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Construindo em alvenaria estrutural / Humberto Ramos Roman, Cristine do Nascimento Mutti, Hércules Nunes de Araújo Article Source: OAI
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Available from: Humberto Roman Retrieved on: 02 June 2016
ÍNDICE I - INTRODUÇÃO........................................................... ................................................................. .................. 1 II - A ALVENARIA ESTRUTURAL ESTRUTURAL ............................................................. ................................................... 3 1. APRESENTANDO A ALVENARIA............................................................................................................ 3 1.1 TIPOS DE ALVENARIA ......................................................................................................................... 3 1.2 PAREDES COMO ELEMENTOS DE ALVENARIA ............................................................................... 4
2. O PRINCÍPIO BÁSICO DA ALVENARIA ESTRUTURAL ....................................................................... 4 2.1 Forma da parede .................................................................................................................................... 5 2.2 Arranjo apropriado das paredes ............................................................................................................ 6 2.3 Uso de alvenaria armada ou protendida ........................................................ ........................................ 7
3. VANTAGENS DA ALVENARIA ESTRUTURAL........................................................ ..................................................................................... ............................. 8 4. MATERIAIS CONSTITUINTES DA ALVENARIA................................................................ ................................................................................... ................... 9 4.1 UNIDADES DE ALVENARIA .............................................................. ................................................... 9 4.2 ARGAMASSAS DE ASSENTAMENTO ................................................................................................. 13 4.3 Graute ................................................................................................................................................... 19
5. FATORES IMPORTANTES NA IMPORTANTES NA DEFINIÇÃO DO PROJETO ................................................................. 22 6. FATORES QUE AFETAM A QUALIDADE DA ALVENARIA....................................................... ............................................................... ........ 23 6.1 Resistência do bloco ............................................................................................................................. 23 6.2 Geometria da Unidade ......................................................................................................................... 24 6.3 Resistência da Argamassa .................................................................................................................... 24 6.4 Espessura das juntas ................................................................. ............................................................ 25 6.5 Qualidade da mão de obra ................................................................................................................... 25
III - OS PROJETOS ........................................................ ................................................................. ................ 28 1. COORDENAÇÃO DE PROJETOS ........................................................... ............................................................................................................ ................................................. 28 2. PROJETO ARQUITETÔNICO ................................................................. .................................................................................................................. ................................................. 29 2.1 Definição dos condicionantes de projeto ........................................................ ...................................... 30 2.2 Simplificação do pro jeto ............................................................ ........................................................... 30 2.3 Simetria ..................................................... ................................................................. ........................... 31 2.4 Modulação ............................................................................................................................................ 32 2.5 Passagem de Dutos ......................................................... .............................................................. ........ 35 2.6 Paginação ............................................................................................................................................. 37
3. PROJETO HIDRÁULICO ............................................................... .......................................................................................................................... ........................................................... 39 4. PROJETO ELÉTRICO ............................................................................................................................... 41 5. PROJETO EXECUTIVO ................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................ 54 5.1 Planta Baixa ......................................................................................................................................... 55 5.2 Paginações............................................................................................................................................ 55 5.3 Detalhes Construtivos ................................................................ ........................................................... 55
IV - A EXECUÇÃO ......................................................... ................................................................. ................ 57 1. COMUNICAÇÃO PROJETO/OBRA........................................................ .................................................................................................................... ............................................................ 57 1.1 Padronização ....................................................... ................................................................. ................ 57 1.2 Seqüência executiva e interdependência entre atividades ............................................................ ........ 58 1.3 Acessibilidade e espaços adequados para trabalho ............................................................................. 59
2. IMPLANTAÇÃO DE CANTEIRO............................................................ ............................................................................................................. ................................................. 59 2.1 Planejamento de layout ........................................................................................................................ 60 2.2 Treinamento de mão de obra ................................................................................................................ 63 2.3 Equipamentos e Ferramentas ............................................................................................................... 66 2.4 Cronograma (planejar a execução) ................................................................ ...................................... 67
V - NORMAS TÉCNICAS RELEVANTES E BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA PARA ALVENARIA ESTRUTURAL ..................................................... ................................................................. ........................... 69
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I - INTRODUÇÃO
A Alvenaria Estrutural para prédios de vários pavimentos tornou-se uma opção de construção largamente empregada no mundo, devido a vantagens como flexibilidade de construção, economia, valor estético e velocidade de construção. A grande vantagem que a Alvenaria Estrutural apresenta é a possibilidade desta incorporar facilmente os conceitos de racionalização, produtividade e qualidade, produzindo ainda, construções com bom desempenho desempenho tecnológico aliado a baixos custos. A Alvenaria Estrutural nos últimos 30 anos, devido a extensos trabalhos de pesquisa, à imaginação de projetistas e à grande melhoria da qualidade dos materiais, apresentou maiores e mais visíveis avanços do que qualquer outra forma de estrutura usada na construção. Como conseqüência, pode-se afirmar com segurança que a Alvenaria Estrutural é o mais econômico e moderno método de construção. Em países como Inglaterra, Austrália, Alemanha e Estados Unidos, este método construtivo é o mais utilizado e de maior aceitação pelo usuário. No Brasil, a técnica de cálculo e execução com Alvenaria Estrutural é relativamente recente (final dos anos 60) e até hoje pouco conhecida da maioria dos profissionais da Engenharia Civil. No entanto, a abertura de novas fábricas de materiais assim como o surgimento de grupos de pesquisa sobre o tema fazem com que a cada dia, mais e mais construtores utilizem e se interessem pelo sistema. Este livro foi elaborado com o objetivo de fornecer f ornecer ao projetista informações sobre o sistema construtivo, os procedimentos adequados adequados às etapas de projetos, informações técnicas sobre os materiais, comportamento estrutural dos mesmos e exemplos básicos, um instrumento prático que facilite o projeto em Alvenaria Estrutural.
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É embasado num dos princípios fundamentais do sistema construtivo em Alvenaria Estrutural. Este princípio considera indispensável a interligação dos vários projetos complementares, para que um não interfira sobre os outros com prejuízo sobre o produto final. A ação da racionalização na fase de execução dos empreendimentos torna-se efetiva quando coerentemente aplicada com um projeto desenvolvido segundo os mesmos princípios. Por este motivo, condensou-se num único volume as instruções para elaborar o projeto arquitetônico, os projetos hidráulicos e elétricos. Espera-se que o mesmo represente um acréscimo técnico para o usuário.
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II - A ALVENARIA ESTRUTURAL
1. APRESENTANDO APRESENTANDO A A LVENARIA
1.1 TIPOS DE ALVENARIA
Dependendo Dependendo da utilização utili zação e da forma como é feita, a alvenaria pode apresentar-se das seguintes formas:
Alvenaria não armada : neste tipo de alvenaria, os reforços de aço (barras, fios e telas) ocorrem apenas por necessidades necessidades construtivas.
Alvenaria armada : a alvenaria é reforçada devido à exigências estruturais. São utilizadas armaduras passivas de fios, barras e telas de aço.
Alvenaria protendida : alvenaria reforçada por uma armadura ativa (pré-tensionada) que submete a alvenaria a esforços de compressão.
Alvenaria resistente : são as alvenarias construídas para resistirem a cargas outras além do próprio peso.
Alvenaria estrutural : diferencia-se da alvenaria resistente por ser dimensionada segundo métodos de cálculo racionais e de confiabilidade determinável enquanto a alvenaria resistente é dimensionada empiricamente.
1.2 PAREDES COMO ELEMENTOS DE ALVENARIA
As paredes são os elementos estruturais da alvenaria. São definidos como elemento laminar vertical apoiado de modo contínuo em toda a sua base, com comprimento maior que 5 vezes a espessura. De acordo com a função estrutural que exercem, as paredes são definidas como:
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Paredes de vedação : são aquelas que resistem apenas ao próprio peso e têm função de separação de ambientes internos ou de fechamento externo. Não têm nenhuma responsabilidade responsabilidade estrutural.
Paredes estruturais : têm a função de resistir todas as cargas verticais, de peso próprio e acidentais acidentais aplicadas aplicadas sobre elas. elas.
Paredes de contraventamento : são as paredes estruturais projetadas para suportarem também às cargas horizontais, originadas especialmente pela ação dos ventos, paralelas ao seu plano.
Paredes enrijecedoras : têm a função de enrijecerem as paredes estruturais contra a flambagem.
Pilares de Alvenaria: são os elementos isolados que resistem a cargas de compressão e com largura menor que 4 vezes a espessura.
2. O PRINCÍPIO BÁSICO DA A LVE NA RIA ESTRUTURA L
Alvenaria Estrutural é o processo construtivo em que se utiliza as paredes da habitação para resistir às cargas, em substituição aos pilares e vigas utilizados nos sistemas de concreto armado, aço ou madeira. O desenvolvimento de projetos em alvenaria estrutural exige do projetista procedimentos diferentes dos tomados quando do cálculo de outros tipos ti pos de estruturas. Por serem sistemas diferentes, com filosofias distintas, o projetista e o construtor não devem conceber soluções com base em conhecimentos e procedimentos aplicáveis ao concreto armado. Deve pensar alvenaria estrutural. A base de projetos em alvenaria estrutural se assenta nos seguintes princípios:
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alvenaria pode suportar grandes tensões de compressão, mas pequenas tensões de tração;
todo momento fletor, que sem pré-compressão causa tração, deve ser evitado.
Logo, aumentando a compressão, diminui-se a possibilidade de aparecimento de esforços de tração na alvenaria. Deve-se, portanto explorar a resistência à compressão do bloco estrutural para compensar a fraca resistência à tração. Para tal, é importante o conhecimento por todos os projetistas (arquitetônico, hidráulico, elétrico, estrutural) das maneiras de potencializar as vantagens da alvenaria estrutural, obtendo maior qualidade e economia das edificações construídas usando este processo. As formas de se otimizar o projeto, conferindo estabilidade estrutural ao prédio, com menor custo de materiais e mão-de-obra podem ser divididas em quatro grupos: 2.1 Forma da parede
Pode-se utilizar paredes com diferentes formas, aumentando-se a inércia das mesmas, em caso de necessidade. As formas mais usadas são:
(a) fin walls (b) paredes diafragma diafragma (c) paredes duplas duplas (d) paredes mais mais grossas (e) paredes com com colunas
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(b) (a)
(c)
(d)
(e)
Figura 2.1 - Formas possíveis de paredes estruturais
2.2 Arranjo apropriado das paredes
Um bom projeto arquitetônico deve prever uma distribuição tal das paredes de forma que cada parede atue como elemento enrijecedor e estabilizador de outra. Não é difícil desenvolver desenvolver um projeto arquitetônico capaz de atender tanto às exigências estruturais quanto às funcionais a que se destina o prédio. Pode-se obter grande economia e estabilidade explorando-se adequadamente os elementos essenciais da edificação. Assim, por exemplo, lajes e pisos podem ser usados para:
aplicar cargas verticais às paredes;
amarrar a estrutura;
distribuir as cargas horizontais.
As escadas, poços de elevadores e de condução de eletrodutos são importantes para a obtenção de rigidez lateral.
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Figura 2.2 - Arranjos de paredes que conferem maior estabilidade à estrutura
2.3 Uso de alvenaria armada ou protendida
Quando, por alguma razão, mostrar-se necessário, pode-se utilizar alvenaria armada ou protendida. Estas técnicas são geralmente simples, práticas, econômicas e mais rápidas do que o concreto armado e protendido. Podem ser usadas para reforçar pontos localizados de uma obra em concreto armado ou como princípio estrutural de todo o projeto. Favorecem o desenvolvimento desenvolvimento de formas arquitetônicas mais arrojadas (Figura 2.3). A Alvenaria armada é excelente solução também, quando necessidades funcionais requeiram grandes espaços abertos no térreo, tais como área de recepção e restaurante de hotel, estacionamentos, grandes lojas, etc. Normalmente consiste de pilares de alvenaria, concreto ou aço, suportando uma laje de concreto. Acima desta laje, a estrutura pode ser de paredes de alvenaria estrutural, estrutural, armada ou não.
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(a)
(b)
Figura 2.3 – (a) (a) armadura passiva; (b) armadura protendida
3. VANTAGENS DA ALVENARIA ESTRUTU ESTRUTURAL RAL
A alvenaria estrutural, após passar por adequada etapa de implantação, apresenta várias vantagens em relação aos processos construtivos tradicionais. Para a execução dos projetos, o sistema permite detalhamentos estéticos bastante atraentes, com variadas formas, texturas e cores, oferecendo boas possibilidades arquitetônicas e estruturais. Devido à coordenação modular apresentada, todos os projetos são mais fáceis de detalhar. Possibilita a elaboração de um projeto executivo de fácil compreensão pela mão de obra. Projetos realizados em alvenaria estrutural são aplicáveis a uma grande variedade de usos funcionais. Quanto ao custo, normalmente, é mais econômica do que prédios estruturados, o que ocorre não só por se executar estrutura e alvenaria numa só etapa, mas também devido à economia no uso de madeiras para formas, redução no uso de concreto e ferragem, menores espessuras de revestimentos, maior rapidez na execução. Além disto, a simplificação nas instalações, onde são evitados rasgos nas paredes, ocasiona menor desperdício de material do que o verificado em obras convencionais.
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Em relação à mão de obra, verifica-se boa receptividade ao treinamento, com aprendizagem rápida, o que possibilita menor número de equipes ou sub-contratados para o trabalho, e redução significativa na mão de obra de carpintaria e ferragens, além do que, extrema facilidade de supervisão da obra. Como inconveniente, fica a limitada possibilidade de remoção de paredes, havendo havendo a necessidade de definir, já no projeto quais as que podem ser removidas. Também como desvantagem, verifica-se, em alguns casos, o aumento de custo para projetos mais arrojados (com detalhes específicos e grandes vãos).
4. MATERIAIS CONSTITUI CONSTITUINTES NTES DA A LVENA RIA
4.1 UNIDADES DE ALVENARIA
Produto industrializado de dimensões e peso que o fazem manuseável, de formato paralelepipedal paralelepipedal e adequado adequado para compor compor uma alvenaria. alvenaria. É bastante comum associar-se a expressão alvenaria estrutural à alvenaria executada com blocos de concreto. Na verdade, a técnica não se restringe apenas a construções com este tipo de material. De uma forma sintetizada, as unidades de alvenaria poderiam ser assim classificadas: Blocos; cerâmicos, concreto e sílico calcário - Tijolos: maciços (cerâmicos, concreto e sílico calcário), furados (cerâmico). Os tijolos diferenciam-se dos blocos pelas dimensões. São denominados tijolos as unidades com dimensões máximas de 250X120X55 mm. Unidades com dimensões superiores são denominadas blocos. Normalmente os blocos possuem dimensões nominais múltiplas de 5cm. As dimensões mais comumente empregadas são 10x20X40, 15X20X40 e 20x20X40 (espessura, altura e comprimento respectivamente em cm). Devido a multiplicidade de funções, os blocos apresentam diferentes designs.
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Para utilização em alvenaria estrutural as unidades devem apresentar as seguintes qualidades: resistência resistência à compressão, baixa baixa absorção de água, durabilidade durabilidade e estabilidade dimensional. As unidades de alvenaria classificam-se em: unidades cerâmicas, sílico-calcários e unidades de concreto.
Unidades Cerâmicas Bloco cerâmico, segundo a NBR 7171/83, é definido como sendo um componente de alvenaria que possui furos prismáticos e/ou cilíndricos perpendiculares às faces que os contém. Define também, que blocos portantes são unidades vazadas com furos na vertical, perpendiculares perpendiculares à face de assentamento assentamento e são classificados, de acordo com sua resistência à compressão. A qualidade das unidades de cerâmica está intimamente relacionada à qualidade das argilas empregadas na fabricação e também ao processo de produção. Pode-se obter unidades de baixíssima resistência (0,1MPa) até de alta resistência (70MPa). Devido a isto, torna-se imprescindível a realização de ensaios de caracterização caracterização das unidades
Unidades de Sílico-calcário Os tijolos e blocos sílico-calcário são unidades de alvenaria compostas por uma mistura homogênea e adequadamente proporcionada de cal e areia quartzosa moldadas por prensagem prensagem e curadas curadas por vapor de pressão. As principais características das unidades sílico-calcários são a sua boa resistência, durabilidade e grande uniformidade dimensional. A resistência à compressão varia internacionalmente entre 14 e 60MPa. No Brasil, as unidades fabricadas apresentam resistências de 6 a 20MPa.
Unidades de Concreto
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O tipo de unidade mais comum são os blocos. Estes podem ser produzidos em diferentes geometrias e com resistências à compressão variáveis, de acordo com a proporção das matérias primas que o constituem. Atualmente existem no mercado várias fábricas de blocos de concreto, as quais utilizam tecnologia avançada para controle da qualidade do bloco, levando-se em conta, desde exigências exigências estruturais, até a estética estética do produto (para utilização utilização à vista, por exemplo). O concreto deve ser constituído de cimento Portland, agregados e água. Os cimentos devem ser normalizados e os agregados podem ser areia, pedrisco, argila expandida ou outros tipos, desde que satisfaçam às especificações próprias de cada um destes materiais. A dimensão máxima característica do agregado deve ser menor que 1/4 da menor espessura da parede do bloco. Os blocos devem ser fabricados e curados por processos que assegurem a obtenção de um concreto suficientemente homogêneo e compacto e devem ser manipulados com as devidas precauções para não terem as suas qualidades prejudicadas. As tolerâncias permitidas nas dimensões dos blocos devem ser de
3mm, estas dimensões devem ser
verificadas com precisão de 0,5mm. Os blocos devem ter aspecto homogêneo, compacto e arestas vivas. Não devem apresentar trincas, fraturas ou outros defeitos que possam prejudicar o seu assentamento ou afetar a resistência e durabilidade da construção. Os blocos destinados a receber revestimento devem ter superfície suficientemente áspera para garantir uma boa aderência, não sendo permitida qualquer pintura que oculte defeitos eventualmente existentes no bloco. Os blocos-padrão encontrados apresentam resistência à compressão de 6 a 15 MPa, podendo apresentar, em casso especiais, resistência de até 20 MPa. São fabricados vários tipos de blocos, com diferentes funções, os quais seguem as modulações de 15 cm ou de 20 cm, conforme a malha modular definida no projeto. Abaixo são apresentados alguns tipos de blocos mais comuns:
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Figura 2.4 – Tipos Tipos de Blocos mais comuns
Algumas indústrias cerâmicas estão ingressando no mercado da alvenaria estrutural, fabricando alguns dos modelos de blocos apresentados acima, e pesquisando novos formatos. 4.2 ARGAMASSAS DE ASSENTAMENTO
A argamassa é o elemento de ligação das unidades de alvenaria em uma estrutura única, sendo normalmente constituída de cimento, areia e cal. É importante ressaltar, que embora as argamassas de assentamento sejam compostas, na essência, pelos mesmos elementos constituintes do concreto, estas tem funções f unções e empregos bastante distintos. Assim, não é correto utilizar procedimentos iguais aos de produção de concreto para produzir argamassas de qualidade. Enquanto para o concreto o objetivo final é obter a maior resistência à compressão com menor custo, para as argamassas o importante é que sejam aptas a transferir as tensões de maneira uniforme entre os blocos, compensando as irregularidades e as variações dimensionais dos mesmos. Além disto, deve unir solidariamente as unidades de alvenaria e ajudá-las a resistir os esforços laterais. Para tanto, as propriedades mais importantes para a argamassa são:
trabalhabilidade;
retentividade de água;
tempo de endurecimento; endurecimento;
liga;
durabilidade;
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resistência à compressão.
4.2.1 Trabalhabilidade A trabalhabilidade é medida indiretamente pelo teste de fluidez (consistência), que é definida como a porcentagem do aumento de diâmetro da base de um tronco de cone, depois de submeter-se a impactos sucessivos em uma mesa vibratória padrão. A argamassa de boa trabalhabilidade deve se espalhar facilmente sobre o bloco e aderir nas superfícies verticais. A consistência deve ser tal que o bloco possa ser prontamente alinhado mas seu peso e o peso das fiadas subsequentes subsequentes não provoquem posterior escorrimento da argamassa. argamassa. Testes com pedreiros experientes, mostraram que uma argamassa de boa trabalhabilidade tem fluidez entre 115 e 150 %. Entretanto, a medição de fluidez nem sempre é indicativa de uma boa trabalhabilidade. trabalhabilidade. Misturas ásperas e sem coesão, mesmo com fluidez nesta faixa, produzirão argamassas argamassas inadequadas inadequadas para uso em em alvenaria. Argamassa de boa trabalhabilidade deve se espalhar facilmente sobre o bloco e aderir nas superfícies verticais. A consistência deve ser tal que o bloco possa ser prontamente alinhado mas seu peso e o peso das fiadas subsequentes não provoquem posterior escorrimento da argamassa. argamassa. A trabalhabilidade depende da combinação de vários fatores destacando-se a qualidade do agregado, a quantidade de água usada, a consistência, a capacidade de retenção de água da argamassa, o tempo decorrido da preparação, a adesão, a fluidez e a massa. Em condições normais o tempo entre a mistura e o uso da argamassa não deve exceder 2 horas e meia.
4.2.2 Retentividade de Água Retentividade é a capacidade da argamassa de reter água contra a sucção do bloco. Se o bloco for muito poroso e retirar muito rapidamente a água da argamassa, não haverá líquido suficiente para a completa hidratação do cimento. Isto resulta em uma fraca ligação
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entre o tijolo e a argamassa. Além disso, o endurecimento muito rápido da argamassa pela perda de água, água, impede o assentamento assentamento correto da fiada fiada seguinte. seguinte. A má retentividade de água pode ser resultante de uma má granulometria do agregado, agregados muito grandes, mistura insuficiente ou escolha errada do tipo de cimento. O uso de material pozolânico ou a adição de mais água e mais tempo de mistura podem aumentar aumentar a retentividade. retentividade.
4.2.3 Tempo de Endurecimento O endurecimento é função da hidratação, ou seja, da reação química entre o cimento e a água. Se o endurecimento for muito rápido, causará problemas no assentamento dos blocos e no acabamento acabamento das juntas. Se for muito lento, causará atraso na construção pela espera que se fará necessária para a continuação do trabalho. Temperaturas muito altas tendem a acelerar o endurecimento. Inversamente, clima muito frio retarda o endurecimento. endurecimento. Uma mistura mais homogênea espalha melhor o cimento facilitando o contato com a água, e conseqüentemente acelera o processo de endurecimento.
4.2.4 Aderência A resistência de aderência é a capacidade que a interface bloco-argamassa possui de absorver tensões tangenciais tangenciais (cisalhamento) e normais (tração) a ela, sem romper-se. A aderência entre a argamassa e o bloco é uma combinação do grau de contato entre ambos e da adesão da pasta de cimento à superfície do tijolo. A aderência, portanto, não é uma propriedade intrínseca da argamassa, mas depende também das características das unidades.
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Os fatores que influenciam o grau de contato e a adesão são a trabalhabilidade da argamassa, a retentividade, a taxa de absorção inicial do bloco, a mão-de-obra, a quantidade de cimento na mistura, a textura da superfície do bloco, o conteúdo de umidade do bloco, temperatura e umidade relativa.
4.2.5 Resistência à Compressão A resistência à compressão depende do tipo e da quantidade de cimento usado na mistura. É importante notar que uma grande resistência à compressão da argamassa não é necessariamente necessariamente sinônimo de de uma melhor solução solução estrutural.
A argamassa argamassa deve deve ser
resistente o suficiente para suportar os esforços a que a parede será submetida. No entanto, não deve exceder a resistência dos blocos da parede, de maneira a que as fissuras que venham a ocorrer devido à expansões térmicas ou outros movimentos da parede ocorram na junta. Uma argamassa mais forte não implica i mplica necessariamente necessariamente numa parede mais forte. Não há uma relação direta entre as duas resistências. Para cada resistência de bloco existe uma resistência ótima da argamassa. argamassa. Um aumento desta resistência não aumentará a resistência da parede.
4.2.6 Materiais Constituintes da Argamassa Argamassa a) Cimento São utilizados cimentos Portland Comum (CP). Outros tipos como o pozolânico (Poz) e o Alto-Forno (AF) também podem ser utilizados. O cimento proporciona resistência à argamassa e melhora a aderência. Adicionalmente, colabora na melhora da trabalhabilidade tr abalhabilidade e retentividade. Por outro lado, o excesso de cimento (quando maior que 1/3 do volume total) aumenta exageradamente a contração da argamassa prejudicando a durabilidade da aderência.
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Os cimentos com maior superfície específica têm potencial para tornar as argamassas mais trabalháveis e com maior retenção de água. Os cimentos de endurecimento mais lento podem produzir argamassas argamassas mais resilientes (com maior capacidade capacidade de absorver pequenas deformações).
b) Cal Se entende como cal, a cal hidratada com uma percentagem de componentes ativos (CaO e MgO) superior a 88%. Podem também ser utilizadas cales extintas em obra capazes de produzir argamassas de melhor qualidade final. A cal confere à argamassa plasticidade, coesão, retentividade e extensão da aderência, sendo o componente fundamental para assegurar a durabilidade da aderência.
c) Areia A areia, atuando como como agregado agregado inerte na mistura, reduz a proporção proporção
dos
aglomerantes permitindo aumentar seu rendimento e diminuindo os efeitos nocivos do excesso de cimento. As areias grossas aumentam a resistência à compressão da argamassa, enquanto que as areias finas reduzem esta resistência mas aumentam a aderência, sendo portanto preferíveis. preferíveis. As normas Britânica (BS – 1200) 1200) e Norte Americana (ASTM C-144) recomendam recomendam as granulometrias apresentadas na tabela 4.1 para as areias destinadas às argamassas de assentamento.
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Tabela 4.1 - Granulometrias Recomendadas Recomendadas para as Areias de Argamassa
Peneira - Abertura
Percentagem (em peso) que passa nas peneiras
nominal (em mm)
BS - 1200
ASTM C-144
4,8
100
100
2,4
90 - 100
95 - 100
1,2
70 - 100
70 - 100
0,6
40 - 80
40 - 75
0,3
5 - 40
10 - 35
0,15
0 - 10
2 - 15
d) Água A água além de permitir o endurecimento endurecimento da argamassa pela hidratação do cimento, é a responsável pela trabalhabilidade da argamassa A quantidade de água deve permitir um bom assentamento assentamento mas não pode causar causar a segregação segregação dos dos constituintes.
4.2.7 Tipos de Argamassa Argamassa Os tipos de argamassa argamassa utilizados no assentamento assentamento de unidades são misturas a base de cal, cimento, cimentos com aditivos, cimentos de alvenaria, cal e cimento (mistas). A argamassa à base de cal não é recomendada para alvenaria estrutural. Outros tipos de argamassas têm sido desenvolvidas por empresas especializadas, são as chamadas argamassas mistas, estas são mais adequadas para uso em alvenaria estrutural. São constituídas de cimento, cal e areia. Apresentam, quando adequadamente dosadas, as vantagens das argamassas de cal e de cimento. O tipo de argamassa a ser usado depende principalmente da função que a parede vai exercer, das condições de exposição da parede e do tipo de bloco que será utilizado. Nem sempre uma argamassa mais resistente é a mais indicada.
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A seleção de um tipo particular de argamassa para um determinado projeto deve ser função do balanço das necessidades da alvenaria que será construída e das propriedades dos vários tipos de misturas disponíveis. Nesta seleção dois pontos fundamentais devem ser considerados:
não existe um único tipo de argamassa que seja o melhor para todos os tipos de aplicações aplicações disponíveis;
não deve ser utilizada uma argamassa com resistência à compressão maior que a necessária para atender as exigências estruturais do projeto. Neste caso, o bom senso é muito importante. Seria anti-econômica e pouco prática uma mudança contínua do tipo de argamassa para as várias partes de uma mesma obra. A tabela abaixo mostra os traços recomendados pela norma britânica. Tabela 4.2 - Traços de Argamassa - Norma Britânica
Designação Designação
Tipo de Argamassa (proporção por volume)
Resistência à Comp. aos 28 dias (MPa)
cimento
cal
areia
laboratório
obra
(i)
1
0 a 1/4
3
16,0
11
(ii)
1
1/2
4 a 4,5
6,5
4,5
(iii)
1
1
5a6
3,6
2,5
(iv)
1
2
8a9
1,5
1,0
4.3 Graute
O graute é usado para preencher os vazios dos blocos quando se deseja aumentar a resistência à compressão da alvenaria sem aumentar a resistência do bloco. O graute é composto dos mesmos materiais usados para produzir concreto convencional. As diferenças estão no tamanho do agregado graúdo (mais fino, 100% passando na na peneira 12,5 12,5 mm) e na relação relação água/cimento. água/cimento.
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Para preencher todos os vazios, e considerando ainda que o bloco normalmente tem grande absorção de água, o graute deve apresentar elevada trabalhabilidade. O Slump Test deve mostrar um abatimento entre 20 e 28 cm. A relação água/cimento água/cimento deve estar entre 0,8 e 1,1 dependendo do módulo de finura da areia. A fixação do Slump nesta faixa dependerá da taxa de absorção inicial das unidades e da dimensão dos furos dos blocos.
4.3.1 Materiais Constituintes do graute Para o graute devem ser usados exclusivamente cimentos do tipo CP e MRS. Em certos casos pode ser adicionada cal na mistura para diminuir a rigidez da mesma (até 1/10 do volume de cimento). São recomendadas areias com módulo de finura entre 2,3 e 3,1 pois estas requerem menos cimentos e o graute, além de alcançar maior resistência à compressão, apresenta menor retração no endurecimento. endurecimento. Tabela 4.3 - Granulometria Recomendada para Areias: Porcentagem Retida Acumulada
Abertura da peneira (mm)
Tipo 1
Tipo 2
9,5
0
0
4,8
0-5
0
2,4
0 - 20
0-5
1,2
15 - 50
0 - 30
0,6
40 - 75
25 - 60
0,3
70 - 90
65 - 90
0,15
90 - 98
85 - 98
0,075
95 - 100
95 - 100
O agregado graúdo, quando utilizado, deve ter a granulometria indicada na tabela 4.4. Tabela 4.4 - Granulometria Recomendada do Agregado Graúdo para o Graute.
Abertura da peneira (mm)
% retida acumulada
21
12,5
0
9,5
0 - 15
4,8
70 - 90
2,4
90 - 100
1,2
95 - 100
4.3.2 Dosagem, Mistura e Lançamento Para os blocos disponíveis no mercado podem ser usados graute com agregado graúdo. Alternativamente pode ser utilizado também graute sem agregado graúdo. graúdo. As proporções mais usuais são indicadas na tabela 4.5. Em caso da necessidade de uso de blocos mais resistentes (acima de 10 MPa) com graute, recomenda-se o desenvolvimento de uma dosagem para estabelecer o traço adequado. Tabela 4.5 - Proporções Recomendadas para a Dosagem do Graute
Materiais Constituintes cimento
areia
brita 0
sem agregado graúdo
1
3a4
---
com agregado graúdo
1
2a3
1a2
A dosagem dos materiais componentes deve ser feito de tal forma que as quantidades especificadas especificadas possam ser controladas e mantidas com precisão de +/- 5%. A mistura dos materiais constituintes deve efetuar-se mecanicamente por um tempo não menor que 5 minutos de forma a se obter total homogeneidade. homogeneidade. O transporte e lançamento do graute pode ser por bombeamento ou manualmente. Recomenda-se, sempre que possível, grautear de fiada em fiada, ou pelo menos em 2 vezes,
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uma até meio pé-direito e outra ao se atingir a última fiada. Este procedimento diminuirá a possibilidade de ocorrência de de vazios nos alvéolos dos blocos. O graute deve ser adensado, Podem ser utilizados vibradores de agulha de pequeno diâmetro ou compactação manual. Muitas vezes, a própria pressão hidráulica gerada pela coluna líquida da mistura é suficiente. Em alguns casos pode ser necessário vibrá-lo (vibradores de agulha de pequeno diâmetro) ou compactá-lo manualmente (barras de aço do mesmo tipo utilizado como armadura na parede). A cura não é efetuada.
5. FATORES IMPORTANTES NA DEFINIÇ DEFINIÇÃ Ã O DO PROJETO
O construtor que optar pela Alvenaria Estrutural deve preparar o projeto para este sistema desde o início a fim de otimizar vantagens do mesmo. Procedimentos comuns na construção tradicional, principalmente a desvinculação dos projetos complementares, complementares, devem ser evitados. Assim, no anteprojeto, devem ser definidas quais serão as paredes estruturais e de vedação e os tipos de blocos a serem usados para estas paredes. Esta escolha é importante para a modulação do projeto. Com a modulação serão utilizados blocos e meio-blocos, meio -blocos, sem necessidade de ajustes na obra com quebras dos mesmos para adequação das dimensões. Nesta etapa deve também ser definido o tipo de laje a ser usado (moldada in loco ou prémoldada). Após terminado o anteprojeto, são feitos os projetos complementares (hidráulico, elétrico, etc.). É importante que os responsáveis pelos projetos tenham em mãos o anteprojeto com todas as informações relevantes e sejam coordenados por um único responsável pelo projeto global. Desta forma, serão evitadas interferências de um projeto sobre o outro, tais como passagem de eletrodutos por paredes estruturais, cortes e rasgos desnecessários, etc.
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Dispondo-se de todos os projetos complementares, deve-se preparar os projetos executivos, com detalhamentos de elevações (internas e fachadas), portas, janelas, junção de paredes, blocos blocos especiais, especiais, etc. Do projeto devem constar também os tipos de blocos a serem utilizados, detalhes técnicos dos mesmos tais como resistência à compressão, tipo de argamassa e graute (se necessário), necessário), etc.
6. FATORES FATORES QUE AFETAM AFETAM A QUALIDADE DA A LVENARIA
Vários cuidados devem ser tomados em obra para que a alvenaria tenha o desempenho e a resistência estabelecidos no projeto. Assim, a resistência de elementos de alvenaria (paredes e pilares) depende de uma série de fatores que podem ser divididos em dois grupos. O primeiro, relacionado com a resistência básica da alvenaria, inclui as características características físicas e mecânicas dos materiais empregados e a técnica construtiva utilizada na construção. Neste grupo destacam-se: destacam-se:
resistência do bloco;
geometria da unidade;
resistência da argamassa;
deformação característica do bloco e da argamassa;
espessura da junta;
taxa de sucção inicial do bloco;
retentividade de água da argamassa;
qualidade da mão de obra;
condições de cura.
O segundo grupo de fatores decorrem da concepção do elemento de alvenaria, como por exemplo, taxa de esbeltez, excentricidade excentricidade do do carregamento, carregamento, etc. 6.1 Resistência do bloco
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A resistência à compressão do bloco é o mais importante fator na resistência à compressão da alvenaria. A resistência à compressão do bloco é função da matéria-prima empregada, do processo de de fabricação, fabricação, da forma e do tamanho. O aumento na resistência à compressão das unidades implica no aumento da resistência da alvenaria. Entretanto esta relação não é linear. A resistência da parede é sempre menor que a resistência r esistência da unidade. Co nsiderando como “fator de eficiência” à razão resistência da alvenaria/resistência da unidade, observa-se que:
o fator eficiência diminui com o aumento da resistência das unidades;
o fator eficiência é maior para blocos do que para tijolos.
O fator de eficiência das alvenarias de blocos de concreto varia de 45 % a 90 %. Já para as de blocos cerâmicos obtém-se fator de eficiência entre 25 % e 50 %. Para tijolos cerâmicos maciços a eficiência fica em torno de 20 %. 6.2 Geometria da Unidade
Quanto maior a altura do bloco em relação à espessura da junta, maior a resistência da parede. O bloco deve ainda ter as dimensões o mais homogêneas possível e suas superfícies devem ser planas e sem fissuras. Com isto evita-se juntas de concentração de tensões que podem ocasionar ocasionar a ruptura da parede. parede. 6.3 Resistência da Argamassa
A influência da resistência à compressão da argamassa aumenta com o aumento da qualidade do bloco e conseqüente aumento das tensões admissíveis. As propriedades mecânicas do material de assentamento são muito importantes para a resistência à
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compressão da alvenaria, uma vez que o mecanismo de ruptura da parede está diretamente ligado à interação entre junta e unidade. 6.4 Espessura das juntas
Pode-se melhorar a resistência de uma alvenaria diminuindo-se as espessuras das juntas e a relação relação espessura espessura da junta/altura junta/altura da unidade. unidade. Diversas pesquisas indicam que a espessura ótima para as juntas de alvenaria é de 1 cm. Valores menores, menores, que teoricamente teoricamente levariam levariam a alvenarias alvenarias mais resistentes, resistentes, não são recomendáveis pois a junta não conseguiria absorver as imperfeições que ocorrem nas unidades. 6.5 Qualidade da mão de obra
A mão de obra tem grande influência na qualidade da alvenaria. A falta de treinamento e motivação pode trazer prejuízos ao desenvolvimento dos serviços. Os problemas mais comuns nas construções construções de alvenaria, relacionados com a mão-de-obra mão-de-obra são:
6.5.1 Preenchimento das juntas As juntas horizontais devem ser completamente preenchidas. Juntas incompletas podem reduzir a resistência da alvenaria em em até 33%. O não preenchimento das juntas verticais tem pouco efeito na resistência à compressão, compressão, mas afeta a resistência à flexão e ao cisalhamento da parede.
6.5.2 Espessura da junta A espessura das juntas deve ser controlada. Quando a mão de obra é despreparada, é comum a construção com juntas mais grossas que o desejável, pois estas facilitam o processo de de assentamento assentamento das unidades unidades e aumentam aumentam a produtividade. produtividade.
6.5.3 Exposição a condições climáticas adversas logo após o assentamento
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Perda excessiva de umidade por evaporação em clima quente pode impedir a hidratação completa do cimento, ocasionando redução na resistência da argamassa.
6.5.4 Proporcionamento da argamassa O traço da argamassa a ser empregado deve manter-se sempre igual ao longo da obra conforme especificação do projeto. É importante que a argamassa tenha resistência, trabalhabilidade e retenção de água adequadas. São procedimentos bastante comuns em obra a adição de mais cal e/ou água para melhorar a trabalhabilidade e a perda de água decorrente da evaporação. Estes procedimentos, procedimentos, embora não tenham uma influência muito significativa na resistência final, são indesejáveis. indesejáveis.
6.5.5 Perturbação das unidades após o assentamento assentamento A perturbação das unidades após o assentamento pode alterar as condições de aderência entre as unidades e a argamassa. Pode também produzir fissuras na argamassa, alterando assim a resistência final da alvenaria. Este fato é comum e ocorre quando o pedreiro tenta corrigir eventuais erros de prumo, através de batidas nas unidades, tentando recolocá-las na posição correta.
6.5.6 Ritmo da construção Quando se constrói em um ritmo exagerado, pode-se estar assentando um número excessivo de fiadas sobre uma argamassa que ainda não tenha adquirido uma resistência adequada à compressão gerando deformações. Esta não é necessariamente uniforme, e prejudica o prumo prumo e o alinhamento alinhamento da parede. parede.
6.5.7 Desvio do prumo ou alinhamento da parede
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Paredes fora de prumo, com reentrâncias ou não alinhadas com as paredes dos pavimentos inferior ou superior, produzirão cargas excêntricas com conseqüente redução na resistência. Um defeito de 12 a 20 mm implicará num enfraquecimento da parede entre 13 e 15%.
III - OS PROJETOS
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1. COORDENAÇÃ COORDENAÇÃ O DE PROJETOS
A coordenação dos projetos eleva a qualidade do projeto global e, conseqüentemente, melhora a qualidade da construção. construção. Muitas medidas de racionalização racionalização e praticamente praticamente todas as medidas de controle da qualidade dependem de uma clara especificação na sua fase de concepção. concepção. Não é possível controlar uma atividade ou produto, se suas características características não se encontram perfeitamente definidas. Da mesma forma, a execução somente poderá ser planejada de forma eficiente se o projeto apresentar todas as informações necessárias para o planejamento. O processo construtivo em Alvenaria Estrutural deve ser concebido, sempre que possível, a partir partir da coordenação coordenação dos projetos. projetos. Os principais principais objetivos da coordenaçã coordenaçãoo são:
promover a
integração entre os participantes do projeto, garantindo a
comunicação e a troca de informações informa ções entre os integrantes e as diversas etapas do empreendimento; empreendimento;
controlar as etapas de desenvolvimento do projeto, de forma que este seja executado conforme as especificações e requisitos previamente definidos (custos, prazos, especificações especificações técnicas);
coordenar o processo de forma a solucionar as interferências entre as partes do projeto elaboradas elaboradas pelos distintos projetistas;
garantir a coerência entre o produto projetado e o modo de produção, com especial atenção atenção para a tecnologia do processo processo construtivo utilizado. utilizado.
Para atingir os objetivos acima os principais aspectos a serem observados na coordenação coordenação dos projetos são:
definição clara dos objetivos e parâmetros a serem repassados aos diversos profissionais como requisitos do projeto; projeto;
definição clara de todas as partes que constituem os projetos, bem como o seu conteúdo;
definição e padronização da forma de apresentação das informações (padronização da representação gráfica);
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criação de uma sistemática de avaliação e retroalimentação dos problemas enfrentados durante a execução dos projetos, de forma a aumentar continuamente a tecnologia da empresa empresa através da experiência;
integração intensa entre projeto e obra, inclusive durante a execução do empreendimento, de forma a dar suporte a possíveis alterações a serem realizadas;
definir antecipadamente a quem caberá o detalhamento executivo de cada projeto complementar.
A implantação de um sistema de coordenação de projetos aumenta a confiabilidade do processo e diminui as incertezas em todas as atividades, principalmente na execução. execução. Por esta razão, recomenda-se que o projetista busque a integração dos diversos projetos.
2. PROJETO ARQUITETÔNICO ARQUITETÔNICO
Como mencionado anteriormente, o projetista de alvenaria estrutural deve pensar alvenaria estrutural, devido às particularidades de seus procedimentos. O projeto arquitetônico é restringido pelos condicionantes condicionantes ligados a todos os demais demais projetos. Por outro lado, ele é o projeto que estabelece estabelece o partido geral do edifício, e assim condiciona o desenvolvimento de todos os demais. Por este motivo, o sucesso do empreendimento dependerá da cuidadosa elaboração do projeto arquitetônico que influenciará todos os outros projetos. Caso o partido arquitetônico não seja adequado, será muito difícil compensá-lo através de medidas tomadas nos projetos complementares ou em intervenções na obra. Algumas restrições estruturais são impostas ao projeto arquitetônico, e devem ser levadas em conta na criação do mesmo. Entre as restrições devem ser destacadas:
o número de pavimentos possíveis de serem alcançados com os materiais disponíveis no mercado;
o arranjo espacial das paredes e a necessidade de amarração entre os elementos;
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as limitações quanto à existência de transição para estruturas em pilotis no térreo ou subsolos;
a impossibilidade de remoção de paredes.
FUNDAMENTOS DO PROJETO ARQUITETÔNICO Verificar condicionantes do projeto. Objetivar máxima simetria. Utilizar modulação. modulação. Compatibilizar os projetos arquitetônicos com o estrutural e os de instalações. Prever as paredes que podem funcionar como vedação, utilizando-as para passagem de tubulações. Apresentar os detalhes construtivos de forma clara e objetiva. Usar escalas diferentes para planta e detalhes. Quadro 2.1 - Fundamentos do projeto arquitetônico
2.1 Definição dos condicionantes de projeto
Os principais fatores condicionantes do projeto são: arranjo arquitetônico, coordenação dimensional, otimização do funcionamento estrutural da alvenaria, racionalização racionalização do projeto e da produção. Devem ainda ser levados em conta os requisitos dos usuários, os custos (incluindo aqueles de utilização e de tempo de execução), os requisitos de desempenho e os aspectos de segurança e confiabilidade.
O problema da impossibilidade de remoção de paredes, que limita a flexibilidade funcional dos ambientes, pode também ser satisfatoriamente resolvido, se algumas poucas e determinadas paredes forem previamente classificadas como possíveis de serem eliminadas. 2.2 Simplificação do projeto
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A simplificação do projeto é uma das principais formas de melhorar a construtibilidade. Para se obter um projeto simplificado, é recomendável seguir os passos abaixo:
utilizar o menor número de componentes possível; possível;
concentrar trabalhos com um único tipo de material ou função;
utilizar materiais facilmente encontrados no mercado, com tamanho e configuração padrões;
utilizar materiais e componentes simples, fáceis de serem conectados, empregando empregando o mínimo de serviço especializado possível;
concentrar atenção nas juntas entre componentes componentes e entre elementos elementos construtivos;
reunir em um só elemento vários componentes ou funções;
priorizar prumo, nível e esquadro (evitar projetar ângulos, inclinações e superfícies curvas);
usar grandes componentes, para que cubram grandes áreas, volumes, metragens lineares, não esquecendo, entretanto, de limitar seu tamanho para não dificultar o manuseio.
2.3 Simetria
O projetista deve procurar um equilíbrio, equilíbrio, na distribuição das paredes resistentes resistentes por toda a área da planta, Caso contrário, os carregamentos podem concentrar-se em uma determinada região do edifício levando a necessidade de utilização de materiais com resistências diferentes para as paredes do mesmo pavimento ou do grauteamento de determinadas paredes, paredes, o que não é recomendável recomendável em relação ao custo e à construtibilidade.
O projetista deve buscar distribuir igualmente as paredes estruturais em ambas as direções para garantir a estabilidade do edifício em relação às cargas horizontais. Também devido às cargas horizontais, é importante a criação de plantas o mais simétricas possíveis para diminuir o surgimento surgimento de tensões tensões devido à torção. torção.
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2.4 Modulação
Coordenação modular é a técnica que permite relacionar as medidas de projeto com as medidas modulares modulares por meio de um reticulado especial especial modular de referência. referência. A modulação é a base do sistema de coordenação coordenação dimensional utilizado nos edifícios em alvenaria estrutural. O arquiteto, desde a elaboração dos primeiros traços, deverá trabalhar sobre uma malha modular, cujas medidas são baseadas no tipo de componente utilizado na alvenaria. A coordenação modular pode representar acréscimos de produtividade de cerca de 10%. Consegue-se evitar cortes e outros trabalhos de ajuste no canteiro que representariam perda de tempo, material e mão de obra. Além disso, os projetos arquitetônicos estruturais e de instalações devem ser compatibilizados, bem como deve se ter um adequado controle da execução com controle das juntas. A facilidade com que se implanta a coordenação modular nos edifícios em alvenaria estrutural é um dos principais motivos que tornam o processo favorável à implantação de medidas de racionalização. Estas facilidades, são obtidas devido a própria forma de execução, que simplifica a padronização dos serviços, a coordenação das atividades, o treinamento e qualificação da mão de obra entre outras. A coordenação modular só pode ser alcançada se os blocos forem padronizados e se os projetos arquitetônicos, estruturais e de instalações forem compatibilizados. Além disto durante a execução na obra devem ser tomadas medidas para garantir juntas com tolerâncias adequadas a modulação adotada. A modulação deve ocorrer tanto na vertical quanto na horizontal. Ela é obtida através do traçado de um reticulado de referência, a partir de um módulo básico escolhido (dimensões do bloco mais espessura de juntas, sendo que usualmente os módulos são de 15cm ou 20cm). As alturas e larguras das paredes devem ser considerados múltiplos do módulo básico. A posição dos blocos no reticulado é tal que duas faces suas sempre tangenciam as linhas tracejadas. Segundo a experiência de vários projetos e projetistas, a
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modulação ideal é aquela em que o módulo é igual a espessura da parede, não sendo necessária a criação de blocos especiais para ajustes nas amarrações. A coordenação modular deve ser compatibilizada com os vãos de portas e janelas, tendo em vista as dimensões externas de marcos e forras e a necessidade necessidade de juntas entre estes e a alvenaria. Conforme o tipo de janela (madeira, ferro ou alumínio), a fixação deve ser estudada e estabelecidas as folgas necessárias, para consideração na coordenação modular. Na prática, entretanto, diversos parâmetros construtivos nos obrigam a acomodar algumas dimensões. As lajes, por exemplo, têm sua espessura determinada pelo seu dimensionamento econômico que raramente coincide com o módulo. Nessas condições a preocupação preocupação de modulação vertical se restringirá à medida de piso a teto, tomando-se o cuidado de utilizar uma espessura constante de laje em todo o pavimento a fim de se obter um único nível de respaldo na última fiada e um único nível de saída para a primeira fiada do andar superior. Em muitos projetos são utilizados mais de uma espessura de parede. Assim, deve-se ter o cuidado de dispor o layout em em planta de tal maneira que os comprimentos individuais de cada painel de parede fiquem modulados entre as paredes ortogonais que as limitam.
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banheiro
copa/cozinha
quarto
hall
sala
bloco 34 cm
quarto
bloco 39 cm
Figura 2.5 - Exemplo de Modulação
Além das peças-padrões descritas, existem inúmeros modelos para aplicações mais específicas, tais como: bloco canaleta estrutural, meia canaleta estrutural, bloco hidráulico estrutural, bloco especial estrutural de canto 45 o, etc.
(a)
(b)
(c)
Figura 2.6 – Blocos Blocos especiais: (a) hidráulico; (b) Canaleta; (c) Meia-Canaleta
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2.5 Passagem de Dutos
Na execução das instalações do edifício deve-se evitar o rasgo de paredes estruturais para o embutimento das instalações. Rasgos de paredes significam retrabalho, desperdício, maior consumo de material e mão de obra e principalmente insegurança insegurança sob o ponto de vista estrutural pela redução da secção resistente. Para evitar este problema pode-se utilizar uti lizar as seguintes alternativas:
a utilização de paredes não estruturais para o embutimento das tubulações;
aberturas de passagens tipo shafts para a passagem das tubulações;
a passagem por blocos especiais (blocos hidráulicos);
o emprego das tubulações aparentes.
A melhor alternativa tanto sob o ponto de vista construtivo quanto da segurança estrutural é o uso de shafts. Deve-se prestar atenção quanto à localização e dimensão dos mesmos. O projetista arquitetônico deve procurar agrupar ao máximo as instalações, ou seja, projetar banheiros e cozinhas o mais próximos possível. Com isto economizará espaço na arquitetura e reduzirá a quantidade de shafts. Os shaft podem ter os mais variados tamanhos. Isto depende do número de instalações que o projetista conseguir agrupar. Como regra, sugere-se os tamanhos mínimos mostrados nos exemplos abaixo.
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variável conforme box
vazio na laje para passagem de dutos
placa de fechamento mínimo meio-bloco
Figura 2.7 - Detalhe de shaft de de alvenaria com blocos (19x19x39 cm)
vazio na laje para passagem de dutos placa de fechamento
bloco de de vedação vedação (14x19x39 (14x19x39 cm)
mínimo 25 cm
mínimo 19 cm (meio-bloco)
shaf t Figura 2.8 - Detalhe de shaf de alvenaria com blocos (19x19x39cm) de
parede estrutural estrutural
Variável
vazio na laje
parede de de vedação vedação
Figura 2.9 - Exemplos de shafts
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2.6 Paginação
É o detalhamento das paredes, uma a uma, onde são representadas janelas (com vergas e contra-vergas), contra-vergas), instalações, etc. Nas elevações deverão ser mostradas além de aberturas, vergas, contra-vergas, etc., também os eletrodutos, caixas de passagem, interruptores, bem como as tubulações hidráulicas. Essas paginações devem ser providas pelo projetista arquitetônico para a elaboração elaboração dos projetos hidráulico e elétrico. Tanto a primeira fiada como as elevações das paredes devem ser desenhadas em escalas não inferiores a 1:50. Para facilitar a leitura em obra é recomendável que estes desenhos sejam feitos em escala 1:25. Detalhes de fixação de tubulações aparentes poderão ser apresentados em cortes com escala apropriada.
QDL
verga
interruptores
tomadas
Figura 2.10 - Exemplo Exemplo de Paginação
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Resumindo-se o que foi visto nesta secção, têm-se o seguinte roteiro para projeto arquitetônico:
(a) Conhecer condicionantes do projeto; (b) Fazer reticulado; (c) Fazer partido sobre a malha, procurando o máximo de simetria possível entre as paredes estruturais;
(d) Compatibilizar vãos e portas com dimensões externas dos marcos e com o tipo de abertura a ser usada (madeira, ferro ou alumínio);
(e) Dispor os shafts e considerar espaços para passagens de tubulações, estudando as paredes que podem ser utilizadas util izadas somente como vedação;
(f) Desenhar a primeira e segunda fiadas; (g) Fazer as paginações, principalmente das paredes mais críticas, com mais aberturas ou passagens passagens de tubulações; tubulações;
(h) Apresentar detalhes de amarração; (i) Detalhar vergas, contravergas, portas e janelas; (j) Detalhar pontos grauteados; grauteados; (k) Apresentar os apoios das lajes; (l) Participar da troca de informações com os demais projetistas (estrututural, hidráulico e elétrico).
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3. DADOS TÉCNICOS CNICOS PA RA O PROJ ETO ESTRUTURAL
3.1 Os Métodos de Cálculo O sistema em Alvenaria Estrutural utiliza as paredes, não apenas como elementos de vedação, mas também como elemento resistente às cargas verticais de lajes, ocupação e peso próprio e às cargas laterais resultantes da ação do vento sobre a edificação e de desvios de prumo da mesma. mesma. Desta forma, as paredes estruturais devem apresentar as seguintes funções: 1. 2. 3. 4. 5.
Resistir às cargas verticais Resistir às cargas de vento Resistir a impactos Isolar acusticamente acusticamente e termicamente os ambientes Prover estanqueidade estanqueida de à passagem de água da chuva e do ar.
As paredes devem ainda ser duráveis além de esteticamente agradáveis. Na concepção concepção do projeto em alvenaria alvenaria estrutural, as paredes paredes definidas como como estruturais são usadas para transferir as cargas para o solo. A carga é distribuída na parede que atua como um painel laminar. As cargas a serem distribuídas são de dois tipos: verticais e horizontais. As cargas verticais são as devidas ao peso próprio da parede, ao peso próprio das lajes apoiadas nesta parede e às cargas de ocupação da edificação. As cargas de vento que atuam nas fachadas devem ser absorvidas pelas lajes, que atuam como diafragmas rígidos, e através destas transmitidas para as paredes de contraventamento, que são normalmente as paredes estruturais perpendiculares ao plano de fachada para o qual se está considerando a ação do vento. Procedimentos de projeto considerando esta forma de comportamento da parede, estão com uso consagrado há quase meio século e permitiram a evolução da alvenaria estrutural através da redução drástica das espessuras de paredes comparativamente à forma de projeto utilizada até o final do Século XIX. Como exemplo, pode-se mencionar o Monadnock Building, construído em em 1891 em Chicago, Estados Estados Unidos. Com dezoito dezoito andares, andares, tem as
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paredes do térreo com espessura de 180 cm. Se fosse construído hoje, com os mesmos materiais utilizados, a espessura da parede seria reduzida para 30 cm. Uma vez determinadas as cargas atuantes nas paredes, dois procedimentos de cálculo têm sido usados no Brasil para a definição dos materiais (unidades de alvenaria, argamassas, graute e armadura) e detalhes construtivos a serem utilizados na construção destas paredes.
O primeiro é baseado na Norma Brasileira NBR - 1228/89 -Cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto. Esta norma foi concebida usando-se o critério de tensões admissíveis, ou seja, determina-se as resistências dos materiais e divide-se estas por um coeficiente de segurança global. global. O projeto é feito com o material no estado elástico. O segundo utiliza a norma inglesa BSI 5628 - Design Method for Structural Masonry (Unreinforced and Reinforced Masonry). Masonry). Esta norma usa o critério de dimensionamento no estado limite último. O projeto é feito no estado plástico. Apresenta as seguintes vantagens: a) permite o estabelecimento de coeficientes de segurança parciais diferenciados para materiais, carregamentos e mão-de-obra; b) elimina o uso desnecessário de armaduras passivas sem função estrutural; c) permite uma construção mais simplificada com uso mais racionalizado dos materiais, especialmente o aço; d) determina formas de dimensionamento para previnir o colapso em caso de danos acidentais.
As duas normas têm sido largamente usadas, com definição de uso de uma ou de outra sendo da competência dos escritórios de projeto. O correto entendimento das mesmas, acompanhado de uma regular fiscalização dos procedimentos de canteiro, tem levado à construção de centenas de edifícios sem problemas patológicos do ponto de vista estrutural.
3.2 Resistência e Estabilidade Estrutural As alvenarias podem ser não-armadas ou armadas. Dependendo da classificação haverá diferenças no tipo de argamassa a ser utilizado e na técnica de execução. A alvenaria armada é usada apenas quando as cargas de compressão, de flexão ou de cisalhamento são maiores do que aquelas passíveis de serem resistidas pela alvenaria não-armada. A resistência à compressão da alvenaria depende da resistência das unidades, das argamassas e do graute utilizado. Dois métodos podem ser usados para definir a resistência da alvenaria.
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1. Rompimento de prismas de alvenaria representativos representativos da parede, parede, isto isto é, moldados moldados com com o tipo de unidade, argamassa e graute (se for o caso) que deverão ser utilizados. O valor da resistência da parede pode ser tomado como 75 % da média dos testes com os prismas. 2. Em caso de não serem feitos ensaios, as resistências resistênci as à compressão podem ser tomadas de tabelas fornecidas pelas normas e especificações.
3.3 Projeto para Danos Danos Acidentais Acidentais A BS 5628 recomenda, nas cláusulas 37 e 20.2, procedimentos para limitar a extensão de acidentes bem como para a preservação da integridade estrutural. Três opções são apresentadas pela Norma na Tabela 12. Opção 1: A opção 1 requer que o calculista estabeleça que todos elementos verticais e horizontais possam ser removidos, um de cada vez, sem levar ao colapso parte significativa da estrutura. No que se refere às às barras horizontais, esta esta opção é supérflua se são são utilizadas lajes de piso, ou de cobertura, em concreto, uma vez que o projeto estrutural deve estar de acordo com Clause 2.2.2.2 (b) da BS 8110:1985. Opção 3: Para amarração horizontal as exigências da opção 3 são muito similares à da BS 8110: 1985. Além disso, amarração vertical vertical deve ser prevista. Esta opção requer que a espessura mínima da parede de 150 mm, o que torna o custo elevado.
3.4 Lajes A teoria de projeto em Alvenaria Estrutural prevê que os esforços horizontais, especialmente devidos ao vento, e que são importantes no dimensionamento, serão absorvidos pelas lajes e por elas transferidos as paredes de contraventamento. contraventamento. Por esta razão, deve-se tomar especiais cuidados na execução das lajes. Embora qualquer tipo de laje possa ser utilizado sem prejuízo ao desempenho estrutural, deve-se assegurar que a mesma comporte-se como um diafragma rígido. Para garantir tal comportamento, recomenda-se a interligação das lajes adjacentes por barras de
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ferro, mesmo que no projeto estas tenham sido calculadas como simplesmente apoiadas. Neste caso o trespasse com barras de de 4 mm a cada cada 20 cm será será suficiente.
3.5 Dados Técnicos Para Dimensionamento À Compressão Apresenta-se Apresenta-se abaixo dados técnicos obtidos através de análise das normas brasileira e britânica de cálculo estrutural em alvenaria. Apresenta-se as duas opções devido à constatação de que há escritórios de cálculo que utilizam a norma Brasileira (método das tensões admissíveis) e outros que dimensionam pela norma Britânica (estado limite último). É importante ressaltar que os valores propostos de resistências abaixo apenas poderão ser usados se o projetista guiar-se inteiramente pela norma da qual tomar os valores últimos de resistência. Não é permitido determinar as tensões por uma norma e utilizar as tabelas de resistência da outra. Além disto, deve ser considerado que os valores de resistência das Tabelas são valores médios. Recomenda-se que o calculista solicite ensaios de prisma com o tipo de bloco e argamassa recomendada recomendada para certificar-se de que as resistências obtidas em obra são compatíveis com aqueles utilizados no dimensionamento. Este procedimento é ainda mais importante quando os projetos apresentarem necessidade de blocos mais resistentes ou grauteados. As tabelas referem-se a blocos de concreto. Faltam dados para produzir semelhantes tabelas com blocos e tijolos cerâmicos fabricados no Brasil. 3.5.1 Peso Próprio das Paredes O peso próprio das paredes de blocos de concreto
a serem utilizados no
dimensionamento são indicados abaixo. Sobre estas cargas devem incidir as majorações de acordo com os coeficientes de segurança determinados pela norma que estiver sendo utilizada.
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Tabela 3.1 - Peso próprio por tipo de parede Espessura do bloco (cm) 14 estrutural
19 estrutural
14 vedação 19 vedação 9 vedação
Revestimento (mm) Interno Externo 6 6 6 20 6 6 6 20 sem sem sem sem 6 6 6 20 6 6 6 20 sem sem sem sem 6 6 6 20 sem sem 6 6 6 20 sem sem 6 6 6 20 sem sem
Graute sem sem sem com com sem com sem sem sem com com sem com sem sem sem sem sem sem sem sem sem
Peso próprio (kg/m2) 200 230 360 390 170 330 215 245 465 495 190 440 160 190 135 205 235 175 130 160 105
3.5.2 Dimensionamento Pela Norma Brasileira O projeto estrutural em Alvenaria Estrutural é normalizado pela NBR ABNT/NB1228/89, Cálculo de Alvenaria Estrutural de blocos vazados de concreto. As cargas admissíveis para compressão axial em paredes de alvenaria não armada são calculadas pela expressão: h 3 P ad m 0,20 f p 1 A t 40
onde:
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P adm adm = Carga admissível da parede f p = resistência média dos prismas h = altura efetiva t = = espessura efetiva
A = área As tabelas abaixo indicam as tensões admissíveis para paredes construídas com argamassa assentada nas faces laterais e nos septos dos blocos. Em caso de prédios com assentamento previsto apenas nas faces laterais dos blocos os valores das Tabelas deves ser minorados em 25%. Por esta razão, é importante que seja indicado claramente no projeto executivo o tipo de assentamento para o qual foi projetada a parede.
Tabela 7.2 - Carga admissível para blocos de 14 cm (kN/m) hefetiv Argamassa*
Resistência Resistênci a do bloco (MPa)
a
(m) 2,60
(tipo) 6,0 10,0 15,0 (i) 108,4 133,6 161,3 (ii) 105,8 126,0 143,6 2,70 (i) 106,9 131,8 159,1 (ii) 104,4 124,3 141,7 2,80 (i) 105,4 129,9 156,8 (ii) 102,9 122,5 139,7 * os tipos de argamassa estão especificadas na tabela 7.10
20,0 186,5 161,3 184,0 159,1 181,3 156,8
Tabela 7.3 - Carga admissível para blocos de 19 cm (kN/m) hefetiva (m) 2,60
Argamassa* Resistência Resistênci a do bloco (MPa) (tipo) 6,0 10,0 15,0 20,0 (i) 135,0 178,7 226,2 269,9 (ii) 131,3 167,8 200,6 233,5 2,70 (i) 134,3 177,9 225,0 268,6 (ii) 130,7 167,0 199,6 232,3 2,80 (i) 133,6 176,9 223,8 267,1 (ii) 130,0 166,1 198,5 231,0 * os tipos de argamassa estão especificadas na tabela 7.10
7.3.3 Dimensionamento Pela Norma Britânica
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Os parâmetros de dimensionamento abaixo foram obtidos a partir das especificações da Norma Britânica BS 5628 (Reino Unido): Parte 1 - alvenaria não armada, adaptadas para as dimensões dos blocos geralmente fabricados no Brasil. A fórmula utilizada para a determinação das tensões características foi:
f k
m F d b t
onde: f k k = tensão característica de projeto m = coeficiente de segurança parcial para materiais
Fd = Carga de projeto = = fator de redução para a esbeltez e excentricidade de carregamento b = comprimento comprimento da parede t = espessura efetiva da parede As tabelas abaixo indicam as tensões admissíveis para paredes construídas com argamassa assentada nas faces laterais e nos septos dos blocos. Em caso de prédios com assentamento previsto apenas nas faces laterais dos blocos os valores das Tabelas deves ser minorados em 25%. Por esta razão, é importante que seja indicado claramente no projeto executivo o tipo de assentamento para o qual foi projetada a parede.
Tabela 7.4 - Resistência característica da alvenaria para bloco de 14 cm (MPa) Tipo de argamassa argamassa
Resistência à compressão compressão da unidade (MPa) 6,0 10,0 15,0 20,0 (i) 4,3 5,3 6,4 7,4 (ii) 4,2 5,0 5,7 6,4 (iii) 4,1 4,9 5,4 5,8 (iv) 3,6 4,3 4,7 5,2 * os tipos de argamassa estão especificadas na tabela 4.2.
Tabela 7.5 - Resistência característica da alvenaria para bloco de 19 cm (MPa) Tipo de argamassa* argamassa*
Resistência à compressão compressão da unidade
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(MPa) 6,0 10,0 15,0 20,0 (i) 3,7 4,9 6,2 7,4 (ii) 3,6 4,6 5,5 6,4 (iii) 3,3 4,5 5,2 5,8 (iv) 3,1 3,9 4,6 5,2 * os tipos de argamassa estão especificadas na tabela 4.2. Em caso de uso de grauteamento, a resistência à compressão característica da alvenaria pode ser obtida obtida como se o bloco fosse sólido, sólido, desde que: que: 1. A resistência do bloco seja determinada pela área líquida; 2. A resistência à compressão do graute a 28 dias seja pelo menos igual à resistência da área líquida do bloco. Este procedimento, embora indicado pela norma britânica BS 5628, não necessariamente corresponde ao comportamento de paredes grauteadas, devendo, portanto, ser usado com cuidado. Recomenda-se, também neste caso, a realização de ensaios com o material a ser utilizado para determinar a resistência à compressão de prismas grauteados. As Tabelas abaixo são indicativos de resistência com base nas recomendações da norma britânica.
Tabela 7.6 - Resistência característica da alvenaria (fck) (MPa) - Bloco de 14cm Grauteado Tipos de Argamassa* Argamassa*
Resistência à Compressão Compressão do Bloco (MPa) 6,0 10,0 15,0 20,0 (i) 7,8 11,1 15,1 17,1 (ii) 7,1 9,6 12,6 14,1 (iii) 6,8 8,7 11,4 12,7 (iv) 5,9 7,8 9,9 10,9 * os tipos de argamassa estão especificadas na tabela 4.2.
Tabela 7.7 - Resistência característica da alvenaria (fck) (MPa) - Bloco de 19cm Grauteado Tipos de Argamassa* Argamassa*
Resistência à Compressão Compressão do Bloco (MPa)
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6,0 10,0 15,0 ou maior (i) 7,6 11,2 14,6 (ii) 6,7 9,5 12,1 (iii) 6,3 7,5 10,9 (iv) 5,6 6,7 9,4 * os tipos de argamassa estão especificadas na tabela 4.2.
7.4 Determinação da Resistência ao Cisalhamento No projeto estrutural devem ser também verificadas as tensões de cisalhamento atuantes nas paredes de contraventamento. A norma brasileira especifica que as tensões admissíveis de cisalhamento são de 0,25 MPa (para blocos vazados ou maciços com a resistência da argamassa entre 12 e 17 MPa) e de 0,15 MPa (para blocos vazados ou maciços para argamassa com resistência entre 5 e 12 MPa). O dimensionamento pela norma britânica permite o uso da pré-compressão da parede como um fator de aumento da resistência ao cisalhamento. Assim, a referida norma estabelece que a resistência ao cisalhamento paralela ao plano da parede deve ser tomada como (0,35 + 0,6 g A)/2,5 até um máximo de 1,75 MPa quando se utiliza argamassa do tipo (I) e (ii) (ver argamassas). Para argamassas do tipo (iii) e (iv) a resistência ao cisalhamento deve ser calculada como (0,15 + 0,6 g A)/2,5 até um máximo de 1,40 MPa. Nesta equação g A é o carregamento vertical de cálculo por unidade de área.
7.5 Juntas de Dilatação e de Controle As juntas de dilatação e controle devem ser previstas para evitar o aparecimento de fissuras e trincas. Fazendo-se juntas de dilatação a cada 20 m de estrutura em planta evita-se o aparecimento de fissuras devido a variação de temperatura. Da mesma forma, devem ser feitas juntas de controle vertical para permitir que o prédio movimente-se pela retração e pela expansão expansão devidas à temperatura. As juntas de controle devem ser previstas nas seguintes situações:
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1. em mudanças bruscas de direções da parede (com formas de L, T e U); 2. nos pontos em que há variação na espessura da parede; 3. nos pontos em que há variação brusca da altura da parede. Na execução execução das juntas de controle devem devem ser observados observados os seguintes procedimentos: procedimentos: 1. fazer a junta continua em toda a altura da parede; 2. preencher a junta com material deformável deformável para que os movimentos movimentos ocorram livremente. livremente.
7.6 Recomendações Complementares O projeto executivo deve conter também recomendações sobre procedimentos a serem seguidos na obra para que a alvenaria tenha o desempenho e a resistência estabelecidos estabelecidos pelo projetista. As principais informações e recomendações que devem ser claramente especificadas são: 1. resistência e tipos de blocos a serem utilizados; util izados; 2. traço da argamassa e resistência à compressão que deve apresentar; 3. ressaltar a necessidade de construção com espessura da junta constante e de 1 cm, manutenção de prumo e nível, condições de assentamento e de preservação da alvenaria recém assentada em condições climáticas adversas (excesso de calor, frio ou chuva).
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4. PROJ ETO HIDRÁULICO
Para definir o projeto hidráulico o projetista deverá interagir com o projetista arquitetônico. Nesta interação deverá ser definido a quem caberá o detalhamento do projeto executivo. Deve-se tentar, sempre que possível, passar as tubulações verticais pelos shafts, conforme descrito no item 2.5 deste capítulo. Quando o projeto arquitetônico permitir que se utilize uma única parede comum a todas as áreas com instalações hidráulicas, pode-se utilizar o recurso de fazer as ligações das mesmas às prumadas dispostas externamente e rentes à parede, permitindo o seu fechamento com outra parede de painel removível (parcial ou totalmente) usada para manutenção. Esta solução permite trabalhar com kits pré-fabricados e fazer inspeções na instalação sem necessidade de se remover o acabamento. Todo o trecho horizontal da instalação deverá ser projetado para passar entre a laje do teto e o forro. Os trechos verticais de água fria e quente para torneiras e chuveiros deverão passar horizontalmente entre o forro e o teto até o ponto onde deverão descer descer na vertical pelos furos dos blocos. Em paredes estruturais os cortes horizontais devem ser evitados. Sempre que houver paredes não estruturais, estas devem ser preferenciais para a passagem dos canos que tiverem de ser embutidos. É importante salientar que, eventuais necessidades de cortes para manutenção em caso de vazamento poderá atingir a integridade das paredes e alterar a sua função estrutural.
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vazio central para passagem de dutos
variável conforme box placa de fechamento fechamento
Figura 4.1 - banheiro rebatido (com tubulações agrupadas em um shaft central) central)
placa fechamento fechamento
Variável conforme box
mínimo 19 cm (meio-bloco)
parede de vedação
parede estrutural
Figura 4.2 - banheiro rebatido (com tubulações agrupadas em um shaft lateral) lateral)
bloco 14 cm
bloco 9 cm inst. água
a
a
corte aa
bloco 14 cm
bloco 9 cm
Figura 4.3 - Exemplo de passagem de tubulação (utilizando-se blocos de 9 cm de espessura)
51
desce pelos furos até o ponto
inst. água
tubulação entre forro e teto
inst.esgoto
Figura 4.4 - Exemplo de passagem de tubulação
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5. PROJ ETO EL ÉTRICO
Para definir o projeto elétrico o projetista deverá interagir com o projetista arquitetônico. Nesta interação deverá ser definido a quem caberá o detalhamento do projeto executivo. Os eletrodutos embutidos deverão passar pelos blocos vazados. Outra forma possível e interessante de distribuição dos eletrodutos de instalação elétrica é o aproveitamento do espaço atrás do batente batente das portas, quando o mesmo for de madeira, visto que geralmente geralmente os interruptores se situam próximo a estas. Em caso de batente com perfil metálico, pode-se utilizar o espaço no interior do mesmo. É importante observar que, no processo construtivo em Alvenaria Estrutural, as caixas de tomadas e interruptores podem ser previamente instaladas em blocos cortados que por sua vez serão assentados durante a execução da alvenaria. Com alternativa, pode-se colocar o bloco cortado com espaço para a caixa que é posteriormente chumbada ao mesmo. Outra alternativa é a instalação das tomadas a partir do duto que desce pelos furos dos blocos. A posição e dimensão dos quadros de distribuição de energia nos diversos pavimentos deverão ser previamente definidas e especificadas especificadas no projeto executivo. Da mesma forma, este deve ser o procedimento com as caixas de interruptores e de tomadas. As caixas para quadros de distribuição e caixa de passagem devem ser projetadas em dimensões que evitem cortes nas alvenarias para sua perfeita acomodação. O projetista estrutural deverá ser informado das dimensões e posições dos quadros de distribuição para que detalhe o reforço necessário para que a abertura não prejudique a integridade estrutural da parede. Para os casos usuais pode-se adotar as soluções de reforço indicadas na biblioteca de detalhes.
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Tabela 5.1 - Dimensões recomendadas recomendadas para quadros de distrtibuição - modulação de 20 cm
N de blocos
Dimensões de Quadros de Distribuição
horizontal X vertical
para modulação de 20 cm - (m) X (m)
1X2
0,40 X 0,40
1½X3
0,60 X 0,60
2X4
0,80 X 0,80
2½X5
1,00 X 1,00
4X6
1,20 X 1,20
Tabela 5.2 - Dimensões recomendadas recomendadas para quadros de distrtibuição - modulação de 15 cm
N de blocos
Dimensões de Quadros de Distribuição
horizontal X vertical
para modulação de 15 cm - (m) X (m)
1½X2
0,45 X 0,40
2X3
0,60 X 0,60
2X4
0,60 X 0,80
3X5
0,90 X 1,00
4X6
1,20 X 1,20
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6. PROJETO EXECUTIVO EXECUTIVO
O projeto executivo é fundamental para que se consiga atingir o máximo das vantagens que o processo construtivo em Alvenaria Estrutural teoricamente permite. É através dele que se faz a integração entre as soluções do escritório e a aplicação da mesma. Por isso, este tipo de detalhamento representa um grande acréscimo no nível de construtibilidade do projeto. Deve ser verificado se as intenções dos projetistas poderão ser claramente interpretadas na obra. A falta de detalhes e a ambigüidade na interpretação das informações do projeto podem criar vários problemas, tais como atraso nos prazos, retrabalhos para correção de erros e diminuição da produtividade. O projeto executivo é composto de desenhos, detalhes e informações necessárias a realização dos serviços de execução das alvenarias. Além disto, este projeto deve conter os tipos e quantidades de blocos e elementos pré-moldados a ser empregados. A utilização apenas dos projetos arquitetônicos e estruturais pode causar problemas de entendimento na obra. Estes não apresentam uma série de informações necessárias a execução das alvenarias, acarretando a tomada de várias decisões no canteiro, sem planejamento prévio. Em muitos casos, esta situação pode criar problemas para a qualidade e produtividade dos serviços. Na elaboração dos projetos executivos pode-se antecipar e prevenir uma série de problemas, que podem ser resolvidos numa fase em que alterações são pouco significativas no aumento dos custos. Além do mais, a utilização destes projetos leva a um aumento significativo no nível de racionalização racionalização da produção. Para a apresentação de um projeto executivo, deve-se elaborar:
planta baixa;
cortes e elevações;
informações técnicas dos materiais a serem utilizados;
detalhes-padrão detalhes-padrão de amarrações amarrações e de ligações parede/pilar;
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detalhes de vergas e contra-vergas;
detalhes de passagens de tubulações e localização de pontos elétricos e hidráulicos;
detalhes especiais (pontos a serem grauteados, amarrações com ferros, etc.).
Na elaboração elaboração dos projetos executivos devem ser seguidas algumas recomendações recomendações com relação aos elementos a seguir: 5.1 Planta Baixa
A planta baixa no projeto executivo deve indicar as paredes sem revestimento. Devem ser apresentadas plantas da primeira e segunda fiadas (modulação), tipos de blocos a serem usados para cada parede, representação dos pontos que receberão graute. Se a marcação da obra for feita a partir do eixo da obra, as medidas de distância do eixo à face interna de cada parede devem constar da planta de modulação da primeira fiada. 5.2 Paginações
As paginações ou elevações devem indicar a posição dos blocos especiais (instalações elétricas e hidráulicas), locais de descida das prumadas de luz e água, amarração entre as paredes, detalhamentos sobre a ferragem necessária. Igualmente devem ser mostradas as posições dos quadros de distribuição das instalações elétricas e sua solução estrutural. Também devem ser representadas as aberturas (portas e janelas), localizando as vergas, contra-vergas e/ou blocos canaleta. Para não tornar repetitivo, recomenda-se o uso de paginação apenas para as paredes que apresentem aberturas e ou instalações que não possam ser detalhadas e verificadas nas plantas baixas, ou que não representem detalhes detalhes típicos.
5.3 Detalhes Construtivos
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Devem ser fornecidos os detalhes construtivos que não estejam definidos nas plantas baixas e paginações. paginações. Os detalhes que aparecem com maior freqüência podem ser fornecidos em um caderno de detalhes padrão para evitar a repetição dos mesmos nas várias plantas. Além do que foi descrito acima, o projeto executivo pode conter também o projeto de laje acabada, a localização dos equipamentos tais como escantilhões e ainda, o lay out do canteiro.
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IV - A EXECUÇÃO
1. Co m un icação pr oj eto /ob ra
É fundamental que as intenções de projeto sejam claramente interpretadas na obra. Uma interpretação errada, bem como a falta de detalhes podem ocasionar atraso nos prazos, retrabalho (correção dos erros), diminuição da produtividade. Para que haja melhor comunicação projeto-obra podem ser tomadas as seguintes medidas:
fornecer todas as informações necessárias a obra;
dispor projetos e detalhes construtivos em locais de fácil acesso e utilização;
utilizar desenhos em tamanho A4, pois estes podem ser manuseados pelos operários no local e facilitam a consulta;
comunicar imediatamente aos projetistas as alterações realizadas durante a execução da obra. Caso a alteração aconteça no escritório, o projetista deve informar as mudanças realizadas nos projetos e carimbar os mesmos depois de alterados;
todos os envolvidos no processo (projetistas, construtor) devem revisar detalhadamente as especificações e detalhes pelos quais são responsáveis, antes de iniciar cada serviço;
padronizar os detalhes detalhes e serviços serviços repetitivos.
1.1 Padronização
Padronizar significa, além de traçar diretrizes para procedimentos, reduzir o número de materiais e componentes componentes a ser utilizados. Melhorar Melhorar a construtibilidade construtibilidade através da da padronização padronização gera aumento aumento da produtividade produtividade e melhoria melhoria na eficiência eficiência do uso de recursos. A padronização apresenta também outras vantagens, tais como possibilidade de emprego de efeito aprendizagem, simplificação na compra, e nos cuidados de
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armazenamento e uso dos materiais. Vários elementos de projeto permitem padronização, entre os quais pode-se destacar:
tipos de plantas ou de partes (tamanhos de quartos, tamanhos de salas, etc.);
detalhes de execução;
detalhes em elevação, ou paginações (coordenação de alturas de portas e janelas);
dimensões padronizadas utilizando coordenação modular.
1.2 Seqüência executiva e interdependência entre atividades
A seqüência executiva e a interferência entre atividades são também considerados fatores determinantes da construtibilidade por esta razão devem ser analisadas e melhoradas, e para tal podem ser tomadas algumas providências, providências, tais como:
eliminar atividades desnecessárias, unir operações ou elementos, alterar a seqüência e simplificar trabalhos necessários;
reduzir as precedências (possibilidade de realizar trabalhos simultâneos); permitir várias ordens ordens de execução; execução; dividir o projeto em pacotes construtivos (desde que os pacotes de trabalho sejam facilmente identificáveis);
fazer uso do efeito aprendizagem; aprendizagem; planejar seqüências seqüências executivas que minimizem trânsito no local de trabalho e nos fluxos de movimentação do canteiro;
utilizar modelos para prever fluxo seqüencial de equipamentos e instalações durante a execução;
estabelecer seqüências que levem em conta os diversos equipamentos usados na obra (elevadores, andaimes, guinchos) guinchos) e sua utilização nos serviços;
priorizar a realização dos serviços de pavimentação pavimentação de térreos, reduzindo a sujeira e melhorando a circulação e uso de equipamentos; equipamentos;
construir, tão cedo quanto possível, escadas e plataformas de acesso definitivas, reduzindo a necessidade de andaimes e acessos temporários;
postergar serviços de
acabamento acabamento de corredores e passagens, passagens, reduzindo
possibilidade de avarias e necessidad necessidadee de retrabalho. retrabalho.
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1.3 Acessibilidade e espaços adequados para trabalho
É fator muito importante para a construtibilidade a consideração e previsão de espaços adequados para acesso e trabalho. Se este item não receber a devida atenção, pode haver atraso no andamento da obra, redução da produtividade e aumento da necessidade de retrabalho. Algumas medidas que possibilitam espaço adequado e boas condições de acesso, são indicadas abaixo:
definir e orientar os espaços mínimos dos elementos do projeto;
definir e demarcar rotas de acesso;
definir espaços para equipamentos e estoques de materiais;
transmitir aos projetistas da obra informações sobre os equipamentos de transporte e de execução dos serviços (dimensões e espaço requerido para uso;
garantir boa acessibilidade, em boa postura, para realização dos serviços; prever dutos e locais de passagem passagem de tubulações;
antever provável congestionamento devido a seqüência executiva;
verificar a necessidade de espaço para acesso de máquinas e equipamentos;
prever espaços adequados para trabalho e fluxo em torno do edifício e dos elementos construtivos;
definir locais de armazenagem armazenagem apropriados apropriados à seqüência executiva, executiva, minimizando o manuseio;
2. IMPLA IMPLA NTAÇÃ NTAÇÃ O DE CA NTEIRO NTEIRO
Para se obter um nível mais elevado de racionalização e produtividade na execução dos serviços, deve-se instalar, no canteiro de obras, uma infra-estrutura eficiente para a execução das tarefas de produção do edifício.
A organização do canteiro de obras deve ser feita através de um projeto cuidadosamente elaborado, envolvendo a execução do empreendimento como um todo,
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prevendo as necessidades necessidades e os condicionantes condicionantes das diversas fases da obra. Devem ser previstas, por exemplo, facilidades para as diversas linhas de preparação preparação de materiais e equipamentos. Também devem ser propiciadas condições favoráveis e humanas para o trabalhador desempenhar sua atividade. 2.1 Planejamento de layout
Elaborar o layout significa significa estudar o posicionamento dos recursos produtivos (mão de obra, materiais e equipamentos) equipamentos) no espaço disponível disponível para o canteiro. Na construção construção de edifícios o layout é é submetido a restrições de dimensões do terreno e do projeto do produto, diferente da indústria em geral, onde o layout determina as dimensões dos espaços para atender às exigências da produção, sendo bem menos restrito. Deve ser realizado cuidadoso estudo para que recursos possam ser melhor aproveitados, as condições de produção sejam otimizadas, e as movimentações e transporte em obra sejam minimizados (já que este último não agrega valor ao produto). Algumas das importantes vantagens do planejamento correto do layout são as seguintes:
minimização do transporte, da movimentação e do manuseio dos materiais;
utilização adequada dos espaços e dos recursos;
armazenagem adequada dos produtos, o que permite a manutenção da sua qualidade a maior facilidade de manutenção, e de controle de furtos;
obtenção de fluxo de trabalho trabalho mais eficiente, eliminando eliminando a fadiga desnecessár desnecessária ia dos operários e isolando os trabalhos com ruídos ou poluidores;
promoção de melhor comunicação comunicação e supervisão supervisão dos serviços; melhoria da aparência do canteiro, com conseqüente melhoria da imagem da empresa.
Para se iniciar o estudo do arranjo físico, as considerações abaixo devem ser observadas:
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cuidar das necessidades de trabalho e conforto dos trabalhadores quando se for verificar os padrões de espaço;
pensar, inicialmente, no trabalho seguindo um fluxo fl uxo contínuo para frente e, tanto quanto possível, em linha reta;
colocar próximos uns dos outros os serviços e operários com funções similares e relacionadas, relacionadas, para reduzir o tempo de transporte;
usar vãos de circulação circulação suficientemente suficientemente amplos; amplos;
a iluminação deve atingir a área do trabalho dos operários por cima e ligeiramente atrás;
serviços que lidem com movimentações movimentações externas, como recebimento de materiais e contato com o público devem ser dispostos de forma a não atrapalhar os demais;
localizar equipamentos equipamentos geradores geradores de poeira e barulhentos em pontos que que não atrapalhem outros serviços;
o arranjo físico deve apresentar flexibilidade, ou seja, permitir mudanças conforme os serviços executados na obra.
Tendo em mente as considerações acima, procede-se ao arranjo físico, através de alguns procedimento básicos, que são definidos a seguir:
a) Reunião de elementos básicos
plantas baixas (terreno, locação, locação, plantas baixas baixas dos diversos diversos pavimentos); inventário de equipamentos, ferramentas, mobiliário; previsão de estoques e de de suas dimensões; dimensões;
levantamento do fluxo de trabalho e atividades;
cronograma da obra;
preparação preparação de equipamentos, equipamentos, postos de de trabalhos, estoques, estoques, etc. etc.
b) Elaboração e apresentação de prováveis soluções As soluções elaboradas devem conter:
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desenhos das posições de equipamentos e locais de estoques;
corredores, locais de movimentação e fluxo de processo;
representação representação de modelos;
cronogramas atualizados ao longo da obra.
c) Discussão das soluções As opções e propostas de arranjo físico e do cronograma para a realização da obra devem ser estudadas, e debatidas, para com isto conseguir aprovação, envolver os trabalhadores, trabalhadores, obter feedback para para ajustes e novos estudos.
d) Implantação e acompanhamento acompanhamento Após discutida e escolhida a solução mais viável, deve-se iniciar a etapa de implantação e acompanhamento, analisando o volume de trabalho, rapidez de execução, interferências entre equipes e conforto dos operários. O próximo passo é o planejamento de canteiros. O projeto do canteiro de obras tem como objetivo principal oferecer as condições de trabalho adequadas, de forma a criar condições para executar a obra eficientemente e entregar um produto com qualidade assegurada. Cada obra exige a instalação completa dos requisitos necessários à produção. Escritórios, vestiários, sanitários, depósitos, refeitórios, elevadores e máquinas em geral, são fundamentais para a organização e execução do empreendimento. A necessidade de projeto decorre do fato de que cada novo empreendimento têm características características próprias e condicionantes particulares. Entretanto, dentro do possível, deve-se tentar padronizar o canteiro, já j á que alguns elementos semelhantes se repetem.
e) Recomendações As recomendações para os serviços das alvenarias devem levar em conta análises ergonômicas ergonômicas e de suas atividades.
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Sabe-se que o pedreiro, por exemplo, perde muito tempo com movimentos. Estes causam fadiga e problemas de coluna, afetando a produtividade e a saúde do operário. O mesmo ocorre com as atividades do servente. Por esta razão, as recomendações abaixo podem ser utilizadas para facilitar o trabalho dos operários, com conseqüente conseqüente aumento de produtividade.
utilizar andaimes ajustáveis a alturas e distâncias adequadas aos operários;
dispor os materiais (tijolos e argamassas) ao longo da parede e paralelamente a ela. Usar a dimensão transversal da parede acarreta maiores movimentos e conseqüentemente conseqüentemente menor produtividade;
para facilitar o trabalho nos andaimes, andaimes, utilizar carrinhos especialmente especialmente fabricados fabricados para transporte de blocos e argamassa, argamassa, com alturas adequadas adequadas à execução execução das tarefas;
utilizar carrinhos especiais, desenvolvidos para o transporte de maior quantidade de blocos, reduzindo o emprego de mão de obra nesta operação;
quando se dispuser de transporte mecânico adequado na obra (horizontal e vertical), utilizar pallets, com blocos amarrados com fitas metálicas;
para melhor qualidade da execução do serviço, recomenda-se a utilização de gabaritos para requadros de vãos de portas e janelas;
utilizar equipamentos especiais para indicação de níveis de fiadas f iadas e alinhamentos que facilitam a execução execução da alvenaria (escantilhão). (escantilhão).
2.2 Treinamento de mão de obra
No setor da construção civil, a maior parte da mão de obra do canteiro ainda é formada através da improvisação, do treinamento acelerado, assistemático . O treinamento de pessoal é pouco incentivado, configurando uma desqualificação geral e elevado índice de rotatividade. Com a escassez de mão de obra qualificada no mercado, constata-se, cada vez mais, a baixa qualidade dos resultados. Tal fato gera retrabalho para reparar falhas de construção que, muitas vezes, não chegam a ser diretamente observadas no produto final, mas que
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causam grande desperdício de material de construção e pouca eficiência no emprego da mão de obra. Para se introduzir o sistema de alvenaria estrutural, que apresenta como característica característica alto grau de racionalização, é importante desenvolver programas de treinamento da mão de obra, iniciando com a conscientização dos trabalhadores, desde o nível de planejamento estratégico da empresa até os trabalhadores da obra. Quando da implantação da alvenaria estrutural, o treinamento torna-se uma necessidade, já que, nem o sistema, nem os projetos, são convencionais. Deve-se treinar a mão de obra principalmente para a observação da qualidade na elevação da alvenaria, uma vez que para paredes estruturais, é importante a manutenção do prumo, nivelamento e alinhamento, sendo também importante respeitar a modulação, garantindo a amarração das paredes. Normalmente, para que seja realizado um programa de treinamento dentro de uma empresa, necessita-se do apoio e envolvimento de todos, desde a gerência até os operários a serem treinados. Para a obtenção de maior produtividade e melhor qualidade dos serviços é interessante a introdução de equipamentos apropriados. Entre os equipamentos podem ser citados as masseiras metálicas e carrinhos especiais para transporte de blocos e argamassa, o escantilhão,
a régua metálica de 2 metros e as várias alternativas para para um preciso preciso
espalhamento da argamassa como, por exemplo, a bisnaga, a meia-cana e a palheta. É importante que os profissionais sejam orientados sobre a melhor maneira de utilizar estes equipamentos. Deve haver também, no treinamento, preocupação sob o ponto de vista ergonômico, orientando correta postura e manuseio dos equipamentos, e, principalmente dos blocos, devido ao elevado peso destes. Para se fazer o treinamento, dispõe-se de várias técnicas. Pode-se reunir os trabalhadores em uma sala de aula especialmente preparada, com assentos para todos, boa
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iluminação e gerência visual nas paredes. O horário deve ser tal que não prejudique o andamento dos serviços. Também é importante utilizar material didático adequado ao público-alvo, com muitas ilustrações, visto que a maioria dos trabalhadores da construção civil não é alfabetizada. Utilizando-se o método expositivo-participativo, pode-se transmitir as técnicas aos operários, estimulando a participação, possibilitando o contato prévio com os materiais e equipamentos a serem utilizados em obra. Outra técnica que pode ser utilizada isolada ou em complemento à anterior, é a intervenção em obra, chamada treinamento corpo a corpo. Em qualquer caso, ela dá resultados muito bons. Este tipo de treinamento acontece com a presença constante de um instrutor, o qual demonstra as técnicas de execução, execução, com o acompanhamento acompanhamento dos operários. Em seguida, estes executam os serviços e são corrigidos pelo instrutor. Geralmente nestes casos, é escolhido um operário para ser treinado como monitor. Sua função será supervisionar o trabalho dos colegas depois de terminado treinamento, orientando sempre a execução correta do serviço. Também são realizados treinamentos específicos para o mestre de obra ou encarregado, o qual deverá orientar o trabalho dos operários no canteiro. Neste, o mestre recebe orientações sobre a técnica em si, e de como demonstrá-la para seus subordinados. Uma etapa importante após a realização de um programa de treinamento é a avaliação dos resultados obtidos, em termos de sua eficiência. Estes resultados devem ser considerados considerados sob dois aspectos:
apurar até que ponto o treinamento produziu as modificações desejadas no comportamento dos empregados; empregados;
verificar se os resultados do treinamento contribuíram para a consecução das metas da empresa.
O treinamento de mão de obra envolve investimento e constitui-se um desafio, pois se estará transformando uma mão de obra mal preparada em uma equipe de profissionais competentes. Assim, ao atuar para que os operários dominem as técnicas de execução,
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conseqüentemente conseqüentemente ter-se-á um produto final de melhor qualidade, e a execução dos serviços provavelmente será mais rápida. rápida. 2.3 Equipamentos e Ferramentas
Alguns equipamentos/ferramentas foram criados ou adaptados no intuito de aprimorar e agilizar as várias várias atividades envolvidas envolvidas no processo processo construtivo. construtivo. Entre estes pode-se citar o escantilhão, a régua com bolha (nível e prumo), a bisnaga para aplicação da argamassa, o carrinho para transporte de blocos, o carrinho para transporte de pallets, a meia-cana, a palheta, etc. As funções destes equipamentos são descritas abaixo.
Escantilhão - equipamento que permite, simultaneamente, a consecução de prumo, alinhamento e nivelamento das sucessivas fiadas que irão compor uma alvenaria.
Régua com bolha - instrumento utilizável para verificação de alinhamento, nivelamento e prumo de componentes, componentes, individualmente ou relativamente.
Bisnaga - Ferramenta utilizada para aplicação de argamassas no assentamento de blocos ou enchimento enchimento de vãos. vãos.
Meia cana - dispositivo de PVC com empunhadura utilizado para espalhar argamassa de assentamento.
Palheta - Régua larga de madeira com empunhadura utilizada para espalhar argamassa de assentamento.
Carrinho para transporte de blocos - Este carrinho, como próprio nome indica, é utilizado para se fazer o transporte dos blocos de concreto desde seu estoque na obra até o ambiente onde se está executando a alvenaria. A sua vantagem é que os blocos são carregados diretamente dos pallets, para o carrinhos, e descarregado da mesma forma.
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Carrinho para transporte de pallets - Carrinhos com macaco hidráulico que torna possível o transporte transporte dos pallets por inteiro.
Carro plataforma – Carro Carro de estrado horizontal, com pneus de borracha, utilizados para agilizar o transporte de materiais como sacos de cimento e tijolos.
Carrinhos dosadores – Carrinhos Carrinhos co volumes definidos, diferenciados por cores, para dosagem dosagem dos materiais componentes dos traços.
Argamasseiras, suportes / carrinhos – Argamasseiras Argamasseiras feitas de material leve que não absorva água da argamassa; suportes e carrinhos de perfeito encaixe, para facilitar o transporte destas argamasseiras. argamasseiras.
Cavaletes, andaimes, plataformas metálicas – Andaimes desmontáveis, de material durável, leves e de fácil montagem.
Nível laser e Nível alemão – instrumentos instrumentos para conferir maior precisão na verificação de nível.
2.4 Cronograma (planejar a execução)
É muito importante planejar a obra para que sejam mantidas as características racionalizadas próprias do sistema de alvenaria estrutural. A consideração da seqüência executiva e da interferência entre atividades é um fator importante na previsão dos serviços. Pode-se otimizar a elaboração elaboração do cronograma cronograma através de passos fundamentais, fundamentais, como:
definir as atividades;
verificar as atividades precedentes; precedentes;
definir as equipes;
estudar o tempo de execução de cada atividade, verificando a produtividade de cada equipe;
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combinar operações; operações;
verificar a melhor forma de se eliminar as atividades desnecessárias; desnecessárias;
definir as seqüências executivas levando-se em consideração a localização dos equipamentos e materiais;
utilizar seqüências executivas que reduzam acúmulo no fluxo de pessoal e/ou materiais.
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V-NORMAS TÉCNICAS RELEVANTES E BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA PARA ALVENARIA ESTRUTURAL
ABCI - Associação Brasileira de Construção Industrializada. Manual Técnico de Alvenaria, Projeto Editores Associados Ltda. Editor Vicente Wissenbach.1990. Wissenbach.1990. 275 p. ABNT/NBR-8798/85 - Execução e controle de obras em alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto. ABNT/NBR 6136 - Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural Especificação. ABNT/NBR 7186 - Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria com Função Estrutural - Método de Ensaio. ABNT/NBR 8215 - Prismas de Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria Estrutural - Preparo e ensaio a compressão - método de ensaio. ABNT/NBR 8949 - Paredes de Alvenaria Estrutural - Ensaio à Compressão Simples Método de Ensaio. ABNT/NBR/NB-1228/89 ABNT/NBR/NB-1228/89 - Cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto. ARAÚJO, H. N.. Intervenção em obra para implantação do processo construtivo em alvenaria estrutural: um estudo de caso. Dissertação. Mestrado em Engenharia. Universidade Federal Federal de Santa Catarina. 1995. 117 f. BS 5628 (Reino Unido): Part 1 - alvenaria não armada; Part 2 - alvenaria armada e protendida; Part 3 - materiais materiais e mão-de-obra. mão-de-obra. CURTIN, W. G., SHAW, G., BECK, J. K., PARKINSON, G. I., Structural masonry detailing. Granada Publishing Ltda. Londres, 1984. 254 p.
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EDITORA DA UFSC
CONSTRUINDO EM ALVENARIA ESTRUTURAL
Humberto Ramos Roman, PhD. Cristine do Nascimento Mutti, MSc. Hércules Nunes de Araújo, MSc.
Núcleo de Pesquisa em Construção Universidade Federal de Santa Catarina Campus Universitário - Trindade 88049-9000 - Florianópolis/SC (048) 331-9702 / 331-9272
