
Comportamento das estruturas em
painel – Alvenaria estrutural e
Paredes de concreto
Capítulo 8
Desempenho das Paredes de
Concreto – Atendimento à
NBR 15.575
Capítulo 9
Concreto – A qualidade nas Paredes
de Concreto
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CAPÍTULO 1
Este estudo de construção foi baseado em projeto real do
Edifício Residencial Melina, com 12 pavimentos,
inicialmente projetado para paredes de concreto de 11 cm.
Foram feitos os projetos em alvenaria estrutural e em
concreto armado convencional, com pilares e vigas.
Compare o uso de sistema
vigado, alvenaria estrutural e
paredes de concreto
Para cada sistema de construção foi gerado um memorial de
acabamento coerente com o mesmo, procurando deixar o máximo de
itens iguais para efeito de orçamento comparativo. Os orçamentos
foram feitos por construtoras especializadas em cada sistema
construtivo. Estes orçamentos foram feitos em duas situações: apenas
um edifício ou conjunto residencial com 10 torres.
Uma das premissas mais importantes foi a existência de uma única
equipe básica de produção: para o concreto armado, apenas uma
equipe de formas; para a alvenaria estrutural, apenas uma equipe de
bloqueiros; e para as paredes de concreto, somente um jogo de
formas.
Cronograma para estrutura de concreto armado convencional, com total
de 49 meses:
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Cronograma para alvenaria estrutural, com total de 35 meses:
Cronograma para paredes de concreto, com total de 24 meses:
Os valores apontados têm por base o mês de setembro de 2013.
Os resultados obtidos para a construção de uma torre mostram que a
alvenaria estrutural e paredes de concreto têm aproximadamente o
mesmo custo, sendo os dois cerca de 20% mais barato que o
sistema convencional
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Mas temos dois fatores que afetam bastante os resultados das paredes
de concreto: a utilização do jogo de formas e a velocidade do ciclo
diário de produção. Vejam na tabela abaixo que o custo relativo varia
muito dependendo do número de vezes que vamos utilizar o jogo de
formas: toda a vida útil ( estimada aqui em 1000 utilizações ), meia
vida, somente em um empreendimento ( 240 utilizações ), e neste
último caso, uma outra alternativa, com venda das formas pelo valor
residual .
Já para um empreendimento de 10 torres, o sistema de paredes de
concreto fica 20% mais barato que a alvenaria estrutural e 35% mais
barato que o sistema convencional
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Outro fator que afeta o custo total é a velocidade do ciclo de produção,
estimada em uma concretagem por dia, comparado com um ciclo de uma
concretagem cada dois dias. Isto alonga o cronograma total para 44
meses (em vez de 24 meses no ciclo diário).
Isto alonga o cronograma total para 44 meses (em vez de 24 meses no
ciclo diário).
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A diferença em relação a alvenaria estrutural vai de 10% mais barato até
13% mais caro.
Vejam que, considerando o custo financeiro (pelo prazo de entrega)
temos uma variação de quase 20% no custo do sistema paredes de
concreto, praticamente empatando com a alvenaria estrutural.
Observa-se que quanto mais industrializado é o sistema construtivo,
mais dependemos dos fatores essenciais para sua utilização:
• Quantidade
• Repetitividade
• Velocidade
Artigo publicado em 19 de Maio de 2017 no Blog da ConstruLiga.......................................................................................................... 11
Estrutura, Alvenaria e
Revestimento como um único
sistema construtivo
CAPÍTULO 2
Como a estrutura de concreto armado, a alvenaria de
vedação e o revestimento de argamassa trabalham juntos,
precisamos considerar este conjunto como um único
sistema construtivo.
O sistema construtivo mais antigo sempre foi baseado em alvenarias que
faziam tanto a função de vedação como a função de estrutura. São as
alvenarias estruturais, de pedra, de tijolos cerâmicos e mais
recentemente de blocos de concreto. Como revestimento foi utilizado
inicialmente uma mistura de cal e areia. Com a descoberta do Cimento
Portland, as argamassas passaram a ter melhor aderência à alvenaria.
Com a utilização das estruturas em concreto armado, as alvenarias
passaram a ter somente a função de vedação. O trabalho conjunto de
dois materiais diferentes provocou o surgimento das primeiras patologias
que se refletiam no revestimento.
Com a evolução do material concreto ( maiores resistências , uso
intensivo de aditivos ) e o surgimento dos projetos estruturais feitos em
computador, pudemos atingir novos limites que , apesar de ter uma
diminuição nos custos, infelizmente se deformava mais que as robustas
estruturas anteriores. Também novas práticas construtivas e o aumento
da velocidade das obras provocaram aumento das deformações ao longo
do tempo ( deformação lenta ) , agravando o problema.
Como os materiais da estrutura, da alvenaria e do revestimento estão
trabalhando juntos, as tensões entre eles aumentaram bastante,
provocando deficiências sistêmicas. A introdução de uma nova norma de
projeto estrutural, a NBR6118:2003 , já foi um resultado da tentativa de
solucionar estes problemas.
Vejamos como o sistema se comportou ao longo do tempo:
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Anos 60 – Fck=15 MPa – Estrutura pesada – alvenaria de tijolos comuns
ou com paredes grossas, desforma 14 a 21 dias;
Anos 70 – Fck=18 MPa – Estruturas ficam mais flexíveis e as alvenarias
com tijolos mais fracos, desforma 7 a 10 dias;
Anos 80 – Fck=20/25 MPa – Estruturas mais deformáveis, alvenarias
fracas, fissuras, decidiu-se soltar as alvenarias , desforma em 3 a 5 dias;
Anos 90 – Fck= 25/40 MPa – Projeto mais adequado , reforçar alvenarias,
projeto construtivo, desforma planejada;
Anos 00 – Fck atingindo 50 a 80 MPa , projeto integrado , projetos
construtivos compatibilizados;
Como a estrutura de concreto armado, a alvenaria de vedação e o
revestimento de argamassa trabalham juntos, precisamos considerar este
conjunto como um único sistema construtivo.
Destes subsistemas, o único que, sistematicamente, é construído com
projeto é a estrutura de concreto armado. Várias empresas já estão
fazendo projeto para alvenaria de vedação e projeto de revestimento.
Mas, na maioria dos casos, estes projetos são executados de maneira
independente e, muitas vezes, em épocas diferentes. Por exemplo, o
projeto de alvenaria de vedação é contratado quando a estrutura do
edifício já está pronta. Assim, algumas características de modulação e
detalhes de interface, que deveriam ter sido observados durante a
execução da estrutura, terão que ser adaptados sem a máxima eficiência.
Também o projeto de revestimento , quando é feito, é contratado quando
do início do mesmo, já com a estrutura e a alvenaria prontas. Qualquer
recomendação para a interface dos sistemas fica comprometida.
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Agregado a estes subsistemas, temos boa parte do custo da construção.
Tomemos alguns números médios padrões:
Estrutura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21%
Alvenaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4%
Esquadrias de madeira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2%
Esquadrias metálicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10%
Instalações hidráulicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7%
Instalações elétricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6%
Revestimento interno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13%
Revestimento externo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7%
Pintura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4%
Vemos que se somarmos cada subsistema e suas interferências com
outros subsistemas do edifício, teremos:
Estrutura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21%
Alvenaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29%
Revestimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24%
Ou seja, nosso sistema estrutura-alvenaria-revestimento afeta o custo de
74% da construção, quase 2/3 do total.
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Outro ponto a observar são as patologias. Boa parte das patologias da
obra acontece neste sistema, principalmente nas interfaces dos
subsistemas. São as fissuras no encontro de pilares com a alvenaria,
fissuras nos encunhamentos, fissuras nas bordas das esquadrias, fissuras
na laje de cobertura, entre outras.
Todos sabem que o custo da construção não pode ser medido somente
pelo custo direto durante o período da obra. Toda e qualquer
manutenção posterior, que seja da responsabilidade da construtora,
também deve ser acrescido ao total gasto na obra. Durante o projeto
podemos pender mais para o lado da segurança, fazendo projetos bem
seguros, mas de custo maior. Mas, se pensarmos totalmente ao contrário,
fazendo projetos muito próximos do limite de segurança, encareceremos
o custo de manutenção. Como vemos no gráfico abaixo, o ideal é a busca
do custo mínimo.
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Também devemos lembrar que, quanto mais cedo tomarmos a atitude de
adotar uma boa prática, mais baixo fica o custo, fato este representado
pela Lei de Setin ou “Lei dos Cinco”. A cada etapa posterior que o
problema for resolvido, o seu custo é multiplicado por 5.
Artigo publicado em 4 de dezembro de 2017 no Blog da ConstruLiga.......................................................................................................... 17
Desempenho do Concreto
Armado e Alvenaria de
Vedação – Atendimento à
NBR 15.575
CAPÍTULO 3
Cada sistema construtivo precisa atender às prescrições da
Norma de Desempenho. Enquanto os sistemas de alvenaria
estrutural e paredes de concreto já são simultaneamente
estrutura e vedação, temos que ficar atentos à alvenaria de
vedação que vai ser colocada entre as vigas e pilares do
sistema de concreto armado para atender à Norma de
Desempenho NBR 15.575
A Norma de Desempenho, NBR 15.575, chegou para modificar nossos
conceitos de projeto e construção de nossas edificações. O ponto
principal desta norma é que ela não é uma norma prescritiva, que fixa
tipo e qualidade de materiais, espessuras mínimas etc.
Assim, cada sistema construtivo precisa atender às prescrições da Norma
de Desempenho, além das exigências próprias de cada sistema: NBR6118
para o concreto armado, NBR15961 para a alvenaria estrutural e
NBR16055 para as paredes de concreto.
que a alvenaria estrutural e as paredes de concreto já são
simultaneamente estrutura e vedação. Assim a nossa grande preocupação
é a alvenaria de vedação que vai ser colocada entre as vigas e pilares do
sistema convencional de concreto armado.
O primeiro grande problema é que, na maioria das vezes, não existe
projeto ou mesmo especificação do que utilizar como alvenaria de
vedação. Em consequência, não conheceremos também os detalhes de
ligação entre a alvenaria e a estrutura de concreto armado.
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A Norma de Desempenho tem 6
partes. As duas partes principais a
serem atendidas são a parte 2 , de
estrutura, e a parte 4, de vedações. A
grande diferença entre os sistemas é
Temos que trabalhar pensando às vezes na estrutura, às vezes na
alvenaria e algumas vezes no conjunto entre elas e outros subsistemas,
como esquadrias, revestimento etc.
Para verificar o atendimento da “Norma de Desempenho, parte 2 –
estrutura”, precisamos inicialmente obedecer aos itens da norma
prescritiva, a NBR6118. Com isto já garantimos que as tensões e
deformações estão dentro dos limites especificados, assim como a vida
útil da estrutura de 50 anos.
Em seguida, começamos a pensar na “parte 4 – vedações”. Teremos os
ensaios mecânicos que deverão ser feitos no conjunto estrutura-vedação:
corpo mole, corpo duro, corpo mole na porta, batidas de porta,
arrancamento horizontal e arrancamento inclinado. Os ensaios de corpo
duro, batidas de porta e os arrancamentos são mais característicos da
alvenaria de vedação. Já os ensaios de corpo mole, na parede e na porta
dependem dos dois sistemas, pois a alvenaria transferirá os esforços
para a estrutura.
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Os requisitos de estanqueidade e isolação térmica durante um incêndio
são características da alvenaria de vedação. Mas a estabilidade ocorrerá
em dois momentos: integridade da alvenaria e depois da estrutura como
um todo. Neste caso, assim como no quesito estanqueidade à água, vão
ser muito importantes os cordões de assentamento (longitudinal,
transversal e vertical) assim como o tipo de ligação da alvenaria com a
estrutura ( nos pilares e no encunhamento junto ao fundo das vigas).
O conforto térmico e acústico será
sempre caracterizado pelo conjunto
de estrutura, mais vedações, mais
revestimento , mais esquadrias. É um
conjunto muito complexo, sendo a
alvenaria de vedação e esquadrias os
fatores mais determinantes.
Já temos alguns fabricantes de esquadrias com produtos ensaiados e com
índices determinados. A maior dúvida é que material estamos usando
para a vedação e qual o seu comportamento. Em alguns casos de blocos
cerâmicos e para os blocos de concreto de vedação normalizados, temos
estes valores. Para os demais, recomenda-se os ensaios in loco.
Vimos que é muito difícil ter parâmetros prévios para um sistema que
pode variar tanto. Temos bons resultados em algumas situações. Mas,
para a grande maioria do mercado, não temos nenhum dado que possa
embasar previamente a indicação de utilização de determinado material.
As construtoras, neste caso, precisarão fazer os ensaios caso a caso.
Artigo publicado em 25 de julho de 2017 no Blog da ConstruLiga.......................................................................................................... 21
Desempenho da Alvenaria
Estrutural – Atendimento à
NBR 15.575
CAPÍTULO 4
A Norma de Desempenho, NBR 15.575, chegou para
modificar nossos conceitos de projeto e construção de
nossas edificações. O ponto principal desta norma é que ela
não é uma norma prescritiva, que fixa tipo e qualidade de
materiais, espessuras mínimas etc.
A Norma fixa os parâmetros mínimos para o desempenho global da
edificação, sem dizer como alcança-lo. Isto será de responsabilidade de
toda a cadeia integrada, desde os projetistas, fornecedores de materiais,
instaladores, mão de obra em geral até o engenheiro da obra e
responsável pela construtora.
Por exemplo: no conforto térmico para dias quentes, ela simplesmente
especifica que a temperatura interna do ambiente não poderá ser
superior à temperatura externa. Como alcançar isso: aí entram os
profissionais, especialmente arquitetos e engenheiros.
De uma maneira geral, ela divide as necessidades a serem atingidas em:
segurança, habitabilidade e sustentabilidade.
Para as paredes de blocos de concreto, os principais elementos de
referência são a Norma de projeto e construção, NBR15961, e o Manual
de Desempenho-Alvenaria de blocos de concreto em sua segunda edição,
realizado pela ABCP, Bloco Brasil e Sinaprocim.
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O cumprimento de todos os itens da
NBR 15961 já garante os requisitos
estruturais, tensões e deformações, e
também a vida útil mínima de 50
anos. Como a parede é um elemento
estrutural, planejada e calculada, os
ensaios mecânicos passam com
muita facilidade : corpo mole, corpo
duro, arrancamentos e ações transmitidas por portas. Os demais itens
têm que ser verificados levando em conta todo o conjunto do ambiente.
A segurança contra incêndio vai depender também dos revestimentos da
parede para atingirmos os requisitos de estabilidade , estanqueidade
( para-chamas ) e isolação térmica ( corta-fogo ). Uma parede de blocos
de concreto de 14 cm, revestida com argamassa cimentícia de 15 mm nas
duas faces, tem, segundo os ensaios relatados no Manual, estabilidade
por 120 min , estanqueidade por 120 min e isolação térmica por 107
min.
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A estanqueidade da alvenaria é muito boa, mas devemos observar o
conjunto com a esquadria. Ela pode ter vazamentos entre as lâminas e os
trilhos ou também entre a esquadria e a alvenaria. Percebe-se que temos
que buscar não só materiais de melhor qualidade mas também melhores
técnicas construtivas de instalação. A estanqueidade deve ser verificada
com a velocidade do vento especificada pela NBR 6123.
Agora, dois pontos polêmicos : conforto térmico e conforto acústico.
O conforto térmico deve ser atendido para as 8 zonas bioclimáticas
definidas pela NBR 15220, desde a mais fria de altitude ( Z1 ) até a
quente e úmida ( Z8 ). A transmitância térmica da parede de blocos de
concreto leva à análise computacional do conjunto da edificação.
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Para isso precisamos definir com precisão todos os elementos
envolvidos: espessura, revestimento e cor das paredes externas e
internas, pé direito, telhado, espessura de laje e todas as características
das esquadrias: tamanho, sombreamento e ventilação.
No exemplo mostrado no Manual de Desempenho observa-se que as
paredes de bloco de concreto têm um bom desempenho térmico,
passando com condições mínimas ou médias, desde que se tenha
sombreamento e/ou ventilação nas esquadrias.
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O conforto acústico deve ser atingido em diferentes classes de ruído
externo. Quanto mais barulhento for o exterior maior será o requisito
para as paredes. Este valor varia também dependendo do tipo de
ambiente, sendo mais rigoroso para os dormitórios que para as salas.
Os resultados apresentados no Manual mostram que precisamos ter
bastante cuidado na especificação das paredes dos dormitórios, ficando
as demais situações atendidas no nível inferior previsto na Norma
de Desempenho.
Uma grande discussão, de todos os sistemas construtivos é o ruído de
impacto na laje. Várias soluções são tentadas, desde o aumento da
espessura da laje ou do contrapiso, até materiais de amortecimento
acústico.
O que se observa é que as lajes de ambientes pequenos, típicos das
habitações de interesse social, não apresentam problema deste tipo de
ruído, com as espessuras mínimas de laje normalmente utilizadas.
Para finalizar, devemos atentar para um importante ponto da norma de
desempenho. Para garantir a vida útil das unidades é necessário fazer a
manutenção das mesmas. E essa manutenção é responsabilidade do
usuário. É a primeira vez que uma norma coloca o próprio usuário como
responsável por seu imóvel.
Artigo publicado em 13 de julho de 2017 no Blog da ConstruLiga.......................................................................................................... 27
As transições na
Alvenaria Estrutural
CAPÍTULO 5
Cada vez mais utiliza-se edifícios de alvenaria estrutural
com grande altura e com térreos e subsolos utilizados para
salões de festa, brinquedoteca e vários pavimentos de
garagem. Com isto tem-se sempre uma pavimento de
transição entre a alvenaria estrutural dos andares tipo e a
estrutura de concreto armado (vigas e pilares) dos
pavimentos inferiores. Muito tem-se falado sobre o
comportamento estrutural deste pavimento. Apresenta-se
neste artigo um resumo dos estudos e modelagens
mais atuais.
O primeiro grande assunto a ser tratado é o próprio nome. Quando fala-
se de efeito arco imediatamente vêm à nossa mente as pontes e
aquedutos de pedra dos romanos. Mas, o fenômeno envolvido é a
uniformização de deformações em estruturas de painel, como as de
alvenaria estrutural e paredes de concreto. O painel com apoios de
rigidezes diferentes tenta trabalhar com a menor deformação diferencial
possível, levando mais carga para os pontos de maior rigidez.
No caso clássico de painéis sem abertura apoiados nas extremidades,
este fenômeno vai levar a um diagrama de tensões onde aparece um
arco no mesmo. Os estudos em elementos finitos, comprovam
esta situação.
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Mesmo a presença de aberturas , quase não altera o fenômeno, apesar de
não vermos mais o desenho clássico de um arco.
Observa-se nestes pavimentos que as tensões são praticamente iguais,
mostrando que o efeito arco acontece localizadamente sobre os pilares
ao longo do primeiro pavimento.
Comportamento dos mais interessantes se observa ao analisar uma
estrutura tridimensional, composta por duas paredes apoiadas sobre uma
estrutura de vigas suporte apoiadas apenas nas extremidades.
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Observa-se a concentração de tensões de compressão sobre os pilares,
mas não sobre o cruzamento das paredes. As paredes funcionam como
um único conjunto apoiado diretamente sobre os três pilares das
extremidades.
A uniformização das deformações, com sua concentração de cargas sobre
os apoios, levará a um grande cuidado com as tensões nestes pontos. Por
eles passarão toda a carga de um prédio em seu caminho para chegar
aos pilares. Teremos grandes concentrações, chegando a 2 ou 4 vezes a
carga média do vão. Mesmo com a utilização de vigas de grandes
dimensões, não calculadas com o efeito arco, teremos concentrações
elevadas. Isto está alertado na nova revisão das normas de alvenaria ao
tratar da interação entre a alvenaria e as estruturas de apoio.
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Da mesma maneira que na alvenaria estrutural, a carga que passa como
cortante na extremidade da viga é bastante alta, pois tratam-se de
tensões oriundas da carga de todo um prédio. Observe-se que há uma
redução muito grande nos momentos fletores da viga de transição, mas a
redução de cortante não é tão significativa, merecendo grande atenção
no seu dimensionamento.
CONCLUSÃO
A deformação faz parte do funcionamento de qualquer estrutura. A
uniformização de deformações é inerente às estruturas de painel, tipo
alvenaria estrutural. Tem-se, portanto, que analisar com muito cuidado a
interface entre os painéis e seus apoios.
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A concentração dos esforços sobre os pilares é afetada pela diferença de
rigidez dos apoios. Os painéis funcionam de forma tridimensional e
contornando as aberturas. A análise do caminhamento das tensões deve
ser feita de maneira bastante criteriosa.
Dois pontos são muito importante de serem analisados: a concentração
de esforços nos painéis, logo acima dos pilares, e os esforços cortantes
das vigas de apoio.
Artigo publicado em 12 de junho de 2017 no Blog da ConstruLiga.......................................................................................................... 33
Controle de qualidade na
alvenaria estrutural
CAPÍTULO 6
O controle de qualidade na alvenaria estrutural deve
ser entendido de uma maneira mais global.
A qualidade começa a se manifestar desde as
premissas do incorporador, passando pelos projetos
e planejamento.
Normalmente nós entendemos o controle como ensaios dos materiais e,
às vezes, o controle da execução. Vamos focar neste texto no controle
dos materiais.
Sempre que falamos em controle de qualidade dos materiais temos que
pensar numa base de 3 pontos: especificação, ensaios, rastreabilidade.
O resultado de um ensaio só tem valor se podemos compará-lo com a
especificada no projeto e se sabemos onde o material foi aplicado (para
as devidas correções, se necessário).
Na alvenaria estrutural, temos 3 materiais básicos: os blocos de concreto,
a argamassa de assentamento e o graute. Temos também o ensaio do
prisma composto por dois blocos superpostos, assentados com a
argamassa de projeto e grauteado ou não segundo especificações de
projeto.
Os blocos de concreto são normalizados pela NBR6136 e, além disso,
vários fabricantes possuem selo de qualidade da ABCP. Nessa norma são
definidas todas as dimensões com suas tolerâncias e os ensaios de
compressão, absorção total e retração. .......................................................................................................... 35
É bastante interessante checar também a absorção inicial (IRA ou AAI),
apesar deste ensaio não ser requerido pela NBR6136. Este dado será
bastante importante no funcionamento conjunto bloco-argamassa, seja
no assentamento como no revestimento. Para os blocos, a única
especificação necessária nos projetos é a resistência a compressão.
Paralelamente, definimos em conjunto com o bloco a resistência do
prisma com seu fator de eficiência.
A argamassa é um material com múltiplas propriedades e que costuma
ser mal especificada, apenas pela resistência a compressão, que é uma
de suas características menos importante.
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Para começar, precisamos ter trabalhabilidade no estado fresco. Isto
envolve ter plasticidade (para conseguirmos executar os cordões),
consistência (para possibilitar a colocação do bloco sobre o cordão sem
amassar) e coesão. A qualidade mais desejada é a aderência, que deve
ser medida conforme o anexo C (normativo) da NBR15961 , em ensaio de
prisma deitado.
O graute é outro material que não é completamente especificado.
Também para ele, normalmente, só se especifica a resistência a
compressão. Pelo menos aqui, esta é a propriedade mais importante. Mas
precisamos de outros valores. O graute deve ser colocado em um
pequeno espaço e jogado de uma altura de até 3m.
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Ele deverá , portanto ter coesão e plasticidade equivalente a um
concreto auto adensável, com a determinação do slump-flow necessário,
observando-se durante o mesmo se ele mantém a proporção de
agregados em todos os pontos, sem exsudação.
Deverá ter também boa aderência e baixa retração, duas propriedades
que também deverão ser especificadas.
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O ponto mais importante no controle de qualidade da alvenaria
estrutural é o ensaio de prisma. Ele representa o menor elemento que
representa a parede pois terá o funcionamento conjunto do bloco com a
argamassa ou bloco, argamassa e graute. Este ensaio é muito sensível à
perda de aderência da argamassa.
Para isso é muito importante o cuidado no transporte do prisma da obra
para o laboratório, assim como cuidados no capeamento dos mesmos.
Nos prismas grauteados é muito importante observar a não retração do
graute, pois isso fará com que toda a carga da prensa durante o ensaio se
aplique somente no bloco, distorcendo o resultado.
O resultado do prisma é o valor básico que os projetistas estruturais
avaliam para determinar a resistência final da parede.
Artigo publicado em 29 de Maio de 2017 no Blog da ConstruLiga.......................................................................................................... 39
Comportamento das
estruturas em painel –
Alvenaria estrutural e
Paredes de concreto
CAPÍTULO 7
A alvenaria estrutural e as paredes de concreto são
estruturas que funcionam como painel, totalmente diferente
das convencionais de concreto armado.
O caminhamento vertical das cargas nas estruturas convencionais é
linear enquanto que nas estruturas de painel elas podem caminhar
superficialmente.
Uma das grandes vantagens das estruturas de painel é que as paredes de
vedação são agora também estruturais. Isso leva a uma grande
terminalidade do processo construtivo. Ao acabar de executar a
estrutura, temos a obra já fechada e com a maioria das paredes internas
prontas, inclusive toda a elétrica e sistemas. Essa agilidade proporciona
uma redução no prazo da obra que refletirá fortemente como redução
dos custos da mesma.
Outra vantagem é o atendimento de vários itens da Norma de
Desempenho, NBR 15.575. Os ensaios mecânicos (corpo mole, corpo
duro, arranchamento horizontal, arranchamento inclinado e batidas de
porta ) são facilmente atendidos por paredes bem resistentes e
completamente calculadas e detalhadas.
Estrutura linear Estrutura painel
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Também serão atendidos todos os itens referentes a estrutura, como
tensões, deformações e vida útil da construção.
Em relação ao funcionamento estrutural, como os painéis são todos
ligados entre si (amarração direta na alvenaria estrutural e ligação com
tela nas paredes de concreto) as cargas podem se movimentar entre os
painéis. Isso faz com que haja uma uniformização nos valores das cargas.
Para que os painéis tenham a menor diferença possível nas deformações,
o de carga maior passará parte da mesma para um painel com carga
menor, tendendo a menores diferenças entre eles. Isso levará a uma
diminuição da carga máxima em cada pavimento, valor que definirá a
resistência do material de todo o andar. Mais uma economia.
Esta uniformização será total no conjunto de trechos adjacentes sem
aberturas. É o que chamamos de subestruturas. Entre elas podem ocorrer
interações pelos lintéis, trechos de painel sobre e sob as aberturas
(portas e janelas). Estas considerações definem o método de cálculo para
as cargas verticais (peso próprio, revestimentos e sobrecargas
acidentais), nas estruturas de painel.
Já para os carregamentos horizontais, seja carga permanente
(desaprumo) ou acidental (vento), o cálculo se baseia no fato que todas
as paredes vão ter a mesma deformação em todos os pavimentos. Isto
porque a laje em cada andar une todas as paredes. Com isso
conseguimos determinar a parcela de carga horizontal que cada parede
vai resistir, baseado na proporcionalidade dos momentos de inércia de
cada uma.
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Com os valores de carga vertical e carga horizontal de cada parede,
montamos as várias combinações e envoltórias definidas nas normas de
ações e verificamos as tensões que ocorrem nas paredes. Nos casos em
que o efeito de vento é mais pronunciado (edifícios mais altos ou mais
estreitos), vão surgir trações nas extremidades das paredes que deverão
ser resistidas com armadura. Devemos lembrar que os esforços de vento
podem ocorrer em várias direções, portanto esta armadura vai ser
colocada nas duas extremidades da parede.
Para os esforços horizontais, é mais importante ainda uma análise
cuidadosa dos efeitos dos lintéis.
Outro efeito característico dos painéis em sua interface com um sistema
convencional que utiliza pilares é o efeito arco mencionado
no capítulo 5:
O projeto destes sistemas construtivos é muito mais detalhado, pois a
parede toda é agora uma estrutura.
.......................................................................................................... 43
Assim, além de todos os detalhes referente à capacidade de suporte da
parede, temos que compatibilizar com todos os subsistemas acoplados às
mesmas, em especial as esquadrias e instalações elétricas e de sistema.
Ao redor das esquadrias deverão ser previstas as armaduras necessárias
para a movimentação da carga sobre e sob a mesma, como vergas,
contravergas e armaduras suplementares de canto. As instalações
elétricas deverão ter um sentido predominantemente vertical.
As instalações hidráulicas e sanitárias deverão ser executadas
externamente às paredes. Esta imposição não é das normas prescritivas
(NBR 15961 para alvenaria estrutural e NBR16055 para paredes de
concreto), e sim da norma de desempenho, NBR 15575, ao exigir a
manutibilidade de tudo que se colocar na edificação. É claro que, sendo
todas as paredes estruturais, não poderemos fazer a manutenção sem
quebrar a estrutura.
Concluindo, os sistemas estruturais em painel apresentam:
• Terminalidade
• Desempenho
• Racionalização
• Velocidade
• Economia
Artigo publicado em 25 de Abril de 2017 no Blog da ConstruLiga44 .........................................................................................................
Desempenho das Paredes de
Concreto – Atendimento à
NBR 15.575
CAPÍTULO 8
Segurança, habitabilidade e sustentabilidade. Como estes
fatores se traduzem em parâmetros construtivos na NBR
15.575 usando Paredes de Concreto?
A Norma de Desempenho, NBR 15.575, chegou para modificar nossos
conceitos de projeto e construção de nossas edificações. O ponto
principal desta norma é que ela não é uma norma prescritiva, que fixa
tipo e qualidade de materiais, espessuras mínimas etc.
Ela fixa os parâmetros mínimos para o desempenho global da edificação,
sem dizer como alcança-lo. Isto será de responsabilidade de toda a
cadeia integrada, desde os projetistas, fornecedores de materiais,
instaladores, mão de obra em geral até o engenheiro da obra e
responsável pela construtora. Por exemplo: no conforto térmico para dias
quentes ela simplesmente especifica que a temperatura interna do
ambiente não poderá ser superior à temperatura externa. Como alcançar
isso? É aí que entram os profissionais, especialmente arquitetos
e engenheiros.
De uma maneira geral, ela divide as necessidades a serem atingidas em
três tópicos: segurança, habitabilidade e sustentabilidade. Para as
paredes de concreto, os principais referências são a Norma de projeto e
execução, a NBR16055 e os relatórios dos ensaios de Furnas,
consolidados por relatório da Escola Politécnica da USP.
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Assim como na alvenaria estrutural ,
o cumprimento de todos os itens da
NBR 16055 já garante os requisitos
estruturais, tensões e deformações, e
também a vida útil mínima de 50
anos.
Como a parede é um elemento estrutural, planejada e calculada, os
ensaios mecânicos passam com ainda mais facilidade: corpo mole, corpo
duro, arrancamentos e ações transmitidas por portas. Não se concebe
uma vedação mais resistente que uma parede feita inteiramente de
concreto estrutural. Os demais itens têm que ser verificados levando em
conta todo o conjunto do ambiente.
A segurança contra incêndio é verificada para atingirmos os requisitos de
estabilidade , estanqueidade (para-chamas) e isolação térmica (corta-
fogo). Uma parede de concreto com 10 cm de espessura, tem, segundo os
ensaios realizados uma resistência ao fogo de 125 min, podendo ser
classificada com T-120.
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A estanqueidade da parede de concreto é muito boa, mas devemos
observar o conjunto com a esquadria. Ela pode ter vazamentos entre as
lâminas e os trilhos ou também entre a esquadria e o concreto.
Percebe-se que temos que buscar não só materiais de melhor qualidade
mas também melhores técnicas construtivas de instalação. A
estanqueidade deve ser verificada com a velocidade do vento
especificada pela NBR 6123.
Agora, dois pontos polêmicos: conforto térmico e conforto acústico. O
conforto térmico deve ser atendido para as 8 zonas bioclimáticas
definidas pela NBR 15220, desde a mais fria de altitude (Z1) até a quente
e úmida (Z8).
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A transmitância térmica da parede de
concreto leva à análise
computacional do conjunto da
edificação. Para isso precisamos
definir com precisão todos os
elementos envolvidos: espessura,
revestimento e cor das paredes
externas e internas, pé direito,
telhado, espessura de laje e todas as características das esquadrias:
tamanho, sombreamento e ventilação.
Nos ensaios computacionais realizados com parede de 10 cm, observou-
se que o sistema passa neste quesito na grande maioria de situações, a
ponto da CEF dispensar o relatório em determinadas condições:
O conforto acústico deve ser atingido
em diferentes classes de ruído
externo. Quanto mais barulhento for
o exterior maior será o requisito para
as paredes.
Este valor varia também dependendo do tipo de ambiente, sendo mais
rigoroso para os dormitórios que para as salas. Os resultados
apresentados em diferentes ensaios mostram que precisamos ter
bastante cuidado na especificação das paredes dos dormitórios, ficando
as demais situações atendidas no nível inferior previsto na Norma
de Desempenho.
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Uma grande discussão, de todos os sistemas construtivos, é o ruído de
impacto na laje. Várias soluções são tentadas, desde o aumento da
espessura da laje ou do contrapiso, até materiais de amortecimento
acústico.
O que se observa é que as lajes de ambientes pequenos, típicos das
habitações de interesse social, não apresentam problema deste tipo de
ruído, com as espessuras mínimas de laje normalmente utilizadas.
Para finalizar, devemos atentar para um importante ponto da Norma de
Desempenho. Para garantir a vida útil das unidades, é necessário fazer a
manutenção das mesmas. E essa manutenção é responsabilidade do
usuário. É a primeira vez que uma norma coloca o próprio usuário como
responsável por seu imóvel.
Artigo publicado em 1 de agosto de 2017 no Blog da ConstruLiga50 .........................................................................................................
Concreto – A qualidade nas
Paredes de Concreto
CAPÍTULO 9
O desenvolvimento de um traço adequado por um
tecnologista de concreto é fundamental para o bom
funcionamento do conjunto: acabamento da face e das
arestas, preenchimento total da forma, baixa incidência
de fissuras.
Tudo leva a um concreto auto adensável que consegue preencher toda a
altura da parede, mesmo com uma largura pequena e presença de telas e
eletrodutos na mesma. Devemos ter uma boa qualidade das formas, em
função do maior empuxo do concreto e boa amarração de todos os
elementos que estiverem dentro da parede ( caixas elétricas e
eletrodutos ). Para isso o mercado já desenvolveu caixas e espaçadores
plásticos apropriados para estas situações.
O concreto auto adensável é caracterizado por ser mais argamassado
com a presença de finos em sua constituição. Estes finos já diminuem
bastante a retração, mas, se for necessário, podemos utilizar aditivos
anti-retração.
Este concreto é normalizado pela NBR 15823 e pode ser especificado
através dos ensaios previstos na mesma:
Fluidez: slump-flow entre 650 e 750 mm ( SF2 )
Viscosidade: Tempo para abrir 500 mm menor que 2 s ( VS1 )
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Habilidade passante por um anel J, medindo a altura do concreto dentro
e fora do anel. Esta diferença deverá ser menor que 25 mm ( PJ1 )
Segregação e exsudação por identificação visual: observar se o agregado
está bem distribuído e se não há nata de cimento na borda do concreto
Nos projetos estruturais devemos ter as especificações:
Classe de agressividade
Resistência característica aos 28 dias, fck
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Resistência de desforma a xx horas fcj
Módulo de deformação Ec ( tangente )
Coeficiente de retração
Slump-flow
Fator água/cimento
Diâmetro máximo dos agregados
Consumo mínimo de cimento
Consumo mínimo de finos inertes
Consumo mínimo de fibras de polipropileno
Artigo publicado em 5 de junho de 2017 no Blog da ConstruLiga54 .........................................................................................................
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