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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL – MODULAÇÃO E DETALHAMENTOS
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
Julia Favretto Machado
Santa Maria, RS, Brasil 2014
DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA
ESTRUTURAL – MODULAÇÃO E DETALHAMENTOS
por
Julia Favretto Machado
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Civil, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM,
RS), como requisito parcial para obtenção do grau de Graduada em Engenharia Civil
Orientador: Prof. Dr. Gihad Mohamad
Santa Maria, RS, Brasil 2014
Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia
Curso de Engenharia Civil
A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova o Trabalho de Conclusão de Curso
DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL – MODULAÇÃO E DETALHAMENTOS
elaborado por Julia Favretto Machado
como requisito parcial para obtenção do grau de Graduada em Engenharia Civil
COMISSÃO EXAMINADORA:
Prof. Dr. Gihad Mohamad
(Presidente/Orientador)
Prof. Dr. Eduardo Rizzatti (UFSM)
(Avaliador)
Prof. Dr. Rogerio Cattelan Antocheves de Lima (UFSM)
(Avaliador)
Santa Maria, 24 de Novembro de 2014
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, por ter me dado o dom da vida e força de
vontade para lutar por este sonho.
Aos meus pais, José Eduardo e Marinês por absolutamente tudo. Pelo exemplo
de honestidade, pelo infinito amor, apoio incondicional, incentivo, carinho e confiança,
me estimulando a seguir meus sonhos e objetivos desde sempre. Ao meu irmão
Felipe, pela amizade e companheirismo. Não tenho palavras para expressar o que
vocês representam para mim e o tamanho de minha admiração, amo vocês
incondicionalmente.
Aos meus amigos quero agradecer os grandes momentos de alegria e também
os de tristeza que compartilhamos. Vocês estiveram presentes durante essa
caminhada, tornado-a mais leve e feliz. À Engenharia que me presenteou com
grandes amigos, os quais com certeza quero levar para a vida toda.
Ao Prof. Dr Gihad, pela orientação e tempo a mim dedicados, compartilhando
seus conhecimentos e experiências, tornando possível a conclusão deste trabalho e
contribuindo para minha formação pessoal e profissional. Aos demais professores e
engenheiros com quem convivi durante a faculdade, os quais me proporcionaram
ensinamentos racionais e emocionais que levarei eternamente.
Por fim, gostaria de agradecer a todos aqueles que de alguma forma
contribuíram para a realização deste trabalho.
RESUMO
Trabalho de Conclusão de Curso
Curso de Engenharia Civil Universidade Federal de Santa Maria
DIRETRIZES PARA PROJETOS EM ALVENARIA ESTRUTURAL – MODULAÇÃO E DETALHAMENTOS
AUTORA: Julia Favretto Machado ORIENTADOR: Prof. Dr. Gihad Mohamad
Data e Local de Defesa: Santa Maria, 24 de Novembro de 2014.
Para todos os sistemas construtivos, mas principalmente para o sistema em Alvenaria
Estrutural, a fase de projeto é indispensável para executar uma obra de qualidade.
Este sistema apresenta particularidades que, se bem analisadas, consideradas e
detalhadas em fase de projeto, acarretará em uma execução bem feita e com as
mínimas tomadas de decisões em campo, bem como a redução de desperdícios e
retrabalhos. Devido ao tema ser pouco discutido em meio acadêmico e pelo país
apresentar um círculo vicioso de desvalorização da fase de projeto, coube a este
presente trabalho a realização de um estudo direcionado à conscientização e à
capacitação de projetistas, os quais carecem de uma bibliografia nacional para a
elaboração de projetos em alvenaria estrutural. Dessa forma, o objetivo do presente
trabalho é fornecer orientações para a elaboração de projetos em alvenaria estrutural,
contemplando os critérios de modulação e detalhamentos, requisitos fundamentais
para um projeto otimizado. A metodologia aplicada neste estudo consistiu
primeiramente em um levantamento bibliográfico, visando a busca de todas as
informações necessárias para a elaboração de um projeto em alvenaria estrutural
envolvendo condicionantes de arranjo arquitetônico, coordenação dimensional,
otimização do funcionamento estrutural da alvenaria e racionalização da produção.
Após, através destes conceitos, foi colocado na prática a elaboração de um projeto de
uma edificação em alvenaria estrutural não armada.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 8
1.1 Contexto ............................................................................................................... 8
1.2 Justificativa .......................................................................................................... 9
1.3 Objetivos ............................................................................................................ 10
1.3.1 Objetivo geral.................................................................................................. 10
1.3.2 Objetivos específicos ..................................................................................... 10
1.4 Limitações .......................................................................................................... 11
1.5 Estrutura do trabalho ........................................................................................ 11
2 O PROJETO DE ALVENARIA ESTRUTURAL .................................................... 13
2.1 A importância do projeto .................................................................................. 13
2.2 Compatibilização entre projetos ...................................................................... 17
2.3 Forma do prédio .............................................................................................. 18
3. MODULAÇÃO NA ALVENARIA ESTRUTURAL ................................................. 24
3.1 Unidade modular ............................................................................................... 25
3.1.1 Blocos cerâmicos ........................................................................................... 27
3.1.2 Blocos de concreto ........................................................................................ 28
3.1.3 Blocos especiais ............................................................................................ 29
3.2 Coordenação modular ...................................................................................... 34
3.2.1 Importâncias da coordenação modular ........................................................ 34
3.2.2 Distribuição dos blocos: 1ª e 2ª fiadas ......................................................... 39
3.2.3 Encontros de paredes estruturais ................................................................ 44
4. DETALHAMENTO DO PROJETO EM ALVENARIA ESTRUTURAL .................. 52
4.1 Elevação das paredes ....................................................................................... 52
4.2 Posicionamento dos pontos elétricos e hidrossanitários ............................. 54
4.3 Detalhamentos estruturais ............................................................................... 57
4.3.1 Encontro de paredes com lajes..................................................................... 58
4.3.2 Vergas e contra-vergas .................................................................................. 59
4.3.3 Pontos de graute ............................................................................................ 61
4.3.4 Lajes ................................................................................................................ 61
4.3.5 Escadas ........................................................................................................... 63
4.3.6 Sacadas ........................................................................................................... 66
4.3.7 Juntas de controle e dilatação ...................................................................... 67
5. APLICAÇÃO DAS DIRETRIZES PARA PROJETO EM ALVENARIA
ESTRUTURAL .......................................................................................................... 70
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 74
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 75
APENDICES
1 INTRODUÇÃO
1.1 Contexto
Com a introdução de programas habitacionais, como por exemplo o Minha
Casa, Minha Vida, e com o avanço da economia brasileira, o atual cenário da
construção civil no país apresenta cada vez mais uma busca por um processo de
rápida execução, aliando qualidade com racionalização de preços.
Em vista disso, inúmeros estudos comprovam que edificações em Alvenaria
Estrutural apresentam vantagens econômicas consideráveis, tanto em critérios de
custo quanto de tempo, quando comparado com o sistema construtivo tradicional, o
concreto armado. Segundo a ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland), em
edificações de até quatro pavimentos, essa economia chega em torno de 25 a 30%.
Essa significativa redução de custo se deve principalmente à quesitos como:
economia de fôrmas, redução significativa de revestimentos, reduções nos
desperdícios de materiais e mão-de-obra e redução do número de especialidades,
uma vez que o serviço de armadores e carpinteiros é reduzido em obras de alvenaria
estrutural.
Apesar das inúmeras vantagens, esse sistema construtivo ainda é inerte no
Brasil, e o principal motivo desse atraso é a ausência de conhecimento, tanto a nível
de projeto quanto a nível de execução. Edificações em Alvenaria Estrutural
apresentam uma elevada necessidade de um projeto arquitetônico integrado com
todos os demais projetos complementares, uma vez que suas paredes desempenham
papel estrutural e não podem ser removidas ou rasgadas após a construção. No
entanto, sabe-se que no país tem-se uma cultura de desvalorização da fase de projeto
e, dessa forma, o sistema acaba se tornando ineficiente em relação às vantagens que
deveria representar a nível de custo e de tempo.
1.2 Justificativa
Devido ao tema ser pouco discutido em meio acadêmico e pelo país apresentar um
círculo vicioso de desvalorização da fase de projeto, coube a este presente trabalho a
realização de um estudo direcionado à conscientização e à capacitação de projetistas,
os quais carecem de uma bibliografia nacional para a elaboração de projetos em
alvenaria estrutural.
A qualidade do projeto está diretamente relacionada com os lucros do
empreendimento. Se um projeto for bem concebido e detalhado, é possível prever e
solucionar problemas que poderiam surgir durante a fase de execução. Dessa forma,
há um aumento do controle de materiais e serviços, proporcionando a redução de
custos global da edificação.
Quanto maior a complexidade do empreendimento, maior influência o projeto
exerce sobre a execução. Ao projetar, deve-se ter em mente os aspectos construtivos
e o funcionamento técnico da edificação. O projeto de Alvenaria
Estruturaldevecontemplar estudo preliminar, modulação, detalhamento das paredes e
dos demais elementos da estrutura, tipo de laje, posicionamento das instalações,
especificação dos acabamentos, esquadrias e integração com os demais projetos.
Dessa forma, tem-se a necessidade de disseminar técnicas eficientes para a
elaboração de projetos por todo o país. Visa-se uma uniformidade de conhecimento
para poder permitir uma posterior evolução do sistema construtivo em todos os
pontos.Tanto o projetista quanto o responsável pela execução da obra devem estar
conscientizados que no sistema construtivo de alvenaria estrutural é proibido rasgar
ou remover as paredes estruturais. Assim, é na fase de projeto que se deve levar em
conta qualquer tipo de interferência e incompatibilidade que possa implicar no
comprometimento da estrutura e empecilhos na fase de execução.
Diante disso, o tema “Diretrizes para projetos em alvenaria estrutural –
modulação e detalhamentos” foi escolhido com o intuito de apontar as informações
imprescindíveis que devem constar em um projeto nesse sistema construtivo. Sabe-
se que as principais dificuldades são adaptar o projeto de arquitetura para um projeto
modular e solucionar as interferências entre projetos de arquitetura, estruturas e
instalações.
Assim, o assunto deste presente trabalho justifica-se pela necessidade de
informações que devem ser contempladas em projeto. Informações essas que visam:
reduzir decisões tomadas em obra, evitar retrabalhos e desperdícios, aumentar a
facilidade de execução, melhorar o entendimento dos profissionais envolvidos na obra
e, principalmente, executar uma obra racionalizada e econômica, garantindo a
segurança da edificação.
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivo geral
Fornecer orientações para a elaboração de um projeto em alvenaria estrutural,
através de revisões bibliográficas.
1.3.2 Objetivos específicos
Paralelamente, espera-se que o presente trabalho possibilite:
a) Criar uma linha de raciocínio para a execução de um projeto qualificado e
eficiente, contemplando as particularidades deste sistema construtivo e
apresentando os detalhes construtivos de forma clara e objetiva;
b) Abordar a importância do respeito à modulação dos vãos para se obter um bom
comportamento estrutural da edificação, visando a segurança, economia e
prevenindo futuras patologias;
c) Contribuir para a disseminação do conhecimento relativo à importância da fase
de projeto desse sistema construtivo;
d) Orientar graduandos de Engenharia Civil e Arquitetura, visto que há carência
na oferta de disciplinas de alvenaria estrutural no meio acadêmico.
1.4 Limitações
a) O presente trabalho se limita aos projetos de Alvenaria Estrutural não
armada, ou seja, os reforços de aço (barras, fios e telas) ocorrem apenas por
finalidades construtivas e de amarração, e não para atenderem exigências estruturais.
A armadura utilizada na alvenaria estrutural não armada é importante para dar
ductilidade à estrutura e evitar, ou diminuir, a fissuração em pontos de concentração
de tensões, além de colaborar na segurança contra cargas não previsíveis
(CAVALHEIRO, 1995).
b) No mercado, encontramos blocos constituídos por diversos materiais,
entre eles o de solo-cimento e sílico-calcário. No entanto, neste trabalho serão
consideradas as unidades utilizadas em grande escala do Brasil que são os blocos de
concreto e os cerâmicos.
c) Por tratar-se de modulação, o trabalho não dá enfoque para nenhum tipo
de compensação de faixas não modulares nas paredes portantes. Assim, o modelo
de projeto de edifício tratado na dissertação apresenta suas dimensões moduladas,
prevendo a amarração direta entre todas as paredes estruturais.
d) O modelo de projeto apresentado, bem como a elaboração de suas
diretrizes, contempla somente orientações relativas ao pavimento tipo e à forma do
prédio. Portanto, não é enfatizado elementos de projeto como as plantas de fundação,
pilotis e cobertura.
1.5 Estrutura do trabalho
Este trabalho encontra-se dividido em 6 grandes capítulos.
O capítulo 1 traz informações sobre o tema, o contexto e as justificativas que
envolvem o presente trabalho, bem como seus objetivos e limitações.
No capítulo 2 é apresentada a real importância de um projeto em alvenaria
estrutural, retratando as exigências particulares que esse sistema construtivo impõe,
salientando a influência da compatibilização entre projetos e forma da edificação.
No capítulo 3 são apresentados conceitos de modulação, abordando as
unidades modulares (blocos estruturais) e como estas devem ser moduladas e
representadas em projeto. Neste capítulo é abordado todas as preocupações que o
projetista deve ter ao elaborar o projeto das fiadas e elementos que devem compor o
mesmo.
O capítulo 4 traz informações relacionadas aos detalhamentos construtivos.
Nesta seção, houve a intenção de mostrar especificações de cada elemento
construtivo que contém as edificações de alvenaria estrutural não armada afim de
eliminar retrabalhos e tomadas de decisões in loco, visando a construtibilidade da
obra.
O capítulo 5 apresenta uma aplicação prática das diretrizes para projeto
identificadas ao longo do presente trabalho, passo a passo. Foi elaborado um projeto
contemplando todos os princípios de modulação e todos os detalhamentos
necessários para evitar dúvidas no canteiro de obras.
O capítulo 6 constam as considerações finais sobre o estudo através da
aplicação prática das diretrizes de modulação e detalhamento em um projeto de uma
edificação fictícia.
2 O PROJETO DE ALVENARIA ESTRUTURAL
2.1 A importância do projeto
Ao longo do desenvolvimento de um sistema construtivo, a etapa de projeto é
decisiva para se obter qualidade, tanto na execução da obra quanto no uso da
edificação. No entanto, quando comparado com outros países mais desenvolvidos,
nos quais a fase de projeto é tratada com extrema relevância e atenção, no Brasil
verifica-se uma desvalorização desta etapa. Isso fica evidente na quantidade de
problemas aos quais a maioria dos profissionais de obra encontram na execução.
Problemas estes que ocasionam as tomadas de decisões “in loco” devido à falta de
informações e incompatibilidades dos projetos, o que traz como consequência os
retrabalhos, desperdícios de materiais e as futuras patologias.
Modler (2000) afirma que no país, em geral, “o conceito do projeto dentro do
empreendimento está ligado, em parte, ao de burocracia”. Esse argumento justifica
que o projeto, em diversos casos, apenas é elaborado para aprovação dos órgãos
competentes, como a prefeitura, e não com a intenção de promover uma execução
otimizada.
Esse contexto se contraria à atual necessidade do mercado brasileiro da
construção civil. Cada vez mais há a busca de uma execução de um empreendimento
com rapidez, aliando reduções de custos com qualidade, o que caracteriza uma
racionalização construtiva. Melhado (2004)apudGregorio (2010)
defineracionalizaçãoconstrutivacomo“um processo dinâmico representado por um
conjunto de ações que objetivam otimizar o uso de todo tipo de recursos disponíveis
para as etapas do processo de execução”.
Segundo Franco &Agopyan (1993), aaplicação da racionalização construtiva
deve se iniciar pela elaboração de um projeto com alto nível de qualidade, que garanta
a execução eficiente da obra, resultando na diminuição de custos e no aumento do
desempenho da edificação. Diante disso, fica claro que a aplicação da racionalização
construtiva está estritamente ligada à elaboração dos projetos, ou seja, o projeto não
deve ser encarado como finalidade, mas sim como meio de se atingir um bom
resultado na execução do edifício (FRANCO,1992).
O projeto torna-se uma ferramenta eficaz para a interface projeto-obra,
somente na medida em que apresente um bom nível de detalhamento, clareza e
objetividade, ou seja, quando há preocupação de projetar para produzir
(BAGATTELLI, 2002). Logo, um projeto qualificado traz como benefício uma melhor e
mais rápida produtividade.
Consoante à Ribeiro (2010), a qualidade desde a concepção do projeto confere
ganhos e reduz custos quando comparados com projetos que sofrerão alterações
posteriores a essa fase. Isso fica evidente na figura 1, um gráfico que representa o
potencial de influência do custo final de um empreendimento quando considerado as
suas fases. Fica claro que a fase de execução apresenta uma influência relativamente
menor comparado com a fase de projeto.
Figura 1 – Capacidade de influenciar os custos do empreendimento.
Fonte: O’CONNOR e DAVIES, 1998 apud GRÉGORIO, 2010.
Ao que se refere ao sistema construtivo em alvenaria estrutural, Rauber (2005)
afirma que a racionalização deste se deve à integração dos projetos arquitetônico e
complementares e à coordenação dimensional. Conforme será tratado
especificamente no item 2.2 e ao longo de todo o trabalho, a integração dos projetos
é fundamental para o sucesso do empreendimento e requer conhecimentos
específicos dos projetistas.
Zechmeister (2005) define coordenação dimensional como “o emprego de
padrões de dimensão com o objetivo de criar boas relações de escala e proporção
entre as partes da edificação”. Assim, a coordenação dimensional tem a função de
relacionar o emprego da unidade modular com as medidas empregadas no projeto.
A alvenaria estrutural é um processo construtivo no qual as paredes
constituem-se ao mesmo tempo nos subsistemas estrutura e vedação (FRANCO,
1992). O projeto arquitetônico é o próprio projeto estrutural e, devido a isso, deve
conter um grau de precisão e detalhes coerentes com a execução ainda maior do que
em outro sistema construtivo, como o caso do concreto armado. Deve-se ter o cuidado
de projetar visando a segurança da edificação.
Em Gregorio (2010), projetar em alvenaria estrutural implica em acatar certas
restrições que são inerentes ao sistema construtivo. Dessa forma, é necessário que o
projetista tenha conhecimento dos aspectos construtivos do produto edificado para
poder aplicar medidas eficientes no projeto.
Melo (2006) ressalta que projetos distorcidos e deficientes podem causar
diversos problemas no processo de construção, podendo reduzir a vida útil do produto.
Seja qual for o sistema construtivo empregado, na fase de projeto é que deve ser
considerada a complexidade tecnológica e todas as particularidades ao qual o
empreendimento está submetido.
Além disso, Silva & Abrantes (2007) salientam que um projeto de alvenaria
estrutural bem elaborado é uma das melhores formas de prevenção de patologias. O
quadro 1 evidencia fatores de deficiência no projeto relacionados a patologias que
provocarão na vida útil do edifício, segundo os autores.
Deficiências de Projeto Patologias
• Deficiente avaliação do desempenho da parede, quer na globalidade, quer na ligação a outras partes do edifício, no que respeita à penetração da água, durabilidade e comportamento estrutural;
• Juntas de dilatação inadequadas
• Apoio deficiente das paredes para correção das portas térmicas;
• Erros na utilização de barreiras pára-vapor e de pinturas impermeáveis;
• Insuficiente avaliação e determinação das propriedades a exigir ao tijolo e à argamassa; • Proteção inadequada conta
a umidade ascensional; • Especificações de materiais, testes e técnicas de execução omissas ou vagas, remetendo para "procedimentos habituais de qualidade reconhecida" e para a "experiência da mão de obra";
• Preparação e aplicação inadequada de rebocos hidráulicos tradicionais;
• Aplicação inadequada de revestimentos cerâmicos; • Pormenorização incompleta, com
utilização excessiva de desenhos tipo, eventualmente não adaptados à obra em causa, deixando a verdadeira pormenorização para a fase de execução;
• Execução de peitoris com geometria e materiais inadequados;
• Fissuração da alvenaria sobre suportes muito deformáveis; • Negligência na determinação dos
movimentos revisíveis, na definição das exigências do suporte (em particular em paredes de fachada) e imposição das necessárias juntas de expansão-contração, quer verticais, quer horizontais;
• Erros frequentes em paredes de tijolo à vista.
• Negligência na determinação das exigências estruturais das paredes exteriores face à ação do vento e na adoção das soluções construtivas delas decorrentes (grampeamento, apoios suplementares, etc.);
• Negligência na previsão das
deformações estruturais e da sua influência sobre as alvenarias, em particular nos fenômenos de fissuração;
• Desconhecimento ou má interpretação
e aplicação dos códigos, regulamentos e
bibliografia técnica e científica da
especialidade.
Quadro 1 – Deficiências de projeto e patologias recorrentes.
Fonte: Silva & Abrantes, 2007.
A má elaboração de um projeto e a ausência de detalhamentos resulta
consequências negativas globais na execução do empreendimento. Logo, o que era
pra ser uma tecnologia construtiva racional e economicamente viável, acaba por se
tornar um processo custoso e de baixa qualidade. Dessa forma, fica evidente que o
projeto tem um papel fundamental para evitar surpresas negativas tanto no canteiro
de obras como durante a vida útil da edificação, pois é ele que deve prever todos os
empecilhos e particularidades do empreendimento.
2.2 Compatibilização entre projetos
O projeto de uma edificação é composto pelos projetos arquitetônico e
complementares. Os projetos complementares reúnem os projetos estrutural e de
instalações prediais. Da interferência entre os projetos arquitetônico e
complementares surge a necessidade de compatibilizar, ou seja, estudar a maneira
de todos os projetos coexistirem harmonicamente na edificação (RAUBER, 2005).
Samara (2013) afirma que, ao contrário dos métodos mais tradicionais, a
alvenaria estrutural tem ampla relação com todos os sistemas e subsistemas
integrantes de uma edificação. Na alvenaria estrutural, muito mais que em outro
sistema construtivo, é de suma importância que o projeto arquitetônico esteja
compatibilizado com os demais projetos. Isso verifica-se pela necessidade de não ser
admissível improvisos como rasgos e remoção de paredes estruturais, uma vez que
feito isso comprometerá a segurança da edificação.
Segundo Franco (1992), um alto nível de qualidade dos diversos projetos,
quando tomados separadamente, não garante qualidade do todo. Assim, para
conseguir haver compatibilidade entre os projetos é viável que haja uma coordenação
entre os projetistas, visando garantir a coerência entre o produto projetado e o modo
de produção, com especial atenção para a tecnologia do processo construtivo.
Melo (2006) fez um estudo relativo à necessidades e dificuldades do projeto
arquitetônico em alvenaria estrutural e constatou que a elaboração adequada de
projetos por meio da criação de equipes multidisciplinares e da integração entre os
projetistas pode minimizar a incidência de problemas na própria fase de projeto, assim
como também nas subsequentes.
Conforme Gregorio (2010), a boa técnica prevê que o projeto arquitetônico já
contenha, desde os primeiros traços, o esboço de como se dará o funcionamento
técnico da edificação. Para isso é necessário um amplo conhecimento de todos os
elementos constituintes dos projetos complementares e um claro entendimento dos
princípios do funcionamento estrutural dos edifícios em alvenaria (FRANCO, 1992).
A coordenação de projetos eleva a qualidade do projeto global, aumentando a
confiabilidade e diminuindo as incertezas no processo executivo. Muitas medidas de
racionalização e de controle de qualidade dependem de uma clara especificação na
sua fase de concepção. Dessa forma, recomenda-se que o projetista busque a
integração dos diversos projetos para haver uma definição clara de todas as
informações elaboradas, garantindo coerência entre o produto projetado e o modo de
produção.
2.3 Forma do prédio
A análise da forma do prédio é um estudo que deve ocorrer logo no início da
concepção do projeto. Em relação à forma, devem ser analisados critérios como
equalização das inércias das paredes, ou seja, quanto menos simétrico o prédio,
maior é a incidência de diferenças de cargas. É nessa fase de concepção que se
determina o traçado da distribuição inicial das paredes resistentes, as de
contraventamento e as paredes não resistentes, bem como a determinação da
tipologia da laje.
As paredes resistentes, também denominadas paredes estruturais ou
portantes, são dimensionadas através de processos racionais de cálculo para resistir
as cargas além do seu peso próprio. São as paredes estruturais que suportam as
sobrecargas de ocupação do edifício e os demais elementos estruturais do prédio
sobre elas, como as lajes, escadas, sacadas, etc.
As paredes de contraventamento possuem a finalidade de promover o
travamento da estrutura. Também denominadas como “paredes de travamento” ou
“pilar-parede”, destinam-se ao suporte das cargas horizontais paralelas ao seu plano,
ou seja, são estas que absorvem esforços provenientes de ações externas e de efeitos
de segunda ordem, como a ação do vento, abalos sísmicos e desaprumo.
As paredes não resistentes não possuem a finalidade de suporte de cargas
além do seu peso próprio. Elas possuem função de vedação, servindo para dividir
ambientes internos ou podendo ser uma parede hidráulica, com finalidade de embutir
tubulações.
Na alvenaria estrutural, a resistência da edificação em relação aos esforços
provocados pela força do vento é o fator de maior relevância a ser considerado.
Entretanto, a norma NBR 10837 (ABNT, 1989) prevê que, em edificações de até 4
pavimentos em alvenaria estrutural, não há a necessidade de considerar a ação do
vento (Rauber, 2005). Para edifícios acima de 4 pavimentos, a utilização de formas
simétricas com áreas equivalentes pode reduzir os esforços de torção, os quais
comprometem a estrutura de alvenaria não armada.
Gallegos (1998) apud Cavalheiro (1995) recomenda algumas relações
dimensionais, apresentadas no quadro 2, onde a robustez do edifício é avaliada pelas
relações entre as dimensões: comprimento (C), largura (L) e altura (H). O autor indica
os parâmetros ideais, aceitáveis e ruins:
Situação C/L H/L
Ideal 1 < 1
Aceitável < 4 < 3
Ruim > 4 > 3
Quadro 2 – Relações entre as dimensões de edifícios em Alvenaria Estrutural – valores ideais, aceitáveis e ruins. Fonte: GALLEGOS, 1988, adaptado por CAVALHEIRO, 1995.
Para Modler (2000), a forma externa da planta é importante para que se otimize
o desempenho estrutural da alvenaria. O autor cita cuidados a serem tomados durante
a concepção arquitetônica da edificação que estão vinculados à forma do prédio. São
eles:
avaliar, a partir do programa de necessidades, forma e dimensões do
terreno, entre outros fatores, as possibilidades da adoção do sistema de
simetria arquitetônica em duas direções (longitudinal e transversal);
evitar a inserção, no corpo do prédio, de descontinuidades tais como,
caixas de escada, poções de luz, principalmente quando esses
elementos prejudicam a simetria em planta;
buscar formas mais próximas ao cubo, para que não se crie grandes
diferenças entre as inércias das paredes das duas direções
consideradas;
dispor as aberturas, externas e internas, uma sobre as outras (mesma
prumada), para facilitar o caminhamento das cargas; e evitar um número
excessivo de abertura na mesma fachada ou mesmo paredes internas.
avaliar a possibilidade do uso de shafts para a descida de tubulações
hidrossanitárias possibilitando um maior aproveitamento das paredes
existentes na estrutura;
sempre que possível, optar por materiais e elementos sem função
estrutural, de menor peso, tais como, divisórias leves, revestimentos não
argamassados, etc.
Do ponto de vista estrutural, Rauber (2005) afirma que quanto mais robusta
uma edificação, maior sua capacidade de resistir esforços horizontais, principalmente
à ação do vento, os quais introduzem indesejáveis esforços de tração na alvenaria.
Na figura 2, podem ser observados os efeitos da forma e altura na robustez do prédio,
onde verifica-se que quanto mais baixa a edificação, mais robusta ela é e,
conseqüentemente, menor influência da ação do vento há. Em tempo, ainda é
possível concluir que sob o aspecto da robustez, a forma ideal é a forma cúbica.
Figura 2 – Efeitos na forma e altura na robustez do prédio
Fonte: DRYSDALE ET AL., 1994 apud Duarte, 1999.
A forma do prédio está associada à distribuição das paredes. Por sua vez, a
distribuição das paredes está associada à distribuição das armaduras das lajes.
Assim, o conjunto desses elementos definem o sistema estrutural da edificação. Os
sistemas estruturais são classificados em quatro grupos: simples, duplo, celular e
complexo, representados na figura 3 (Hendry, Sinha e Davies, 1997).
Figura 3: Sistemas estruturais: a) simples b) duplo c) celular d) complexo.
Fonte: Hendry, Sinha e Davies, 1997.
No sistema estrutural simples (a), há a predominância de paredes transversais
ao longo do eixo longitudinal na edificação (edificações de planta retangular
alongada). Assim, as paredes resistentes garantem a estabilidade transversal e as
paredes de contraventamento, a estabilidade longitudinal. Hotéis, hospitais, escolas e
demais edifícios que exigem paredes longitudinais externas com muitas aberturas são
exemplos típicos deste sistema.
No sistema estrutural duplo (b), as paredes resistentes se dispõem em direções
ortogonais, ainda que as lajes tenham de ser armadas em uma só direção.
Em edifícios residenciais e hotéis, há predominância do sistema estrutural
celular (c), pois permite a ocorrência de paredes resistentes com os compartimentos,
formando células, podendo as lajes serem armadas nas duas direções.
Por fim, o sistema estrutural complexo (d) é uma mistura de todos os sistemas
anteriores e ainda contam com a contribuição de núcleos resistentes para
complementar a rigidez exigida.
Assim, o projetista deve buscar distribuir igualitariamente as paredes estruturais
em ambas às direções para garantir a estabilidade do edifício em relação às cargas
horizontais. Dessa forma, é importante a criação de plantas o mais simétricas possível
para garantir a redução do surgimento de tensões devido à torção. Além disso, a
adoção de plantas simétricas contribui para o incremento da construtibilidade do
edifício, uma vez que as paredes de ambos os lados da edificação se diferenciam
apenas por serem espelhadas, fazendo com que a mão de obra esteja familiarizada
com o projeto.
3. MODULAÇÃO NA ALVENARIA ESTRUTURAL
Na fase de projeto, Franco (1992) afirma que a utilização de um sistema de
modulação total propicia uma série de vantagens, permitindo a racionalização de
diversos procedimentos. Entre eles:
Pode-se adotar uma sistemática de projeto baseada em regras
definidas. Isto, além de facilitar a elaboração do próprio projeto, permite
a utilização de um pequeno número de detalhes padronizados,
racionalizando a própria tarefa de execução do projeto;
A padronização proporcionada pela coordenação modular reflete-se na
execução, através de uma maior facilidade da mão de obra em
assimilar tais detalhes, aumentando a produtividade;
A utilização de um sistema coordenado modularmente permite que se
definam soluções mais simples para a execução das amarrações das
paredes, simplificando esta operação. Isto evita a interrupção do
trabalho normal de assentamento dos blocos (que existe quando se
utilizam procedimentos como o grauteamento das ligações);
Como consequência da padronização, tem-se uma diminuição no
número de componentes necessários para a execução da alvenaria.
Isto traz reflexos positivos na própria produção destes componentes;
A padronização dos componentes utilizados na alvenaria leva à
padronização dos demais subsistemas. Assim, com um menor número
de componentes, consegue-se solucionar todos os detalhes de projeto.
Isto possibilita definir previamente as soluções adotadas, otimizando-
as através de um intenso e cuidadoso detalhamento e ao mesmo
tempo facilitando o projeto, com o emprego de detalhes padronizados.
Dessa forma, a alvenaria estrutural só é um sistema racionalizado de
construção quando há uma perfeita modulação das paredes de acordo com as
medidas dos blocos. Para isso, se faz necessário um aprofundamento no
conhecimento do raciocínio de coordenação modular, bem como os componentes que
a compõe.
3.1 Unidade modular
Consoante àCavalheiro (1995), as unidades de alvenaria são responsáveis por
grande parte das características das paredes, como a resistência à compressão e à
tração, aderência, durabilidade, estabilidade e precisão dimensional, resistência ao
fogo e à penetração de chuvas, isolamento térmico e acústico, estética, etc. O autor
define a unidade de alvenaria como:
Bloco ou Tijolo Industrializados e Modulados, de formato externo de
paralelepípedo, facilmente manuseáveis, que podem ser vazados, perfurados
ou maciços e de diversas composições de materiais e diferentes processos
de fabricação, sendo os mais empregados de Concreto, Cerâmicos, Sílico-
Calcáreos e de Concreto Celular Auto-Clavado. Os Blocos diferenciam-se
dos Tijolos basicamente por terem maiores dimensões que as máximas
destes (CAVALHEIRO, 1995, p.3).
Ao adotar o sistema construtivo em alvenaria estrutural, tem-se a necessidade de
elaborar um estudo preliminar das características e exigências do empreendimento.
Após esse estudo, o primeiro passo é definir a tipologia do bloco. Figueiró (2009)
aponta que é importante levar em consideração as características dos materiais
encontrados no mercado local para que se tenha uma edificação segura, econômica
e que atenda às necessidades ao fim que se destina.
As obras de alvenaria devem atenderexigências como a estabilidade mecânica
(resistência à compressão), durabilidade em função da exposição às intempéries
(resistência à umidade e variações de temperatura), isolamento térmico e acústico e
resistência ao fogo. Os blocos possuem formas variáveis que devem atender os
requisitos de construtibilidade, ou seja, o peso do bloco deve ser tal que seja
manuseável ao pedreiro.
Ao escolher a tipologia do bloco, Franco (1992) aponta requisitos que dizem
respeito às disposições construtivas, que buscam aumentar a eficiência do trabalho e
racionalizar as atividades, podendo citar:
Devem possuir um peso compatível com a atividade de assentamento;
deve existir uma relação de compromisso entre as dimensões dos
componentes e seu peso. De forma que se utilize o menor número de
componentes possíveis por metro quadrado da alvenaria, e ao mesmo
tempo possua um peso que propicie a manutenção das atividades do
operário sem que ele chegue à exaustão, o que diminuiria a
produtividade do serviço;
Devem possuir um formato que permita o agarre pela mão do operário,
e possibilite a manutenção da posição durante a operação de
assentamento;
Devem possuir áreas para a colocação da argamassa de maneira
compatível com a técnica utilizada na operação de assentamento;
Devem ser compatíveis com as demais medidas de racionalização, tais
como o embutimento de instalações.
Os blocos de concreto e os cerâmicos são os mais utilizadosno Brasil. Entretanto,
ambos apresentam valores de resistência à compressão e peso muito diferentes,
fatores que levam aos diferentes cálculos estruturais do projeto. Devido a isso, outro
fator que condiciona a escolha do bloco é a tipologia do material da unidade modular.
Além disso, tem-se a importância de conhecer os blocos especiais destinados
a adaptar a modulação e compor demais elementos construtivos das paredes. A
especificação dos blocos quanto ao material e quanto ao destino a qual cada um se
define estão descritos nos itens 3.1.1 ao 3.1.3.
3.1.1 Blocos cerâmicos
A principal vantagem da adoção dos blocos cerâmicos na construção é a
leveza. Os blocos cerâmicos estruturais chegam a pesar cerca de 40% menos que os
blocos de concreto. Dessa forma, representaalívio de carga na fundação e maior
produtividade na mão-de-obra, deixando a construção ainda mais barata.
Rauber (2005) recomenda que os blocos cerâmicos não devem apresentar
trincas, fraturas ou outros defeitos que possam prejudicar seu assentamento ou afetar
a resistência e durabilidade da construção. Além disso, blocos destinados a receber
revestimento devem ter superfície suficientemente áspera para garantir uma boa
aderência.
Conforme a NBR 15270-2 (ABNT, 2005), os blocos estruturais cerâmicos
devem apresentam resistência à compressão acima de 3mPa para assegurar que as
paredes sejam autoportantes. A tabela 1 foi tirada do site de um fabricante de blocos
cerâmicos e representa as diferentes dimensões de bloco (em cm) com suas
respectivas massas e resistências à compressão:
Largura Altura Comprimento Peso (kg) Resistência
7 19 39 4,30 4,5/6,0 Mpa
9 19 29 3,60 4,5/6,0 Mpa
9 19 39 5,50 4,5/6,0 Mpa
11,5 19 29 4,00 4,5/6,0 Mpa
11,5 19 39 5,10 4,5/6,0 Mpa
14 19 29 4,80 4,5/6,0 Mpa
14 19 39 5,70 4,5/6,0 Mpa
19 19 29 5,80 4,5/6,0 Mpa
19 19 39 7,00 4,5/6,0 Mpa
Tabela 1 –Bloco cerâmico estrutural inteiro.
Fonte: FK Produtos. Disponível em: http://www.fkct.com.br/bloco_ceramico_alvenaria_estrutural.html
3.1.2 Blocos de concreto
No Brasil, o bloco de concreto é empregado em larga escala e foi o primeiro
bloco a possuir uma norma brasileira para cálculo de alvenaria estrutural. Há uma
série de normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) que regem a
qualidade dos materiais e do sistema construtivo de alvenaria estrutural com blocos
de concreto, entre as principais:
NBR 15961-1/2011 – Alvenaria estrutural – Blocos de Concreto – Parte
1: Projeto;
NBR 15961-2/2011 – Alvenaria estrutural – Blocos de Concreto – Parte
2: Execução e controle de obras;
NBR 6136/2008 – Blocos Vazados de Concreto Simples para Alvenaria
– Requisitos;
NBR 10837:89 – Cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de
concreto;
NBR 8798:85 – Execução e controle de obras em alvenaria estrutural de
blocos vazados de concreto.
As características dos blocos de concreto dependem fundamentalmente dos
fatores: natureza dos materiais constituintes, umidade do material usado na
moldagem, proporção dos materiais, grau de compactação conferido pelo
equipamento e método de cura empregado (MEDEIROS & SABBATTINI,1993).
Para Ribeiro (2010), o principal parâmetro estrutural para a escolha do bloco é
a sua resistência à compressão. Os blocos de concreto estrutural conseguem chegar
a altas resistências quando comparado com os blocos cerâmicos. Assim, por serem
mais resistentes, permitem construções com número maior de pavimentos pois,
quanto maior a resistência do bloco, maior a resistência da parede.
Os blocos de concreto devem apresentar aspecto homogêneo e arestas vivas.
Semelhante aos blocos cerâmicos, trincas, fraturas ou outros defeitos que possam
prejudicar seu assentamento ou a resistência e durabilidade da construção, são
indesejáveis. Sua superfície deve ser suficientemente áspera para garantir uma boa
aderência quando destinados a receber revestimento (RAUBER, 2005).
3.1.3 Blocos especiais
No Brasil, as duas famílias mais usuais de blocos são a “família 29” e “família
39”, onde suas respectivas dimensões de comprimento (C), largura (L) e altura (H)
são 29x14x19cm e 39x14x19cm. Para configurar a distribuição desses blocos em
paredes, bem como o encontro entre as mesmas, se faz necessário a utilização de
blocos especiais que partem dessa modulação, mas com dimensões diferentes. As
figuras 4 e 5ilustramos blocos especiais das famílias, denominados como “meio bloco”
e “bloco e meio”.
Figura 4 – Família 29 - Bloco e meio, bloco e meio bloco de concreto.
Fonte: FK Comércio. Disponível em: www.fkcomercio.com.br
Figura 5 – Família 39 – Bloco, meio bloco, bloco compensador e bloco e meio de concreto
Fonte: FK Comércio. Disponível em: www.fkcomercio.com.br
Cabe lembrar que, ao dimensionar as paredes da família 39, muitas empresas
fabricam outros blocos compensadores de dimensões (C, L, H) 24x14x19cm e
34x14x19cm, ilustrados na figura 6 a seguir:
Figura 6: Blocos compensadores de larguras 24 e 34cm.
Fonte: Ilustração da autora.
Os blocos especiais denominados “compensadores” têm dupla função: ajustar
as dimensões dos vãos das portas e janelas e ajustar as dimensões não moduladas
nos projetos. Assim, eles podem ser de diversas dimensões, como ilustrado na figura
7:
Figura 7: Blocos cerâmicos estrutural compensadores.
Fonte: FK Comércio. Disponível em: www.fkcomercio.com.br
É importante salientar que, quanto maior a variedade de peças utilizadas na
alvenaria, maior a dificuldade de execução e, conseqüentemente, menor o grau de
construtibilidade da obra. Dessa forma, o emprego de compensadores e blocos
especiais de largura 24cm e 34cm no ajuste de dimensões não moduladas acarreta
prejuízos na produtividade da execução, além de trazer impactos no custo da
edificação. Assim, fica evidente que ao adotar os blocos da “família 29”, os quais
apresentam o comprimento dos blocos sempre múltiplo da largura (14cm), tem-se
uma significativa redução de variedade de blocos especiais, impactando em uma
grande vantagem sobre a “família 39”.
Assim, podemos concluir as vantagens e desvantagens da adoção de cada
família. Se, por um lado, a família 29 representa uma considerável redução de
variedade de blocos compensadores, facilitando a modulação; a adoção da família 39
em paredes longas representam maior produtividade por metro linear de parede. A
tabela a seguir, representa as principais características ao aderir as famílias e em qual
situações elas são melhor empregadas:
FAMÍLIA 29 FAMÍLIA 39
- O comprimento dos blocos é sempre múltiplo da largura (14cm), o que
evita a utilização dos elementos compensadores, salvo para ajustes de
vãos de esquadrias;
- O comprimento dos blocos não é múltiplo da largura, portanto é
necessária a introdução de blocos complementares com o objetivo de
reestabelecer a modulação nos encontros das paredes, além da
utilização de grampos nas ligações;
- Ideais para a modulação de paredes de prédios residenciais, uma
vez que estas possuem pequenos vãos;
- Ideais para paredes longas, onde não haja cruzamento de paredes exigindo elementos compensadores,
como em pavilhões; Tabela 2: Comparativo entre blocos de família 29 e blocos de família 39.
Os blocos canaletas tipo “U” são utilizados para execução de elementos
construtivos, tais como a execução de cintas, vergas e contravergas. Os blocos
canaletas tipo “J” servem para a execução de cinta de respaldo para lajes e são
também utilizados em sacadas. Na figura 8 está representado em um desenho
esquemático a utilização destes blocos.
Figura 8: a) bloco canaleta tipo “u” em cinta de amarração; b) bloco canaleta tipo “j” em cinta de respaldo; c) bloco canaleta tipo “u” em verga d) bloco canaleta tipo “u” em contraverga. Fonte: Equipe de Obra. Disponível em: www.equipedeobra.pini.com.br
Ainda se referindo a blocos especiais, alguns fabricantes fornecem peças para
o embutimento de instalações elétricas e hidrossanitárias, os chamados blocoelétrico
e bloco hidráulico, conforme a figura 9.
Figura 9 - Bloco Elétrico e Bloco Hidráulico. Fonte: FK Comércio. Disponível em: www.fkct.com.br/bloco_ceramico_alvenaria_estrutural.html
3.2 Coordenação modular
3.2.1 Importâncias da coordenação modular
A NBR 5706 (ABNT, 1977) define que a “coordenação modular é a técnica
que permite relacionar as medidas de projeto por meio de um reticulado espacial
modular de referência” e que o conceito de módulo é “a distância entre dois planos
consecutivos do sistema que origina o reticulado espacial modular de referência”.
Partindo desse conceito, modulação é base do sistema de coordenação
dimensional utilizado nos edifícios em alvenaria estrutural. Dessa forma, desde a
elaboração dos primeiros traços que irão definir o partido arquitetônico, o projetista
deverá trabalhar sobre uma malha modular, cujas medidas são baseadas no tipo de
componente utilizado na alvenaria (FRANCO, 1992).
Utilizando a coordenação modular, o projetista garante que seu projeto seja
executável de maneira rápida, simples e sem quebras, visto que as peças seguem um
módulo adorado e uma montagem tipificada. Desta maneira, reduz os custos e
aumenta a produtividade de execução e de projeto. Aproveitando melhor os
componentes construtivos, tem-se maior sustentabilidade da obra, com menor
quantidade de rejeitos e maior otimização do consumo da matéria prima (RIBEIRO,
2010).
Zechmeister (2005) realizou um estudo voltado para a padronização das
dimensões das unidades de alvenaria estrutural no Brasil por meio do uso da
coordenação modular e cita que, entre as principais vantagens apresentadas pela ISO
2848 – Construção civil: coordenação modular: princípios e regras para o uso da
coordenação modular na construção civil, destacam-se:
a) Facilitar a cooperação entre os projetistas de edifícios, os fabricantes de
componentes, os distribuidores, os contratadores e o poder público;
b) Permitir a elaboração de projetos, componentizados, sem restringir a
liberdade do projetista;
c) Permitir a flexibilização dos tipos de padrões com o objetivo de estimular o
uso de alguns limitados números de componentes de construção
padronizados, para a edificação de diferentes tipos de edifícios;
d) Otimizar o número de tamanhos padrões de componentes de construção;
e) Estimular o máximo possível a intercambiabilidade dos componentes, por
qualquer que seja o material, forma ou método de fabricação;
f) Simplificar a operacionalização das peças pela racionalização,
posicionamento e montagem dos componentes;
g) Garantir a coordenação dimensional entre as partes, tão bem como em todo
o resto do edifício.
Para Gregorio(2010), é de suma importância que o projetista escolha uma
medida modular compatível com as dimensões dos blocos a serem utilizados e
trabalhe com o conceito de módulo desde o início da concepção. No entanto, existe
uma forte resistência ao uso do módulo em projetos arquitetônicos e o principal motivo
deste empecilho é que existe uma tendência a se privilegiar o coeficiente de
aproveitamento máximo possível dos cômodos, o que leva a adotar medidas sem
nenhum compromisso com a modularidade. Porém, em alvenaria estrutural, a não
adoção do módulo inviabiliza o empreendimento, tornando-se medida indispensável.
Ainda em Gregorio (2010), o autor afirma que a modulação é fundamental para
garantir a racionalização possibilitada pelo uso da alvenaria estrutural. Caso isto não
seja relevado na elaboração do projeto, serão necessários cortes nos blocos e
enchimentos nas paredes que resultam, automaticamente, em perda econômica e de
agilidade na construção. Isto sem mencionar a perda da coesão estrutural das
paredes, que leva ao hiperdimensionamento dos blocos e conseqüente aumento dos
custos.
Defende-se a ideia que tem que escolher o bloco na fase de pré-projeto pois as
dimensões do bloco é que devem definir o projeto arquitetônico, ou seja 1ª escolhe,
depois projeta. O grande erro que frequentemente se comete é que primeiro se projeta
e depois se escolhe.
Modler (2000) impõe a necessidade de contratação dos fornecedores capazes
de produzir todas as peças especificadas, com variação dimensional máxima prevista
em norma, além de possuírem a resistência especificada pelo cálculo estrutural.
Segundo o autor, muito pouco adianta a perfeita modulação do projeto arquitetônico
se os elementos necessários não possuem precisão necessária.
As normas brasileiras para bloco cerâmico e de concreto - NBR 15270 (ABNT,
2005) e NBR 6136 (ABNT, 1989) – fazem a caracterização dos blocos tendo por base
a largura, por exemplo M-10, M-15 e M-20, referindo-se às larguras 9, 14 e 19 cm,
respectivamente. As dimensões nominais de 10, 15 e 20cm equivalem à dimensão
real do bloco acrescida de 1cm, correspondente à junta de argamassa (figura 10),
tanto no sentido horizontal (largura e comprimento), quanto no vertical (altura). A
norma admite também o submódulo M/2 para apenas um caso, os blocos de
modulação 15cm.
Figura10: Juntas verticais e horizontais de 1cm. Fonte: RIBEIRO, 2010.
Cabe ressaltar que os blocos de dimensões 15x20x40cm representam uma
adaptação dos blocos comumente utilizados nos Estados Unidos para a espessura de
15cm. Originalmente o bloco possui espessura de 20cm e permite a modulação para
o bloco de 40cm de largura. Franco (1992) afirma que a utilização de blocos de
15x20x40cm impede que a modulação siga um padrão pré-estabelecido e dificulta a
amarração entre os elementos, sendo necessário o emprego de blocos especiais para
“ajustar” estes componentes a uma malha modular.
Isso se confirma em Zechmeister (2005), que afirma que a unidade que
poderia ser utilizada segundo critérios de coordenação modular, para a série modular
de razão 2 (2M=20cm) seria a de 20x20x40cm. Entretanto, a tentativa de se introduzir
esta unidade foi feita com as primeiras construções em alvenaria estrutural baseada
na prática americana, mas devido a questões econômicas, condições climáticas mais
amenas e, também, a inexistência de abalos sísmicos esta unidade foi culturalmente
substituída pela de 15x20x40cm que até hoje dificulta a racionalização construtiva que
i processo em alvenaria estrutural se propõe. Assim, em função dos requisitos
culturais, o autor afirma que devem ser mantidas as unidades com base na série de
medidas de razão 3 (3M=30cm).
Para se obter um projeto de alvenaria estrutural simplificado, é necessário utilizar
o menor número de tipos diferentes de componentes possíveis e utilizar materiais
facilmente encontrados no mercado, com tamanho e configurações padrões
(RICHTER,2007). Sendo assim, os blocos da família 29 se encaixam perfeitamente
nesses requisitos, uma vez que a amarração entre as paredes é mais simplificada e
evita a utilização de blocos compensadores e não modulares.
A modulação das paredes não deve levar em conta somente a distribuição
horizontal, mas também a distribuição vertical. Tem-se a necessidade de haver uma
coerência dimensional entre o bloco empregado e a altura da parede. Por exemplo,
para um bloco de altura 19cm, é conveniente que o pé direito seja múltiplo desta altura,
como por exemplo, 2,80m (considerando a junta de argamassa de 1cm, totalizando
14 blocos). Ainda, a altura do bloco define a compatibilidade com outros componentes,
como por exemplo as aberturas, conforme a figura 11:
Figura 11: Elevação de uma parede com os blocos da família 39. Fonte: Ilustração da autora.
Após definida a tipologia do bloco, a próxima etapa é a elaboração da
modulação do projeto em função do módulo do bloco. A modulação deve levar em
conta tanto o eixo horizontal, quanto o eixo vertical e é obtida através do traçado de
um reticulado de referência. A partir da definição do bloco modular, juntamente com a
espessura das juntas, as alturas e larguras das paredes são definidas através de
múltiplos das dimensões do bloco. Por exemplo, se utilizar o bloco da família 29
(14x29x19cm), uma largura de parede poderia ser 150cm (5 blocos na horizontal) e a
altura do pé direito poderia ser 2,80cm (eixo vertical com 14 blocos).
A coordenação modular deve ser compatibilizada com os vãos das aberturas,
tendo em vista as dimensões externas de marcos, o que é necessidade de juntas entre
estes e a alvenaria. Conforme o tipo do material da abertura, a fixação deve ser
estudada, estabelecendo as tolerâncias necessárias.
3.2.2 Distribuição dos blocos: 1ª e 2ª fiadas
O projeto arquitetônico é restringido pelos condicionantes ligados a todos os
demais projetos. Por outro lado, ele é o projeto que estabelece o partido geral do
edifício, influenciando no desenvolvimento de todos os projetos complementares.
Assim, para garantir o sucesso do empreendimento, é fundamental uma cuidadosa
elaboração do projeto arquitetônico pois, caso o partido arquitetônico não seja
adequado, dificilmente se encontrará soluções por meio de medidas tomadas nos
projetos complementares ou decisões tomadas em obra.
Isso confirma em Franco (1992), onde o autor afirma que é o projeto
arquitetônico que 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
compensa-lo, através de medidas tomadas nos outros projetos ou fases do
empreendimento.
Rauber (2005) define o projeto arquitetônico como uma “espinha dorsal” do
projeto da edificação. Isso significa que todos os projetos complementares são
concebidos a partir do projeto de arquitetura, o que lhe atribui uma grande importância
pois, um projeto arquitetônico mal concebido implicará em efeitos danosos sobre a
totalidade da edificação. Deve-se ter em mente algumas restrições estruturais que são
relevantes, a maioria já citadas anteriormente:
o número de pavimentos possíveis é função dos materiais disponíveis
no mercado;
o arranjo espacial das paredes e a necessidade de amarração entre os
elementos, evitando as juntas à prumo;
as limitações quanto à existência de transição para estruturas em pilotis
no térreo ou subsolos;
a impossibilidade tanto de remoção das paredes, quanto da quebra das
mesmas;
limitação no número e dimensão das aberturas e sacadas;
previsão de paredes que possam funcionar como vedação.
Modler (2000) determinou as diretrizes para a elaboração da modulação do
projeto arquitetônico, aderindo os seguintes passos:
Definição das medidas modulares “M” e “M/2” – definidas a partir do
comprimento nominal do bloco padrão utilizado. Ex: 30cm ou 40cm;
Elaboração de anteprojeto arquitetônico considerando as dimensões
internas dos compartimentos como múltiplas de M/2;
Efetuar ajustes de dimensões e lançar a segunda fiada.
Em relação à distribuição das paredes, Rauber (2005) determina que é
fundamental a localização do centro de massa (CM) e do centro de torção do prédio.
Quando o CM coincidir com o CT o sistema estrutural é considerado simétrico (figura
16). O CM é definido, em cada pavimento, pelo centro de massa do conjunto de lajes
e paredes. O CT é o centro de rigidez somente das paredes estruturais que resistem
à ação do vento. Portanto, tem-se a necessidade do projetista distribuir as paredes
resistentes por toda a área da planta para os carregamentos não concentrarem-se em
determinada região do edifício, deslocando o centro de massa.
Conforme Richter (2007), o projetista deve procurar um equilíbrio na
distribuição das paredes resistentes por toda a área da planta. Caso contrário, os
carregamentos podem concentrar-se em uma determinada região do edifício. Esta
concentração pode levar à necessidade de utilização de materiais com resistências
diferenciadas ou do grauteamento de determinadas paredes, o que não é
recomendável em relação ao custo e a 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 as mais simétricas possíveis para
diminuir o surgimento de tensões devido à torção.
Figura 12 – Arranjos estruturais simétricos e assimétricos. Fonte: Duarte, 1999.
A importância de contemplar em projeto a distribuição da primeira e da segunda
fiada se dá por dois motivos principais. O primeiro, é ajustar os vãos de acordo com
uma quantidade inteira de blocos, evitando a não-modularidade.O segundo, é orientar
o engenheiro ou o encarregado da obra na execução das paredes, representando com
exatidão todos os posicionamentos e blocos que serão utilizados, o que não estaria
representado em um projeto arquitetônico convencional.
Ao fazer a distribuição dos blocos nas duas primeiras fiadas das paredes
estruturais do projeto, faz-se a conferência para que não haja quebra dos blocos e/ou
não se tenha a necessidade de utilização de elementos compensadores para ajustar
vãos não modulados. Além disso, é possível prever com precisão a localização dos
vãos das aberturas e localizar os blocos que deverão ser grauteados. Dessa forma,
para auxiliar os profissionais da obra durante a marcação das paredes, é fundamental
que no projeto conste os eixos de locação com medidas acumuladas a partir da origem
até a face dos blocos, bem como informar as medidas reais dos vãos das portas e o
posicionamento das janelas.
As plantas de primeira e segunda fiada são a base para a execução das
paginações das paredes, as quais contemplam elementos que não podem ser
representados em planta baixa, como por exemplo as vergas e contravergas de portas
e janelas. Salienta-se que, como todos os demais detalhamentos, a distribuição dos
blocos em fiada par e fiada ímpar visam o incremento da construtibilidade do edifício,
de forma a evitar os improvisos e dúvidas no canteiro de obras.
Outra recomendação nas plantas das fiadas é que os blocos complementares,
como os compensadores, meio bloco e bloco e meio, bem como as paredes de
vedação, sejam representados com diferentes hachuras e/ou cores. Também, é usual
que esses blocos complementares estejam representados juntamente com a
indicação de sua dimensão (largura). Os blocos que serão grauteados também devem
apresentar uma hachura/cor diferenciada.A figura 13 representa a planta de primeira
fiada, com legenda, diferenciando os blocos por cores e as paredes por hachura.
Por fim, outras informações também devem ser incrementadas nas plantas das
fiadas. É o caso das vigas de cintamento, elemento estrutural normalmente
representado por linhas tracejadas e que deve ser detalhado posteriormente para um
melhor entendimento. O posicionamento de shafts e de elementos pré-fabricados,
como as escadas, também devem ser indicados.
É importante que na planta conste os eixos de locação com medidas
acumuladas a partir da origem, com a finalidade de auxiliar os profissionais da obra
durante a marcação das paredes.
Figura 13 – Planta de 1ª fiada com legenda. Fonte: Ilustração da autora.
3.2.3 Encontros de paredes estruturais
A amarração entre as paredes adquire uma importância fundamental para que
se aproveite plenamente a capacidade estrutural destes elementos (FRANCO, 1992).
A efetiva amarração entre os elementos de paredes é condição necessária para que
se possa utilizar no cálculo procedimentos que melhoram a modelagem do
funcionamento da alvenaria.
Na prática, ao iniciar a elevação das paredes de alvenaria estrutural, tem-se a
necessidade de primeiramente fazer a marcação dos encontros entre elas. Assim, é
importante que no projeto conste os eixos de locação, com medidas acumuladas a
partir da origem até a face dos blocos de amarração (figura 14). Essa informação pode
estar representada no próprio projeto das fiadas ou em um projeto separado, contendo
somente os blocos estratégicos dispostos na amarração e as medidas. A orientação
para a elaboração das medidas de locação é que tenha como origem o canto mais
próximo e progressivamente acumular os subtotais em direção ao centro, tanto no
sentido horizontal quanto no vertical.
Figura 14 - Primeira fiada utilizando módulo 15 com blocos estratégicos destacados. Fonte: Selecta Blocos. Disponível em www.selectablocos.com.br.
Para Ramalho & Corrêa (2003), a amarração das paredes é efetuada de acordo
com a modulação do projeto e pode ocorrer de duas maneiras, amarração direta ou
indireta:
Amarração direta: obtida através do inter-travamento dos blocos,
havendo penetração alternada de 50% na parede interceptada.
Amarração indireta: quando não é possível a penetração alternada de
50%, a amarração é obtida através da colocação de armaduras nas
juntas de argamassa.
Rauber (2005) afirma que tanto a amarração direta quanto a indireta têm a
necessidade de serem detalhadas em projeto, entretanto, deve-se priorizar a
amarração direta. A amarração está relacionada diretamente com as dimensões dos
blocos modulares utilizados. Quando a malha modular básica é igual à largura
modular do bloco utilizado (15cm ou 20cm), Ramalho& Corrêa (2003) apresentam
alguns detalhes de amarrações de cantos e bordas apresentadas nas figuras 15, 16
e 17, aderindo a utilização do bloco e meio (três furos) na borda.
Figura 15 – Canto com malha modular básica e largura modular do bloco iguais. Fonte: RAMALHO & CÔRREA, 2003.
Figura 16 – Borda com malha modular básia e largura modular do bloco iguais, utilizando bloco especial de três módulos.
Fonte: RAMALHO & CÔRREA, 2003.
Figura 17 – Canto com malha modular básica e largura modular do bloco iguais, amarrado sem
a utilização de bloco especial de três módulos.
Fonte: RAMALHO & CÔRREA, 2003.
Ainda em Rauber (2005), quando a largura do bloco utilizado for diferente da
malha modular básica (por exemplo, os blocos da família 39 que apresentam malha
modular básica igual a 20cm e largura de 15cm), tem-se a necessidade de emprego
de blocos especiais para a amarração dos encontros de paredes. Nos cantos, o bloco
adotado deve apresentar comprimento igual à soma da largura modular do bloco e
uma dimensão da malha modular M/2. Utilizando o exemplo citado da família 39, o
bloco especial terá largura modular de 15cm e comprimento modular de 35cm. Em
encontros de paredes em “T” podem ser também utilizados blocos especiais de três
furos, com comprimento nominal igual à soma da largura modular utilizada e duas
vezes a malha modular básica.
Figura 18 – Canto com malha modular e largura modular do bloco diferentes, utilizando o bloco especial para amarração.
Fonte: RAMALHO & CÔRREA, 2003.
Figura 19 – Borda com malha modular e largura modular do bloco diferentes, utilizando bloco especial.
Fonte: RAMALHO & CÔRREA, 2003.
Figura 20 – Borda com malha modular básica e largura modular do bloco diferentes, utilizando
bloco especial com três furos para amarração. Fonte: RAMALHO & CÔRREA, 2003.
A amarração indireta é feita por preenchimento dos blocos com graute e
armadura, de modo a solidarizar as paredes que não possuem a intercalação de
blocos. Segundo Ribeiro (2010), a amarração indireta pode ser feita com ferros
transversais no encontro das paredes ou por grampos, que são ferros dobrados
dispostos horizontalmente junto à argamassa das fiadas, como é mostrado na figura
21. A amarração não tem enfoque nessa dissertação, pois vai contra os princípios de
modulação.
Figura 21 – Amarração indireta de paredes feitas. Fonte: FKTC.Disponível em www.fkct.com.br.
Consoante à CAVALHEIRO (1995), a modulação da alvenaria estrutural exigeo
estudo paralelo da forma de amarração das unidades de alvenaria, nas intersecções
de paredes. Nas figuras22 à 27, o autor ilustra a disposição de diversos blocos
modulares, evitando a junta a prumo.
Figura 22 – Amarração em “L” com Bloco Modular de 20x20x40cm. Fonte: CAVALHEIRO, 1995.
Figura 23 – Amarração em “L” com Bloco Modular de 15x20x40cm. Fonte: CAVALHEIRO, 1995.
Figura 24 – Amarração em “T” com Bloco Modular de 15x20x40cm. Fonte: CAVALHEIRO, 1995.
Figura 25 – 1ª e 2ª Fiada - Amarração em “L” com Bloco Modular de 15x20x30cm. Fonte: CAVALHEIRO, 1995.
Figura 26 – 1ª e 2ª Fiada - Amarração em “T” com Bloco Modular de 15x20x30cm. Fonte: CAVALHEIRO, 1995.
Figura 27 – 1ª e 2ª Fiada - Amarração em “X” com Bloco Modular de 15x20x30cm. Fonte: CAVALHEIRO, 1995.
Em relação à flexibilidade arquitetônica, Rauber (2005) cita o uso de peças
especiais visando a amarração direta de paredes em 45°. No entanto, poucos
fabricantes as produzem. Além disso, há também estudos para a produção de peças
que possibilitem amarração direta em ângulos variados, porém seu custo ainda é um
empecilho.
4. DETALHAMENTO DO PROJETO EM ALVENARIA ESTRUTURAL
Na alvenaria estrutural, diferentemente de outros sistemas construtivos, todos
os subsistemas devem obedecer à modulação. Assim, tem-se a necessidade de uma
maior precisão em projeto que, apesar de custos e esforços adicionais, há uma
compensação pela diminuição de desperdícios provocados pelos improvisos.
Os principais condicionantes do projeto são: arranjo arquitetônico, coordenação
dimensional, otimização do funcionamento estrutural da alvenaria e racionalização da
produção.
4.1 Elevação das paredes
Conforme Ribeiro (2010), um bom projeto arquitetônico para a alvenaria
estrutural deve conter um nível alto de detalhamento da estrutura, ou seja, das
paredes estruturais. Desta maneira é desejável que se faça o detalhamento não só
em planta, mas também das elevações. A autora salienta que o projetista deve definir
a passagem de canalização horizontal e vertical nas paredes, a altura das peças
sanitárias, localização vertical das tomadas, arandelas e interruptores, de modo a não
quebrar os blocos e, se for o caso, fazendo o uso de blocos especiais para cada caso.
Esses detalhes devem estar presentes nas elevações de cada parede, onde serão
especificados cada tipo de bloco e de solução arquitetônica.
Assim, a partir da modulação da primeira e segunda fiadas, o próximo passo é
a produção da elevação das paredes, onde serão indicadas as posições de aberturas,
vergas, contravergas, pontos de graute e instalações prediais sob uma perspectiva
vertical. Recomenda-se que o projeto arquitetônico para a execução, bem como o
detalhamento das paredes devem ser entregues na escala 1:25, na qual todos os
pormenores podem ser observados com a exatidão necessária. Gregorio (2010) cita
que é usual, também, a utilização da escala 1/33 que tem por objetivo impedir que o
encarregado da execução use régua ou trena para aferir medidas no projeto.
A elevação das paredes está diretamente relacionada com a disposição das
aberturas. Isso se dá pelo princípio da alvenaria estrutural, a coordenação modular.
Se os vãos de portas e janelas não estiverem coerentes com o projeto modulado, não
há possibilidade de fazer paginações com essas incompatibilidades. Assim, o
posicionamento das aberturas também deve ser previsto na fase de projeto, com a
escolha de elementos coerentes com a modulação utilizada.Em detrimento das
dimensões usuais das aberturas não obedecerem, geralmente, ao mesmo módulo
adotado no projeto das alvenarias, é necessária a adoção dos blocos especiais, os
chamados compensadores, para o ajuste das dimensões dos vãos.
A paginação das paredes tem como objetivo, além fornecer as informações
necessárias para o perfeito entendimento dos profissionais que executarão a obra,
quantificar e qualificar os blocos que serão empregados em cada parede. Além disso,
facilita a elaboração dos quantitativos de volume de concreto, armaduras, aberturas e
pré-moldados.
Figura28: Exemplo da elevação (ou paginação) de parede de uma edificação em alvenaria estrutural. Fonte: RICHTER, 2007.
Observa-se que a figura 28contém uma série de informações relevantes e
imprescindíveis na paginação de uma parede. Primeiramente, a distribuição horizontal
das duas fiadas abaixo da elevação facilita o entendimento na execução. Logo, em
toda a paginação é possível identificar os blocos complementares (meio bloco e bloco
e meio) por meio de cores e legendas. Os blocos canaleta, utilizados nas vergas e
contravergas, bem como o bloco “J” utilizado na cinta de respaldo, também estão
diferenciados. Informações como cota do pé direito, espessura da viga de respaldo
(subentendendo a espessura da laje), numeração dos blocos ao longo do eixo vertical
e pontos de graute são fundamentais para esclarecer qualquer dúvida em obra,
principalmente para dispor as armaduras, que também estão configuradas no
desenho.
4.2 Posicionamento dos pontos elétricos e hidrossanitários
Embutir instalações prediais em paredes é uma prática comum em sistemas
construtivos convencionais. Diferentemente destes, sabe-se que rasgar paredes é
proibido quando estas exercem papel estrutural. Rasgos de paredes, além de
insegurança sob o ponto de vista estrutural, significam retrabalho, desperdício e maior
consumo de material e mão-de-obra.
Rauber (2005) salienta que toda e qualquer instalação somente pode ser
embutida na alvenaria verticalmente, nos furos dos blocos. Assim, a instalação elétrica
deve ser distribuída através da laje, sendo os pontos de consumo alimentados por
descidas (ou subidas) sempre na vertical.
A grande particularidade da alvenaria estrutural é o problema da
impossibilidade de remoções de paredes, que limita a flexibilidade funcional dos
ambientes. Entretanto, esse empecilho pode ser satisfatoriamente resolvido, se
algumas poucas e determinadas paredes forem previamente classificadas como
possíveis de serem eliminadas (FRANCO, 1992).
Franco (1992) ainda cita algumas alternativas para relacionar as instalações
dos edifícios com as paredes, sem a necessidade de “rasgar” as paredes estruturais
para o embutimento das instalações, sendo que as duas últimas opções são as
técnicas mais comumente empregadas:
o emprego das tubulações aparentes: neste caso, praticamente passa a
não existir interferência entre os dois subsistemas;
a passagem por blocos especiais ou blocos vazados: esta solução está
restrita aos processos que possuem tais blocos, que apresentam uma
limitação quanto ao diâmetro máximo do embutimento;
a utilização de paredes não estruturais e aberturas de passagens tipo
“shafts” para o encaminhamento das tubulações.
A utilização de tubulações aparentes, conforme ilustra a figura 29, é
recomendada para as tubulações de esgoto, as quais ficam suspensas na laje e que,
posteriormente, podem ser “escondidas” com o uso do gesso acartonado, por
exemplo. Já a adoção de paredes de vedação (paredes não estruturais),por estas não
apresentarem responsabilidade estrutural, as instalações podem ser embutidas na
parede através de rasgos, sem oferecer riscos à segurança da edificação (figura 30).
Figura29 - Tubulação horizontal sob a laje, escondida pelo forro rebaixado Fonte: SANTOS, 2004apud RAUBER, 2005.
Figura 30 - Tubulação embutida em paredes de vedação. Fonte: SANTOS, 2004apud RAUBER, 2005.
A última técnica citada por Franco, o uso de “shafts”, é a melhor alternativa sob
o ponto de vista construtivo e/ou de segurança estrutural. Deve-se prestar atenção
quanto à sua localização e dimensões. O projetista deve procurar agrupar ao máximo
as instalações, ou seja, projetar as áreas molhadas o mais próximo possível. Assim,
haverá economia de espaço no projeto arquitetônico. A figura 31, retirada do “Guia
TECMOLD de Alvenaria Estrutural”, ilustra o emprego dos shafts em diferentes
disposições:
Figura 31– Exemplos de “shafts”. Fonte: Guia TECMOLD de Alvenaria Estrutural – Diretrizes básicas para projeto - página 14.
4.3 Detalhamentos estruturais
Para Franco (1992), outro aspecto muito relevante é a coordenação modular
entre as paredes e os demais elementos estruturais. Os elementos estruturais devem
se coordenar com a malha utilizada para as alvenarias. Assim, vigas, lajes e
elementos como vergas, contravergas e peças pré-moldadas, devem guardar
coerência dimensional com a modulação adotada. Dessa forma, tem-se a
necessidade de detalhar os elementos estruturais em projeto, com o objetivo de não
haver incompatibilidades entre os elementos e a alvenaria. Assim, evita-se improvisos
e enchimentos de folgas, fatores que comprometem a estabilidade e segurança da
obra.
4.3.1 Encontro de paredes com lajes
O encontro de paredes com lajes se dá pela viga de cintamento e compõem a
modulação vertical. As extremidades das paredes em alvenaria estrutural terminam
com o emprego do bloco “J”. Este bloco tem uma de suas laterais com altura maior
que a convencional de forma a encaixar a espessura da laje. Já nas paredes internas,
utiliza-se o bloco tipo canaleta. Nota-se na figura 32que as dimensões do bloco estão
diretamente relacionadas com a espessura da laje.
Figura 32 - Emprego de blocos canaletas em vigas de cintamento. Fonte: Selecta Blocos. Disponível em www.selectablocos.com.br.
Figueiró (2009) afirma que, em relação ao bloco “J”, há dois problemas
identificados na sua aplicação. O primeiro é a quebra da aba devido a fragilidade em
função da altura. O segundo, é que nem todos os fabricantes fornecem o bloco com
dimensões associadas à espessura da laje. Assim, outra opção no caso da não
utilização do bloco “J” na parede externa é optar por utilizar blocos tipo canaleta com
a utilização de uma forma auxiliar. Entretanto, essa medida tende a prejudicar a
produtividade da obra.
O detalhamento do encontro entre paredes e lajes (figura 33) pode ser ilustrado
juntamente com a paginação das paredes. As informações que devem conter nesse
detalhamento são: tipo de laje (maciça ou pré-moldada), tipo de bloco utilizado para
compor a viga (canaleta ou compensador), espessura da laje, enchimento de concreto
e detalhamento das armaduras.
Figura 33 - Intersecção de laje e parede. Fonte: CAVALHEIRO, 1995.
4.3.2 Vergas e contra-vergas
As aberturas em edificações em alvenaria estrutural devem ser compostas por
vergas e contra-vergas para garantir a estabilidade do sistema, pois promovem a
distribuição das tensões concentradas nos cantos e absorção dos esforços
horizontais, evitando assim o surgimento de manifestações patológicas.
As vergas e contra-vergas podem ser pré-moldadas, moldadas in locoou
podem ser constituídos por blocos canaleta armados com vergalhões preenchidos por
graute. Seja qual for o tipo, esses elementos estruturais devem ser especificados em
projeto, na paginação das paredes. Gregorio (2010) ilustra na figura 34uma
paginação, contemplando as vergas e contra-vergas projetadas com blocos canaleta.
Figura 34: Representação das vergas e contra-vergas no projeto de alvenaria estrutural. Fonte: GREGORIO, 2010.
O dimensionamento das vergas e contra-vergas deve ser efetuado em
conformidade com o modelo preconizado pela norma NBR 10837 (ABNT, 1989). Para
fins de pré-dimensionamento, Rauber (2005) cita a adoção do comprimento total como
o somatório da largura do vão acrescido de quatro módulos dimensionais,
considerando-se o transpasse necessário nos cantos das aberturas e o apoio da peça
nas paredes.
4.3.3 Pontos de graute
Figueiró (2009) define o graute como um concreto com agregados de pequena
dimensão e relativamente fluido, eventualmente necessário ao preenchimento dos
vazios dos blocos. Sua função é propiciar o aumento da área da seção transversal
das unidades ou promover a solidarização dos blocos com eventuais armaduras
posicionadas nos seus vazios.
Os pontos de graute devem estar localizados onde se faz necessário um
aumento da resistência à compressão ou para preenchimento dos vazios dos blocos
canaletas para a união da armadura a estes elementos. Segundo Ribeiro (2010), para
os blocos de concreto, o graute chega a aumentar sua resistência em 100%, visto que
o graute se assemelha ao seu material e aumenta em 50% sua área resistente, bem
como seu volume. Em relação aos blocos cerâmicos, não se pode prever o resultado
da resistência do conjunto por se tratarem de materiais diferentes, mesmo que
possuam resistências iguais. A melhor maneira de se prever a resistência de um
conjunto é fazer os devidos ensaios, evitando falhas e patologias posteriores.
A nível de projeto, conforme já citado anteriormente, os grauteamentos dos
blocos devem ser representados através de hachuras, tanto em plantas de primeira e
segunda fiada, quanto na representação de elevações de paredes.
2.1 4.3.4 Lajes
A escolha da tipologia da laje em edifícios de alvenaria estrutural está
diretamente relacionada com a necessidade de que as lajes trabalhem em conjunto
com as paredes na contenção dos esforços horizontais. Dessa forma, a escolha das
lajes está associada com o aspecto de rigidez (figura 35).
Figura 35 - Sistemas de lajes de entrepiso conforme sua robustez em atuar como diafragma. Fonte: DRYSDALE et al., 1994 apud DUARTE, 1999.
As lajes maciças armadas nas duas direções apresentam maior rigidez,
conferindo uma maior distribuição dos esforços horizontais e verticais. Assim, é o
sistema mais indicado para edifícios mais altos, que sofrem maior influência das ações
do vento. Entretanto, apesar de apresentar maior segurança do ponto de vista
estrutural, no ponto de vista econômico este tipo de laje exige a utilização de formas,
escoramentos e amarrações, indo contra os ideais de racionalização construtiva da
obra.
No caso de lajes armadas em uma só direção, Rauber (2005) salienta que deve
ter cuidado a modo de evitar que todas as lajes sejam armadas na mesma direção. A
disposição das armaduras deve se dar alternadamente, tomando-se o cuidado de
equilibrar a quantidade de armaduras em ambos os sentidos, conforme o exemplo
ilustrado na figura 36.
Figura36 - Disposição recomendada das lajes armadas em uma só direção
Fonte: RAUBER, 2005.
4.3.5 Escadas
O detalhamento das escadas está relacionado com o tipo de escada que será
empregada. Ao adotar a tipologia da escada, o projetista deve considerar todos os
condicionantes técnicos associados ao problema, utilizando soluções padronizadas e
de eficiência comprovada. No quesito projeto, devem estar detalhados em paginações
e planta baixa todos os blocos, principalmente os canaletas que exercerão função
estrutural, ou seja, suportarão as sobrecargas da escada.
A tabela a seguir enumera os tipos de escadas usuais no sistema construtivo
em alvenaria estrutural (escada de concreto moldada in loco – figura 37, escada pré-
moldada de concreto – figura 38, escada tipo “jacaré” – figura 39), citando os principais
aspectos positivos e negativos de cada uma:
TIPO VANTAGEM DESVANTAGEM
Escada de
concreto armado
moldada in loco
Execução sem
auxílio de
equipamentos
especiais.
Necessidade de formas e
escoramento (prejuízos na
produtividade).
Escada pré-
moldada de
concreto
Rapidez de
instalação.
Necessidade de
equipamentos especiais (guindaste)
na execução.
Escada tipo
“jacaré”
Fácil e rápida
montagem.
Só é viável apenas se houver
parede central de apoio entre os
lances.
Tabela 3: Tipos de escadas empregadas em edificações de alvenaria estrutural.
Figura37 - Representação esquemática da escada de concreto armado moldada in loco. Fonte: RAUBER, 2005.
Figura38 - Representação esquemática da escada de pré-moldada de concreto. Fonte: RAUBER, 2005.
Figura39 - Representação esquemática da escada tipo “jacaré”. Fonte: RAUBER, 2005.
4.3.6 Sacadas
Segundo Rauber (2005), edifícios em alvenaria estrutural podem apresentar
elementos em balanço nas fachadas, projetadas para fora da projeção da edificação,
como sacadas e marquises. Contudo, estes devem ser estudados, pois podem
introduzir cargas concentradas em áreas relativamente pequenas, elevando
consideravelmente as tensões de compressão, induzindo a formação de fissuras. Em
termos de desempenho, sacadas internas à projeção do edifício, os chamados nichos,
ou com apenas uma parte avançando, em balanço, em relação à projeção da fachada
são mais aconselhados (figura 40).
Figura 40– Tipos de sacadas mais apropriadas para edifícios em alvenaria estrutural. Fonte: RAUBER, 2005.
A figura 40 representa as soluções empregadas para sacadas em balanço. A
solução “a”, apresenta a sacada em balanço engastada em viga, submetida à torção.
A solução “b”, apresenta a sacada em balanço com prolongamento para ancoragem.
Em ambas as soluções, todas as vigas e transpasses devem ser dimensionados por
cálculo adequado e detalhadas em projeto. Assim, no projeto arquitetônico, é
importante o detalhamento das sacadas para representar a execução do rebaixo da
laje e informar as características dos elementos estruturais farão parte do sistema.
4.3.7 Juntas de controle e dilatação
a) Juntas de controle
As juntas de controle são recomendadas exclusivamente em edifícios de
alvenaria estrutural por terem a função de limitar as dimensões de um painel de
alvenaria, com a finalidade de evitar elevadas concentrações de tensões decorrente
da variação volumétrica que ocorre devido a variações térmicas ou para desvincular
painéis de alvenaria que apresentam solicitações diferenciadas. Dessa forma, as
juntas de controle evitam o surgimento de fissuras.
DUARTE (1999) classificou as juntas de controle em três tipos:
Juntas de contração ou retração: utilizadas para acomodar movimentos
devido à retração das paredes causadas pelas variações de
temperatura.
Juntas de expansão: necessárias para alvenaria de blocos ou tijolos
cerâmicos não revestidas com argamassa na face externa e servem
para acomodar as expansões do material cerâmico pela incorporação
da umidade da chuva na face externa da parede.
Juntas horizontais: são empregadas nas uniões de lajes com paredes
para permitir que as deformações e movimentações das lajes não
transmitam esforços para as paredes nas quais estão apoiadas.
A correta disposição das juntas de controle é um dos aspectos fundamentais
para evitar futuras patologias. Devido a isso, é conveniente que seja feita uma análise
e representação dessas juntas já na fase de projeto. Usualmente, a junta de controle
é da ordem de 10mm e a determinação do espaçamento entre elas depende de fatores
associados ao clima, tipo de argamassa, carregamento e condições de exposição da
parede. RAUBER (2005) recomenda a utilização desse elemento construtivo
preferencialmente quando:
a) há variações bruscas na altura da parede;
b) há variações na espessura da parede;
c) próximo às intersecções de encontros de paredes em L, T ou U.
Figura 41– Exemplos de juntas de controle. Fonte: RAUBER, 2005.
b) Juntas de dilatação:
Semelhantemente à estrutura convencional de concreto armado, as juntas de
dilatação têm a mesma função em estruturas de alvenaria estrutural. A NBR 10837
(ABNT, 1989) preconiza que a distância máxima entre juntas de dilatação deve ser da
ordem de 20metros em edifícios de alvenaria estrutural não armada.
5. APLICAÇÃO DAS DIRETRIZES PARA PROJETO EM
ALVENARIA ESTRUTURAL
Para a elaboração do projeto em alvenaria estrutural seguindo as diretrizes de
modulação e detalhamentos abordados no trabalho em questão, foi elaborado um
anteprojeto fictício, devendo prever as seguintes características:
- Prédio de 4 pavimentos de alvenaria estrutural não armada, sendo que os 4
pavimentos são idênticos (4 pavimentos tipos);
- 2 apartamentos por andar;
- Cada apartamento contendo 3 dormitórios (incluindo 1 suíte), 1 sala de
estar/jantar, 1 cozinha, 1 área de serviço e 1 sacada;
- Previsão para elevador.
Para tal projeto, foi estabelecido que seriam utilizados blocos estruturais de
concreto. A escolha por essa tipologia de material se deu pela principal vantagem que
ele apresenta em relação aos blocos estruturais cerâmicos: maior resistência à
compressão.
Além disso, os blocos escolhidos para compor o projeto são os de modulação
29. Conforme concluído anteriormente, os blocos da família 29 apresentam
dimensões que favorecem a modulação, ao contrário da família 39. Dessa forma, o
projeto fictício terá em todo seu conteúdo apenas dimensões moduladas, favorecendo
a amarração direta entre as paredes estruturais.
Cabe lembrar que as escolhas da tipologia da unidade modular a ser
empregada, bem como todos os elementos construtivos, como os blocos especiais,
portas e janelas, devem ser fornecidas por um fabricante (ou mais) próximos à
localidade que será implementada a edificação.
A partir da concepção do anteprojeto, foram elaboradas as plantas de primeira
e segunda fiadas (APENDICE A e APENDICE B). Ao projetar as plantas, os seguintes
passos e cuidados foram tomados:
- Os apartamentos são espelhados, visando a simetria, equalizando as inércias
das paredes;
- Forma do prédio: com a escolha do pé direito de 2,80m e as dimensões de
comprimento e largura representadas em planta, a forma do prédio está dentro dos
limites aceitáveis do “Quadro 2” (Relações entre as dimensões de edifícios em
Alvenaria Estrutural – valores ideais, aceitáveis e ruins, GALLEGOS, 1988, adaptado
por CAVALHEIRO, 1995).
- Respeito à modulação: todos os vãos de paredes são compatíveis com a
unidade modular de dimensão nominal 30cm, promovendo exclusivamente
amarrações diretas entre as paredes estruturais;
- Os blocos estruturais, bem como as paredes de vedação e vigas de
cintamento estão diferenciados por cores/hachuras/traçados de linha e representados
em legenda;
- Estão representados também, em planta, a localização de shafts, os pontos
de graute nos blocos que compõem amarrações, os vãos das portas e posições das
janelas.
No APENDICE C e no APENDICE D estão representados uma adaptação,
respectivamente, das plantas de primeira e segunda fiadas, onde constam apenas os
blocos de encontros de paredes estruturais, com medidas acumuladas a partir da
origem. Estas plantas são fundamentais e visam principalmente a construtibilidade da
obra, pois possuem a finalidade de orientar e facilitar o trabalho do responsável para
executar a marcação.
Após a elaboração das plantas das fiadas, é possível elaborar o projeto
arquitetônico em si (APENDICE E).
No APENDICE F constam as representações de espessura, especificação e
distribuição das lajes, representando a orientação das armaduras. Foi adotado lajes
armadas em uma só direção e também maciças, fazendo com que o sistema estrutural
das lajes seja do tipo complexo.
A numeração das paredes portantes horizontais e verticais, com suas vistas
indicadas para posterior elevações das mesmas estão nos APENDICES G e H,
respectivamente. Assim como as plantas de marcação, essas plantas também são
uma adaptação das plantas de primeira e segunda fiadas, podendo ser representada
nas mesmas. Optou-se por fazer independente das plantas das fiadas por motivos de
clareza e objetividade. Essas visam orientar o executor da obra para encontrar as
paginações de uma forma facilitada.
No APENDICE I ao APENDICE L, encontram-se paginações de paredes. É
importante que todas as paredes sejam paginadas para não restar dúvidas ao
encarregado da execução e para conferir os quesitos da modulação vertical. Nas
paginações, optou-se por representar os blocos em sua dimensão nominal (30cm) e
não real (29cm). Se fosse escolhido representar pela dimensão nominal, deve-se fazer
a representação da espessura da argamassa (1cm).
Optou-se utilizar blocos canaletas tipo “U” com armaduras, solidarizadas por
graute, para constituir as vergas e contra-vergas. Além disso, para promover a união
das paredes estruturais com a laje, também foi adotado o bloco canaleta tipo “U” e o
bloco tipo “J” para constituir as vigas de cintamento.
Ainda nas paginações, são fornecidas informações como: diferenciações dos
blocos especiais e compensadores através de cores e legendas, numeração das
fiadas, representação das vergas e contra-vergas, corte transversal da parede, cotas
nos vãos das aberturas, previsão dos pontos elétricos, hachura nos blocos que devem
ser grauteados e representação das armaduras dos elementos estruturais.
Em relação às compatibilidades do projeto, foi prevista uma parede de vedação
entre os banheiros e outra na área de serviço, afim de embutir as instalações
hidráulicas. Para a instalação de água fria na cozinha, optou-se por utilizar o bloco
especial hidráulico, representado/diferenciado na planta das fiadas. Para as
instalações sanitárias das áreas molhadas (banheiros, cozinha e área de serviço), foi
utilizado o sistema de tubulação aparente, sob a laje, prevendo a utilização de rebaixo
da laje com gesso acartonado afim de posterior cobrimento das instalações. Para as
tubulações de gás e para as instalações hidráulicas da área de serviço, foi previsto o
uso de shafts. Todas essas medidas (parede de vedação, blocos especiais, tubulação
aparente e shafts) foram tomadas com o cuidado de não comprometer a segurança
da estrutura.
No APENDICE M encontram-se os detalhamentos de todos os tipos de
encontros de paredes portantes e entre paredes portantes e de vedação. Esses
detalhamentos complementam as plantas de marcação e visam apresentar com maior
clareza os pontos de graute e as armaduras das amarrações.
A representação de detalhamentos de encontros de parede de vedação com
laje e vigas de cintamento estão no APENDICE N.
O detalhamento da escada e o detalhamento da sacada estão representados,
respectivamente, no APENDICE O e APENDICE P. Optou-se pela escolha de escada
de concreto armado moldada in loco visando a construção da mesma sem
equipamentos especiais.
Não foram previstas juntas de dilatação devido ao projeto apresentar
dimensões inferiores à 20 metros. As juntas de controle de contração/retração e as
juntas horizontais são da ordem de 1cm e estão previstas mais ou menos a cada 8
metros (verticalmente) e nas transições de paredes com laje (horizontalmente). As
juntas visam a acomodação dos movimentos causados por variações de temperaturas
e pelas movimentações das lajes.
A recomendação é que todas as plantas estejam em escala 1:25 para melhor
entendimento por parte do executor da obra. Entretanto, as plantas e representações
estão em escala 1:75 e 1:50 nos apêndices.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este trabalho teve como objetivo principal a elaboração de diretrizes a serem
seguidas para a execução de projetos em alvenaria estrutural, contemplando os
requisitos principais deste sistema construtivo. Além disso, salientou-se a relação
direta que o projeto de alvenaria estrutural possui com os quesitos de modulação.
Todas as informações descritas no trabalho foram coletadas através de
revisões bibliográficas e, ao serem utilizadas na prática com a elaboração de um
projeto modelo, verificou-se que:
Os blocos da “família 29” se adequa perfeitamente aos princípios de
modularidade, ao contrário dos blocos da “família 39”;
Visando quesitos de produção, o bloco cerâmico apresenta vantagem
em relação ao bloco de concreto, entretanto, o bloco de concreto possui
resistências à compressão maiores e devem ser utilizados em
edificações de vários pavimentos;
É importante projetar visando a produção, portanto tem-se a
necessidade de detalhamentos que facilitarão o entendimento de quem
irá executar;
Ao elaborar a paginação das paredes, o projetista encontra soluções e
alternativas de detalhamentos que não podem ser encontrados apenas
em planta baixa;
Elementos estruturais, como escadas, sacadas e elementos pré
moldados devem ser analisados e comparados para comparar qual
apresentará maior e menor desvantagem.
Fica evidente que o projeto possui função não só de orientar os encarregados
de executarem a obra, mas também de influenciar no custo global da edificação. O
projeto possui influência no custo total muito maior que a execução.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Coordenação
modular da construção. NBR 5706, Rio de Janeiro, 1977.
_____. Execução e controle de obras em alvenaria estrutural de blocos
vazados de concreto. NBR 8798, Rio de Janeiro, 1985.
______. Cálculo de alvenaria estrutural de blocos vazados de concreto.
NBR 10837, Rio de Janeiro, 1989.
______. Componentes cerâmicos: blocos cerâmicos para alvenaria
estrutural – terminologia e requisitos. NBR 15270-2, Rio de Janeiro, 2005.
______. Blocos vazados de concreto simples para alvenaria – requisitos.
NBR 6136, Rio de Janeiro, 2008.
______. Alvenaria estrutural – blocos de concreto – Parte 1: Projeto. NBR
15961-1, Rio de Janeiro, 2011.
______. Alvenaria estrutural – blocos de concreto – Parte 1: Execução e
controle de obras. NBR 15961-2, Rio de Janeiro, 2011.
BAGATTELLI, R. Edifícios de alto desempenho: conceito e proposição de
recomendações de projeto. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-Graduação
em Engenharia Civil, UFES. Vitória, 2002.
CAVALHEIRO, O. P. Fundamentos de alvenaria estrutural. Santa Maria.
Apostila UFSM, 1995.
DUARTE, R. B. Recomendações para o projeto e execução de edifícios de
alvenaria estrutural. Porto Alegre: ANICER, 1999. 79p.
FRANCO, L. S; AGOPYAN, V. Implementação da Racionalização
Construtiva na Fase de Projeto. Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, São
Paulo, 1993.
GREGORIO, M. H. R. Edificações em Alvenaria Estrutural: uso e
desenvolvimento do sistema construtivo e contribuições ao projeto
arquitetônico. Brasília, 2010. 149p. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-
graduação da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Brasília –
PPG – FAU/UnB.
HENDRY, A, W.; SINHA, B, P.; DAVIES, S. R..Design of mansory
structures.London: E & FN Spon, 1997.
MEDEIROS, J. S. Alvenaria estrutural não armada de blocos de concreto:
produção de componentes e parâmetros de projeto. São Paulo: EPUSP, 1993. V1
e 2, 449p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Escola Politécnica da
Universidade de São Paulo, 1993.
MELO, M. C. Projeto Arquitetônico: necessidades e dificuldades do
arquiteto frente às particularidades do processo construtivo de alvenaria
estrutural. Florianópolis, 2006. Dissertação (Mestrado) – UFSC.
MODLER, L. E. A. A qualidade de projeto de edifícios em alvenaria
estrutural. 2000. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal
de Santa Maria, Santa Maria, 2000.
RAMALHO, M. A.; CORRÊA, M.R.S. Projetos de edifícios de alvenaria
estrutural. São Paulo: Pini, 2003.
RAUBER, F. C. Contribuições ao projeto arquitetônico de edifícios em
alvenaria estrutural. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade
Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2005.
RIBEIRO, M. S. B. Orientações para projetos arquitetônicos:
funcionamento estrutural e particularidades do sistema em alvenaria estrutural.
Belo Horizonte, 2010. Dissertação (Mestrado) – UFMG.
RICHTER, C. Alvenaria Estrutural: Processo Construtivo Racionalizado.
Curso de extensão. Universidade do Vale do Rio dos Sinos. São Leopoldo, 2007.
SÁNCHEZ, E. Nova normalização brasileira para alvenaria estrutural. Rio
de Janeiro: Interciência, 2013.
SILVA, M. S; ABRANTES, V. Patologia em Paredes de Alvenaria: causas e
soluções. Seminário sobre Paredes de Alvenaria, Lisboa: 2007. Anais...
ZECHMEISTER, D. Estudo para a padronização das dimensões de
unidades de alvenaria estrutural no Brasil através do uso da coordenação
modular. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil,
UFRGS. Porto Alegre, 2005.
TECMOLD. Guia TECMOLD para alvenaria estrutural. Porto Alegre, 1997.
Website: EQUIPE DE OBRA. www.equipedeobra.pini.com.br. Acesso em
Outubro de 2014.
Website: FK. www.fkcomercio.com.br. Acesso em Outubro de 2014.
Website: SELECTA BLOCOS. www.selectablocos.com.br. Acesso em Outubro
de 2014.
APENDICE A – Modulação - Primeira Fiada
APENDICE B – Modulação - Segunda Fiada
APENDICE C – Marcação Primeira Fiada
APENDICE D– Marcação Segunda Fiada
APENDICE E – Projeto Arquitetônico
APENDICE F – Lajes
APENDICE G – Numeração das Paredes Portantes Horizontais
APENDICE H - Numeração das paredes portantes verticais
APENDICE I – Paginação: Parede 01
APENDICE J – Paginação: Parede 08
APENDICE L – Paginação: Parede 13
APENDICE M – Detalhamentos – Encontros de Paredes
APENDICE N – Detalhamentos
APENDICE O – Detalhamento – Escada
APENDICE P