Alvenaria Estrutural - Materiais, execução da estrutura e controle tecnológico

Alvenaria Estrutural - Materiais, execução da estrutura e controle tecnológico

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ALVENARIA ESTRUTURAL Materiais, execução da estrutura e controle tecnológico

Prof. Fernando Henrique Sabbatini

Brasília/DF

Revisão realizada em 15 OUT 2002 (Alterações em vermelho nas páginas 13, 15 e 16)

Documento Revisado em 31 MAR 2003 (Alterações efetuadas pela DIDUP, em vermelho negrito na página 13)

O presente trabalho técnico foi elaborado pelo Prof. Fernando Henrique

Sabbatini, por solicitação da CAIXA, com o objetivo de estabelecer os requisitos e critérios a serem observados na execução de edificações multifamiliares, de 3 a 5 pavimentos, em alvenaria estrutural que empreguem blocos cerâmicos com função estrutural ou blocos vazados de concreto.

Cabe esclarecer que em sua elaboração foram consideradas e incorporados os objetivos do Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do Habitat – PBQP-H.

As diretrizes para financiamento de residências unifamiliares de 1 e 2 pavimentos (casas e sobrados) serão objeto de um trabalho específico, que abordará, de forma sistêmica, todas as exigências de desempenho para estas tipologias de construção habitacional e não apenas os relacionados com o desempenho estrutural. Tão logo este documento esteja finalizado e aprovado, será também distribuído para as GIDUR, para ser implementado.

No entanto, como orientação preliminar e de aplicação imediata, oportuno destacar que, caso as casas e sobrados a serem financiados forem projetados tendo como única estrutura suporte as paredes de alvenaria (sem vigas e pilares) e estas forem executadas com blocos cerâmicos ou de concreto, somente poderão ser empregados blocos que preencham um conjunto de características, especificadas nas Normas Brasileiras vigentes, em especial a NBR 7171 (para blocos cerâmicos) e NBR 7173 (para blocos vazados de concreto).

Até que o documento sobre residências unifamiliares esteja disponível e em vigor, somente poderão ser empregados blocos cerâmicos que, concomitantemente, atendam às seguintes normativas: ¾ tenham furos perpendiculares à face de assentamento ou, em outras palavras, que são projetados para serem assentados com os furos e vazados no sentido vertical (definidos na NBR 7171 como blocos portantes); ¾ sejam, no mínimo, de classe 25 de resistência à compressão, ou seja, tenham resistência à compressão na área bruta mínima de 2,5 MPa, quando ensaiados segundo a NBR 6461 – Bloco cerâmico para alvenaria – verificação de resistência à compressão; ¾ tenham precisão dimensional. Para isto, os blocos, quando medidos segundo as prescrições da NBR 7171, devem ter tolerância de fabricação de + 3mm para qualquer dimensão (largura, altura ou comprimento).

Da mesma forma, somente poderão ser empregados blocos de concreto que, concomitantemente, atendam as seguintes exigências normativas: ¾ sejam vazados, ou seja, toda seção transversal (paralela à face de assentamento) apresente uma área inferior a 75% da área bruta (largura x comprimento). Isto significa que não são admitidos blocos com uma das faces “cega”. A espessura mínima de qualquer parede do bloco deverá ser de 15 m; ¾ tenham resistência à compressão mínima de 2,5 Mpa, quando ensaiados segundo a

NBR 7184 (método de ensaio para blocos vazados de concreto); ¾ tenham precisão dimensional. Para isto, os blocos devem ter tolerâncias de fabricação de + 3mm e - 2mm para qualquer dimensão (largura, altura ou comprimento).

Importante ressaltar que o conteúdo, do presente trabalho, assim como as orientações técnicas preliminares sobre o correto uso da alvenaria estrutural em casas térreas e sobrados, foi previamente discutido com as Entidades representativas de cada segmento produtor envolvido, respectivamente, a Associação Nacional da Indústria Cerâmica – ANICER e a Associação Brasileira de Cimento Portland – ABCP.

1 Introdução5
2 Objetivo7
3 Definições e Conceitos7
edifícios em alvenaria9
empregados na execução de paredes de alvenaria10
5.1 Exigências quanto aos blocos vazados de concreto10
5.2 Exigências quanto aos blocos de cerâmicos com função estrutural12
preenchimento de vazios16
componentes pré-fabricados cimentícios18
empregados na produção da estrutura de edifícios19
6.1 Exigências construtivas quanto aos métodos de elevação de paredes20
6.2 Exigências construtivas quanto aos métodos e técnicas de execução de lajes23
e corte de paredes25
da estrutura de edifícios em alvenaria estrutural27

SUMÁRIO 4 Exigências para garantia do desempenho estrutural e da durabilidade dos 5 Exigências e critérios mínimos quanto aos materiais e componentes a serem 5.3 Exigências quanto às argamassas de assentamento e aos graudes de 5.4 Exigências quanto aos componentes metálicos para reforço e aos 6 Exigências essenciais quanto aos métodos e técnicas construtivas a serem 6.3 Exigências construtivas quanto às técnicas de embutimento de instalações 7 Exigências e parâmetros para o controle tecnológico a ser adotado na produção 7.1 Exigências quanto às características iniciais de referência dos blocos, das argamassas e da alvenaria.................................................................................... 29

Component es30
7.3 Exigências quanto ao controle tecnológico da produção de alvenaria3
alvenaria e da estrutura do edifício34

7.2 Exigências quanto ao controle de recebimento de materiais e 7.4 exigências quanto ao controle tecnológico da produção de paredes de 8 Bibliografia de referência ......................................................................................................... 36

1. INTRODUÇÃO

O emprego de paredes resistentes de alvenaria na estrutura suporte de edifícios não se constitui em uma inovação tecnológica recente. Na realidade até o início deste século a alvenaria era o mais utilizado, seguro e durável material estrutural e o único aceito na estruturação de edificações de grande porte. Em São Paulo o exemplo mais destacado desta utilização é o Teatro Municipal, inaugurado em 1911 e totalmente estruturado em paredes de alvenaria resistente.

No entanto, apesar da utilização tradicional da alvenaria como estrutura suporte, na década de 70 foi introduzida, em São Paulo, uma revolucionária inovação neste campo - os Processos Construtivos de Alvenaria Estrutural (PCAE), conhecidos pela sua forma simplificada – alvenaria estrutural. A primeira tecnologia a ser importada teve origem nos EU e é comumente denominada por alvenaria estrutural armada de blocos de concreto. Após anos de adaptação e desenvolvimento no País esta tecnologia foi consolidada na década de 80, através de normalização oficial (da ABNT e posteriormente referendada pelo INMETRO) consistente e razoavelmente completa. Outras tecnologias foram importadas e adaptadas em anos subseqüentes, mas até o presente não foram, ainda, normalizadas.

A diferença fundamental entre o uso tradicional da alvenaria como estrutura e os

PCAE é que estes últimos são de dimensionamento e construção racionais, enquanto que, na alvenaria convencional, as estruturas são dimensionadas e construídas empiricamente. O dimensionamento através de cálculo estrutural, com fundamentação técnico-científica, permite a obtenção de edifícios com segurança estrutural conhecida, semelhante à obtida com estruturas reticuladas de concreto armado, e compatível com as exigências da Sociedade Brasileira para edifícios multipavimentos.

No dimensionamento racional da alvenaria estrutural, da mesma forma que no dimensionamento de estruturas reticuladas, empregam-se modelos matemáticos que simulam o comportamento físico do edifício e permitem, através de métodos determinísticos e semiprobabilísticos, inferir a segurança das estruturas e prever o grau de risco de falência estrutural. Também, como no caso das estruturas de concreto armado, para que o nível de segurança teórico seja obtido na etapa de construção são estabelecidos com rigor às características dos materiais estruturais, os processos e métodos construtivos e a metodologia de controle tecnológico a ser empregada.

Ocorre que, infelizmente, no Brasil, estes preceitos não têm sido utilizados corretamente e milhares de edifícios têm sido construídos nos últimos 20 anos, utilizando a parede de alvenaria como único elemento estrutural, com níveis de segurança absurdamente perigosos. Os recentes desmoronamentos de prédios na Região de Recife, são apenas um reflexo de uma situação calamitosa.

As principais causas desta situação são facilmente identificadas: projeto estrutural empírico, uso de materiais inadequados (principalmente blocos), métodos executivos incoerentes e ausência quase que total de controle tecnológico dos materiais e da construção.

Uma parcela da culpa por estes fatos ocorrerem é a ausência de normalização brasileira específica dos PCAE que empregam blocos cerâmicos. Como resultado da falta de definição das características desta tecnologia existem muitas interpretações, no mínimo, equivocadas e baseadas nas normas de alvenaria estrutural de blocos de concreto. No entanto, a ausência de normalização específica não deveria ser uma barreira intransponível nem uma justificativa para interpretações, pois o projeto e a construção poderiam se fundamentar em normalização estrangeira, como aliás prescrevem, tanto a ética profissional (de engenheiros e arquitetos), como a legislação brasileira. Outra parcela de culpa pode ser, também, creditada a não observância intencional, por parte de muitos construtores, das exigências normativas para a produção de edifícios com o emprego dos PCAE de blocos de concreto. Em suma, a falta de regras ou a não observância das existentes justificam, em parte, a situação atual.

Deve-se, porém, destacar que os projetos e as construções “não-racionais” não são a regra do setor. Pode-se afirmar, com certeza, que a maioria dos edifícios construídos em alvenaria estrutural no País possui um grau de segurança adequado. Isto porque, nos seus projeto e construção, atenderam-se plenamente as prescrições e exigências normativas.

que possam ser financiados

Visando definir regras claras e precisas que assegurem a execução de edifícios com desempenho adequado e de custo coerente, a Caixa Econômica Federal objetiva estabelecer, através deste documento, os requisitos e critérios mínimos a serem atendidos no projeto e execução da estrutura de edifícios em alvenaria estrutural, para

Estas condições mínimas foram estabelecida tendo como base a normalização brasileira existente em agosto de 2001, bem como as recomendações internacionais para projeto e construção de edifícios multipavimentos em alvenaria estrutural, além do conhecimento tecnológico desenvolvido no Brasil e consolidado através de pesquisas experimentais em Universidades e Institutos de Pesquisa, nos últimos 20 anos.

Os custos destes serviços serão de responsabilidade do solicitante do financiamento.

2. OBJETIVOS

O presente documento tem por objetivo estabelecer os critérios e exigências para a construção da estrutura de edifícios habitacionais quando esta for constituída essencialmente de paredes resistentes de alvenaria, nos empreendimentos objeto de financiamento ou contratação pela Caixa Econômica Federal. As seguintes características restringem, ainda, o alcance deste documento, pois, o mesmo refere-se apenas a:

1. Edifícios multipavimentos (habitação coletiva) de 3 a 5 pavimentos; 2. Edifícios que empreguem processos construtivos de alvenaria estrutural com uma das seguintes tipologias: de alvenaria não-armada (auto-suporte) e alvenaria parcialmente armada; 3. Edifícios que empreguem paredes de alvenaria de blocos cerâmicos com função estrutural ou de blocos vazados de concreto.

3. DEFINIÇÕES E CONCEITOS

Para permitir uma compreensão inequívoca da terminologia utilizada neste documento são, a seguir, definidos e conceituados alguns termos:

ALVENARIA - componente complexo, conformado em obra, constituído por tijolos ou blocos unidos entre si por juntas de argamassa, formando um conjunto rígido e coeso.

ALVENARIA ESTRUTURAL - alvenaria utilizada como estrutura suporte de edifícios e dimensionada a partir de um cálculo racional. O uso da alvenaria estrutural pressupõe: • segurança pré-definida (idêntica a de outras tipologias estruturais);

• construção e projeto com responsabilidades precisamente definidas e conduzidas por profissionais habilitados;

•• construção fundamentada em projetos específicos (estrutural-construtivo), elaborado por engenheiros especializados;

PROCESSOS CONSTRUTIVOS DE ALVENARIA ESTRUTURAL (PCAE) - São específicos modos de se construir edifícios que se caracterizam por: • Empregar como estrutura suporte paredes de alvenaria e lajes enrijecedoras;

• Serem dimensionados segundo métodos de cálculo racionais e de confiabilidade determinável;

• Ter um alto nível de organização de produção de modo a possibilitar projetos e construção racionais.

PCAE NÃO - ARMADA (PCAE-NA) ou AUTO SUPORTE

São PCAE que empregam como estrutura suporte paredes de alvenaria sem armação. Os reforços metálicos são colocados apenas com finalidades construtivas (em cintas, vergas, contravergas, na amarração entre paredes e nas juntas horizontais com a finalidade de evitar fissuras localizadas).

PCAE PARCIALMENTE ARMADA (PCAE-PA). São PCAE que empregam como estrutura suporte paredes de alvenaria sem

dimensionados como alvenaria armada

armação e paredes com armação. Estas últimas se caracterizam por terem os vazados verticais dos blocos preenchidos com graute (um micro-concreto de grande fluidez) envolvendo barras e fios de aço. Os PCAE-PA são dimensionados como os PCAE-NA, porém, quando no dimensionamento surgem trechos da estrutura com solicitações que provoquem tensões acima das admissíveis, estes trechos são

BLOCO – componente (unidade de alvenaria) de fabricação industrial com dimensões que superam as do tijolo; BLOCOS VAZADOS – blocos com células contínuas (vazados) perpendiculares a sua sessão transversal (são assentados com os vazados na direção vertical) nos quais a área total dos vazados em qualquer sessão transversal é de 25% a 60% da área bruta da sessão. BLOCOS MACIÇOS – blocos cuja área de vazios em qualquer sessão transversal é inferior a 25% da área bruta da sessão.

BLOCOS DE CONCRETO – blocos produzidos com agregados inertes e cimento portland, com ou sem aditivos, moldados em prensas-vibradoras.

BLOCOS CERÂMICOS – blocos constituídos de material cerâmico, obtido pela queima em alta temperatura (> 800ºC) de argilas, moldados por extrusão.

4. EXIGÊNCIAS PARA GARANTIA DO DESEMPENHO ESTRUTURAL E DA DURABILIDADE DOS EDIFÍCIOS EM ALVENARIA

Para que uma estrutura de alvenaria cumpra adequadamente as funções para a qual é projetada e construída a mesma deverá atender a diversos critérios de desempenho. Este documento procura parametrizar os principais aspectos relativos ao projeto e a construção de edifícios multipavimentos de forma a que sejam atendidos os requisitos de desempenho quanto à segurança estrutural e quanto à durabilidade. Os demais requisitos de desempenho (p.ex. conforto térmico, acústico, segurança ao fogo e estanqueidade) deverão ser objeto de um outro documento.

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