Post on 08-Feb-2018
3º FORUM MINEIRO DE ALVENARIA ESTRUTURAL
“PARÂMETROS DE PROJETO DE ALVENARIA ESTRUTURAL COM BLOCOS DE CONCRETO”
Engo. Roberto de Araujo Coelho, M.Sc.
racional sistemas construBvos ltda 1
NBR 15961 – 1 : Projeto
• Requisitos mínimos para o projeto de estruturas de alvenaria de blocos de concreto.
• Análise do desempenho estrutural de elementos de alvenaria de blocos de concreto inseridos em outros sistemas estruturais.
• Não inclui requisitos para evitar estados-‐limite gerados por ações como sismos, impactos, explosões e fogo.
NBR 15961 – 2 : Execução e controle de obras
• Requisitos mínimos para a execução e o controle de obras com estruturas de alvenarias de blocos de concreto
racional sistemas construBvos ltda 2
OBJETIVOS
• Atualizar os conceitos das normas NBR 10837 (1989) e da NBR 8798 (1985);
• Preencher lacunas existentes nestas normas;
• Incorporar a experiência acumulada em projetos, pesquisas e uso da alvenaria estrutural nos úl_mos 20 anos
• Tornar os textos compa`veis, fáceis e fac`veis de serem empregados (PROJETO, EXECUÇÃO E CONTROLE)
racional sistemas construBvos ltda 3
PRINCIPAIS MUDANÇAS
• Tratamento : Tensões Admissíveis X Semi-‐Probabilís_co
σatuante ≤ σprisma x 0,2 x Kesbeltez
MÉTODO DA RESISTÊNCIA
racional sistemas construBvos ltda 4
σcálculo ≤ σresistente
95% 5%
σatuante ≤ σprisma x 0,2 x Kesbeltez
MÉTODO DA RESISTÊNCIA
MÉTODO SEMI-‐PROBABILÍSTICO
racional sistemas construBvos ltda 5
PRINCIPAIS MUDANÇAS
• Tratamento : Tensões Admissíveis X Semi-‐Probabilís_co
σcálculo ≤ σresistente
95% 5%
σatuante ≤ σprisma x 0,2 x Kesbeltez
MÉTODO DA RESISTÊNCIA
MÉTODO SEMI-‐PROBABILÍSTICO
racional sistemas construBvos ltda 6
PRINCIPAIS MUDANÇAS
• Tratamento : Tensões Admissíveis X Semi-‐Probabilís_co
?
PRINCIPAIS MUDANÇAS
• Método dos estados limites
• ELU – Estado Limite ÚlBmo
• Perda equilibirio da estrutura; • Esgotamento da capacidade resistente da estrutura, no todo ou em parte; • Esgotamento da capacidade resistente da estrutura, considerando os
efeitos de segunda ordem; • Provocado por solicitações dinâmicas; • Colapso progressivo; • Outros casos especiais.
racional sistemas construBvos ltda 7
PRINCIPAIS MUDANÇAS
• Método dos estados limites
• ELU – Estado Limite ÚlBmo
• Perda equilibirio da estrutura; • Esgotamento da capacidade resistente da estrutura, no todo ou em parte; • Esgotamento da capacidade resistente da estrutura, considerando os
efeitos de segunda ordem; • Provocado por solicitações dinâmicas; • Colapso progressivo; • Outros casos especiais.
• ELS – Estado Limite de Serviço
• Comprome_mento do aspecto esté_co ou durabilidade; • Deformações que prejudiquem a u_lização normal ou aspecto esté_co; • Vibração excessiva ou desconfortável
racional sistemas construBvos ltda 8
PRINCIPAIS MUDANÇAS
• Diferentes combinações de ações
Coeficientes de ponderação (ELU) das resistências γm
Combinações Alvenaria Graute Aço
Normais 2,0 2,0 1,15
Especiais ou de construção 1,5 1,5 1,15
Excepcionais 1,5 1,5 1,0
racional sistemas construBvos ltda 9
POSICIONAMENTO
• Junta ver_cal preenchida com dois filetes de argamassa (Parte 2)
racional sistemas construBvos ltda 10
POSICIONAMENTO
• Junta ver_cal preenchida com dois filetes de argamassa (Parte 2)
• Uso de argamassa no septo transversal ou não
racional sistemas construBvos ltda 11
POSICIONAMENTO
• Junta ver_cal preenchida com dois filetes de argamassa (Parte 2)
• Uso de argamassa no septo transversal ou não
• Uso de amarração contrafiada (> 1/3 altura bloco) 1/3H
racional sistemas construBvos ltda 12
POSICIONAMENTO
• Junta ver_cal preenchida com dois filetes de argamassa (Parte 2)
• Uso de argamassa no septo transversal ou não
• Uso de amarração contrafiada (> 1/3 altura bloco)
• Uso da área bruta como referência (norma an_ga prisma)
1/3H
racional sistemas construBvos ltda 13
ESPECIFICAÇÕES
• Valores caracterís_cos de resistência à compressão simples com base em ensaios de paredes (fk ), pequenas paredes (fppk ) e de prismas (fpk ), com argamassa no septo transversal.
fk
fppk
fpk
racional sistemas construBvos ltda 14
fk = 85% fppk
ESPECIFICAÇÕES
• Valores caracterís_cos de resistência à compressão simples com base em ensaios de paredes (fk ), pequenas paredes (fppk ) e de prismas (fpk ), com argamassa no septo transversal.
racional sistemas construBvos ltda 15
fk = 70% fpk
ESPECIFICAÇÕES
• Valores caracterís_cos de resistência à compressão simples com base em ensaios de paredes (fk ), pequenas paredes (fppk ) e de prismas (fpk ), com argamassa no septo transversal.
racional sistemas construBvos ltda 16
ESPECIFICAÇÕES
• Valores caracterís_cos de resistência à compressão simples com base em ensaios de paredes (fk ), pequenas paredes (fppk ) e de prisma (fpk ), quando não será aplicado, na obra, argamassa no septo transversal – Adotar redutor de 80% .
fk* = 68% fppk (85%)
fk* = 56% fpk (70%)
fk* = 80% fk (100%)
racional sistemas construBvos ltda 17
ESPECIFICAÇÕES
• Resistência à compressão na flexão (paralela à junta de assentamento) com a parede totalmente grauteada = fk nos demais casos = 50% fk
racional sistemas construBvos ltda 18
Resistência à tração na flexão ftk (MPa)
Direção da tração Resistência média à compressão da argamassa (MPa)
1,5 a 3,4 3,5 a 7,0 Acima de 7,0
Normal à fiada 0,10 0,20 0,25
Paralela à fiada 0,20 0,40 0,50 Nota : valores relaBvos à área bruta
ESPECIFICAÇÕES
• Resistência à tração na flexão válida apenas para ações variáveis e para argamassa mista (cimento, cal e areia), sem adi_vos e com juntas verBcais preenchidas
racional sistemas construBvos ltda 19
ESPECIFICAÇÕES
• Resistência ao cisalhamento em juntas horizontais para argamassa mista (cimento, cal e areia), sem adi_vos e com juntas verBcais preenchidas
Resistência ao cisalhamento em juntas horizontais fvk (MPa)
Resistência média à compressão da argamassa (MPa)
1,5 a 3,4 3,5 a 7,0 Acima de 7,0
0,10 + 0,5σ ≤ 1,0 0,15 + 0,5σ ≤ 1,4 0,35 + 0,5σ ≤ 1,7
racional sistemas construBvos ltda 20
ESPECIFICAÇÕES
• Resistência ao cisalhamento em juntas horizontais para argamassa mista (cimento, cal e areia), sem adi_vos e com juntas verBcais preenchidas
Nota 1 – σ é a tensão norma de pré-‐compressão na junta considerando-‐se apenas as ações permanentes ponderadas por coef. segurança = 0,9 (ação favorável)
Resistência ao cisalhamento em juntas horizontais fvk (MPa)
Resistência média à compressão da argamassa (MPa)
1,5 a 3,4 3,5 a 7,0 Acima de 7,0
0,10 + 0,5σ ≤ 1,0 0,15 + 0,5σ ≤ 1,4 0,35 + 0,5σ ≤ 1,7
racional sistemas construBvos ltda 21
ESPECIFICAÇÕES
• Resistência ao cisalhamento em juntas horizontais para argamassa mista (cimento, cal e areia), sem adi_vos e com juntas verBcais preenchidas
Nota 1 – σ é a tensão normal de pré-‐compressão na junta considerando-‐se apenas as ações permanentes ponderadas por coef. segurança = 0,9 (ação favorável)
Nota 2 – Quando exis_rem armaduras de flexão perpendiculares ao plano do cisalhamento e envoltas por graute, a resistência caracterís_ca ao cisalhamento pode ser ob_da por:
fvk = 0,35 + 1,75 ρ ≤ 0,7 MPa onde ρ = As / (b.d)
Resistência ao cisalhamento em juntas horizontais fvk (MPa)
Resistência média à compressão da argamassa (MPa)
1,5 a 3,4 3,5 a 7,0 Acima de 7,0
0,10 + 0,5σ ≤ 1,0 0,15 + 0,5σ ≤ 1,4 0,35 + 0,5σ ≤ 1,7
racional sistemas construBvos ltda 22
ESPECIFICAÇÕES
• Argamassa deve ter resistência máxima igual a 70% da resistência do bloco na área líquida (bloco de 14cm = ± 140% resistência do bloco)
racional sistemas construBvos ltda 23
ESPECIFICAÇÕES
• Argamassa deve ter resistência máxima igual a 70% da resistência do bloco na área líquida (bloco de 14cm = ± 140% resistência do bloco)
• Módulo de deformação longitudinal da parede: E = 800 fpk ≤ 16 GPa ( Para verificações no ELS adotar 60% E para considerar o efeito de fissuração da parede)
racional sistemas construBvos ltda 24
ESPECIFICAÇÕES
• Argamassa deve ter resistência máxima igual a 70% da resistência do bloco na área líquida (bloco de 14cm = ± 140% resistência do bloco)
• Módulo de deformação longitudinal da parede: E = 800 fpk ≤ 16 GPa ( Para verificações no ELS adotar 60% E para considerar o efeito de fissuração da parede)
• Coeficiente de Poisson = 0,20
racional sistemas construBvos ltda 25
ESPECIFICAÇÕES
• Argamassa deve ter resistência máxima igual a 70% da resistência do bloco na área líquida (bloco de 14cm = ± 140% resistência do bloco)
• Módulo de deformação longitudinal da parede: E = 800 fpk ≤ 16 GPa ( Para verificações no ELS adotar 60% E para considerar o efeito de fissuração da parede)
• Coeficiente de Poisson = 0,20
• Coeficiente de dilatação térmica = 9,0 x 10-‐6 / 0C
racional sistemas construBvos ltda 26
ESPECIFICAÇÕES
• Argamassa deve ter resistência máxima igual a 70% da resistência do bloco na área líquida (bloco de 14cm = ± 140% resistência do bloco)
• Módulo de deformação longitudinal da parede: E = 800 fpk ≤ 16 GPa ( Para verificações no ELS adotar 60% E para considerar o efeito de fissuração da parede)
• Coeficiente de Poisson = 0,20
• Coeficiente de dilatação térmica = 9,0 x 10-‐6 / 0C
• Retração da alvenaria : • Blocos curados a vapor.......... 500 x 10-‐6 ou 0,5mm/m • Blocos sem cura a vapor........ 600 x 10-‐6 ou 0,6mm/m
racional sistemas construBvos ltda 27
ESPECIFICAÇÕES
• Argamassa deve ter resistência máxima igual a 70% da resistência do bloco na área líquida (bloco de 14cm = ± 140% resistência do bloco)
• Módulo de deformação longitudinal da parede: E = 800 fpk ≤ 16 GPa ( Para verificações no ELS adotar 60% E para considerar o efeito de fissuração da parede)
• Coeficiente de Poisson = 0,20
• Coeficiente de dilatação térmica = 9,0 x 10-‐6 / 0C
• Retração da alvenaria : • Blocos curados a vapor.......... 500 x 10-‐6 ou 0,5mm/m • Blocos sem cura a vapor........ 600 x 10-‐6 ou 0,6mm/m
• Fluência – considerar o mesmo valor da deformação elás_ca (dobrar o valor da flecha elás_ca)
racional sistemas construBvos ltda 28
LIMITAÇÕES
• Esbeltez λ = he / te
• λ ≤ 24 paredes e pilares não armados
14cm x 24 = 336cm
he
te
racional sistemas construBvos ltda 29
he
te
racional sistemas construBvos ltda 30
LIMITAÇÕES
• Os elementos estruturais que servem de apoio para as alvenarias não podem apresentar deslocamentos maiores que:
• L/500, • 10mm • θ = 0,0017 rad
he
te
racional sistemas construBvos ltda 31
LIMITAÇÕES
• Os elementos estruturais que servem de apoio para as alvenarias não podem apresentar deslocamentos maiores que:
• L/500, • 10mm • θ = 0,0017 rad
• Espessura mínima:
• 14 cm ........ 3 pavimentos ou mais • 11,5 cm* ... sobrados • 9 cm* ...... casas térreas
he
te
racional sistemas construBvos ltda 32
LIMITAÇÕES
• Juntas de dilatação a cada 24m da edificação em planta
racional sistemas construBvos ltda 33
Localização do elemento
Limite do espaçamento entre juntas de controle (m)
Alvenaria sem armadura horizontal Alvenaria com tx armadura horizontal ≥ 0,04%
(h . t)
Cura a vapor Sem cura a vapor Cura a vapor Sem cura a vapor
Sem abe
rtura
Com abe
rtura
Sem abe
rtura
Com abe
rtura
Sem abe
rtura
Com abe
rtura
Sem abe
rtura
Com abe
rtura
EXTERNA 7,00 5,95 5,60 4,90 9,00 7,65 7,20 6,30 INTERNA 12,00 10,20 9,60 8,40 15,00 12,75 12,00 10,50 Redutor 15% 20% 30% 15% 20% 30%
LIMITAÇÕES
• Juntas de dilatação a cada 24m da edificação em planta
• Juntas de controle para painéis con_dos em um único plano:
racional sistemas construBvos ltda 34
LIMITAÇÕES
• Desaprumo para ediycios de andares múl_plos -‐ é obrigatório considerá-‐lo no dimensionamento
θa
∆P5
∆P4
∆P3
∆P2
∆P1
H
racional sistemas construBvos ltda 35
LIMITAÇÕES
• Desaprumo para ediycios de andares múl_plos -‐ é obrigatório considerá-‐lo no dimensionamento
θa
Fd5
Fd4
Fd2
Fd3
Fd1
∆P5
∆P4
∆P3
∆P2
∆P1
H hi
hi = altura pavimento em relação à base, em metros
racional sistemas construBvos ltda 36
EXEMPLO DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES
• NBR 10837/1989 P = Qk + Gk = 28.000 kg espessura = 14cm
280
200
Qk + Gk
3
racional sistemas construBvos ltda 37
EXEMPLO DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES
• NBR 10837/1989 P = Qk + Gk = 28.000 kg espessura = 14cm
280
200
Qk + Gk
3
Resistência MÉDIA dos prismas
Coeficiente de ponderação Coeficiente de esbeltez
racional sistemas construBvos ltda 38
EXEMPLO DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES
• NBR 10837/1989 P = Qk + Gk = 28.000 kg espessura = 14cm
280
200
Qk + Gk
3
Resistência MÉDIA dos prismas
Coeficiente de ponderação Coeficiente de esbeltez
3
racional sistemas construBvos ltda 39
EXEMPLO DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES
• NBR 15961/2011 P = Qk + Gk = 28.000 kg espessura = 14cm
280
200
Qk + Gk
3
racional sistemas construBvos ltda 40
EXEMPLO DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES
• NBR 15961/2011 P = Qk + Gk = 28.000 kg espessura = 14cm
280
200
Qk + Gk
3
Coef. Ponderação resistência = 2,0
Coef. Ponderação ações normais = 1,4 Coeficiente de esbeltez
41
EXEMPLO DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES
• NBR 15961/2011 P = Qk + Gk = 28.000 kg espessura = 14cm
280
200
Qk + Gk
3
Coef. Ponderação resistência = 2,0
Coef. Ponderação ações normais = 1,4 Coeficiente de esbeltez
3
racional sistemas construBvos ltda 42
EXEMPLO DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES
• NBR 15961/2011 P = Qk + Gk = 28.000 kg espessura = 14cm
280
200
Qk + Gk
3
Coef. Ponderação resistência = 2,0
Coef. Ponderação ações normais = 1,4 Coeficiente de esbeltez
3
racional sistemas construBvos ltda 43
EXEMPLO DIMENSIONAMENTO À COMPRESSÃO SIMPLES
• Conclusões : NBR 15961/2011 X NBR 10837/1989
racional sistemas construBvos ltda 44
racional sistemas construBvos ltda 45
racional sistemas construBvos ltda 46
racional sistemas construBvos ltda 47
ANEXO A
• Danos acidentais – evitar ou reduzir a probabilidade de danos à estrutura ou parte e a ocorrência de colapso progressivo.
racional sistemas construBvos ltda 48
ANEXO A
• Danos acidentais – evitar ou reduzir a probabilidade de danos à estrutura ou parte e a ocorrência de colapso progressivo.
• Danos diversos • Proteção através de estruturas auxiliares. • Reforço com armaduras para aumentar a duc_lidade. • Análise da estrutura com a falta de um elemento estrutural.
racional sistemas construBvos ltda 49
ANEXO A
• Danos acidentais – evitar ou reduzir a probabilidade de danos à estrutura ou parte e a ocorrência de colapso progressivo.
• Danos diversos • Proteção através de estruturas auxiliares. • Reforço com armaduras para aumentar a duc_lidade. • Análise da estrutura com a falta de um elemento estrutural.
• Impactos de veículos e equipamentos • U_lização de estruturas auxiliares. • Reforço dos elementos estruturais sob risco de colapso com taxa mínima de
armadura. • Dimensionar as lajes e os elementos estruturais considerando a re_rada das
paredes, uma de cada vez e com coeficientes de segurança reduzidos.
racional sistemas construBvos ltda 50
ANEXO A
• Danos acidentais – evitar ou reduzir a probabilidade de danos à estrutura ou parte e a ocorrência de colapso progressivo.
• Danos diversos • Proteção através de estruturas auxiliares. • Reforço com armaduras para aumentar a duc_lidade. • Análise da estrutura com a falta de um elemento estrutural.
• Impactos de veículos e equipamentos • U_lização de estruturas auxiliares. • Reforço dos elementos estruturais sob risco de colapso com taxa mínima de
armadura. • Dimensionar as lajes e os elementos estruturais considerando a re_rada das
paredes, uma de cada vez e com coeficientes de segurança reduzidos.
• Explosões • Nos ambientes com possibilidade de explosão, analisar o ELU com a re_rada
das paredes, uma de cada vez e com coeficientes de segurança reduzidos.
racional sistemas construBvos ltda 51
ANEXO A
• COLAPSO PROGRESSIVO
• Evitar que o dano a um elemento estrutural possa levar à ruptura de parte significa_va da estrutura como um todo.
racional sistemas construBvos ltda 52
racional sistemas construBvos ltda 53
racional sistemas construBvos ltda 54
ANEXO B
• ALVENARIA PROTENDIDA
• É recomendada nos casos onde a tração é o esforço predominante
• Fornece orientações para dimensionamento, verificação da ruptura, cisalhamento, perdas de protensão, deformações, etc.
• Apresenta recomendações para execução da alvenaria protendida
racional sistemas construBvos ltda 55
DIMENSIONAMENTO Á FLEXÃO
• ALVENARIA NÃO ARMADA • Estádio I -‐ com tensão máxima de compressão = 1,5 fd e máxima tensão
de tração = ftd .
racional sistemas construBvos ltda 56
DIMENSIONAMENTO Á FLEXÃO
• ALVENARIA NÃO ARMADA • Estádio I -‐ com tensão máxima de compressão = 1,5 fd e máxima tensão
de tração = ftd .
• ALVENARIA ARMADA • Estádio III – com tensão máxima na armadura fs = 0,5 fyd e o momento
máximo resistente : MRd ≤ 0,4 . fd . b . d2
racional sistemas construBvos ltda 57
racional sistemas construBvos ltda 58
CONCLUSÕES FINAIS
• Representa avanço em direção à realidade da construção brasileira
racional sistemas construBvos ltda 59
CONCLUSÕES FINAIS
• Representa avanço em direção à realidade da construção brasileira
• Adota os conceitos dos estados limites
racional sistemas construBvos ltda 60
CONCLUSÕES FINAIS
• Representa avanço em direção à realidade da construção brasileira
• Adota os conceitos dos estados limites
• Dá tratamento semi-‐probabilis_co igualando-‐se às demais normas
racional sistemas construBvos ltda 61
CONCLUSÕES FINAIS
• Representa avanço em direção à realidade da construção brasileira
• Adota os conceitos dos estados limites
• Dá tratamento semi-‐probabilis_co igualando-‐se às demais normas
• Poderia ter avançado mais nas situações excepcionais como: • Colapso progressivo • Abalos / explosões • Resistência ao fogo
racional sistemas construBvos ltda 62
CONCLUSÕES FINAIS
• Representa avanço em direção à realidade da construção brasileira
• Adota os conceitos dos estados limites
• Dá tratamento semi-‐probabilis_co igualando-‐se às demais normas
• Poderia ter avançado mais nas situações excepcionais como: • Colapso progressivo • Abalos / explosões • Resistência ao fogo
racional sistemas construBvos ltda 63
Engo Roberto de Araujo Coelho, M.Sc.
racional sistemas constru;vos roberto@racionalsistemas.com