LUIS ALBERTO CARVALHO - Comunidade da ão de tensões (BS5628) 2f alv,c;2f alv...

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LUIS ALBERTO CARVALHOestruturas racionais

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

ALVENARIA ESTRUTURAL

-- comportamento comportamento --

LUIS ALBERTO CARVALHOEngenheiro Civil - Ph.D.

85-3244-3939 9982-4969

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uniformizauniformizaçção de cargasão de cargas

importância de armar (e grautear) os encontros de paredes !



uniformizauniformizaçção de cargasão de cargas

importância de armar (e grautear) bordas de aberturas !

(contra-verga cinta intermediária em paredes externas !)

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uniformizauniformizaçção de cargasão de cargas• importância da uniformização de cargas:

- economia: bloco (argamassa, graute...) de menor resistência

- segurança da estrutura suporte: FUNDAÇÃO ou TRANSIÇÃO

• influência do processo construtivo:

- encontros de paredes com amarração direta

- encontros de paredes com amarração indireta (grapas, conectores metálicos...) – comprovar desempenho/ durabilidade

- encontros de paredes sem amarração (juntas à prumo)



parâmetros elparâmetros eláásticossticos

parâmetros de resistênciaparâmetros de resistência

fp: resistência à compressão média do prisma – área bruta

Ealv= 800 fp (longitudinal)

Galv= 400 fp (transversal)

f : resistência à compressão – área brutaf* : resistência à compressão – área líquidaAlq/Abr= α; fAbr= f*Alq ⇒ f= f*α; f* = f/α (determinação da área líquida: NBR12118)CONCRETO: α ≅ 0,5 ⇒ f= f*/ 2; f* = 2ffbk: resistência característica à compressão do bloco – área brutafak: resistência à compressão característica da argamassafgk: resistência à compressão característica do graute

fpk: resistência característica à compressão do prisma – área líquida



ηη: : fatorfator de de eficieficiênciaência (prisma x bloco)(prisma x bloco)

fp=ηfbk ou f*p=ηf*bk

valores indicativos de η (CONCRETO): 0,75

a comprovar através de ensaios de blocos e prismas (ôcos e cheios)

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parede ou pilarparede ou pilar

parede: c > 5epilar: c ≤ 5e

seções compostas por retângulos: verificar cada trecho

dimensões mínimas:parede: e≥ 14cmpilar isolado: e≥ 19cm

c

e

c

e

paredepilar



pilarpilar isoladoisolado xx pilar paredepilar parede

ce c ≤ 5epilar isolado:

pilar parede: e

lcarga

lpilar ≤ lcarga+4e



altura efetivaaltura efetiva

h h

parede/pilar parede/pilar

hef=h hef=2htravamento na base e no topo travamento na base

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limiteslimites de de esbeltez esbeltez e e espessura mespessura míínimanima

espessura mínima

(cm)

esbeltezmáxima(λ=hef/tef)

elementotipo de alvenaria

-36PAREDENÃO ESTRUTURAL1915PILAR (ISOLADO)

1430PILAR1430PAREDE

ARMADA

1915PILAR (ISOLADO)

1420PILAR 1420PAREDE

NÃO ARMADA



arranjo estruturalarranjo estrutural

• unidirecional (simples)




• bidirecional (simples)

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• uniderecional/ bidirecional (composto)



efeito arcoefeito arco

•• ““bombom”” para para a a vigaviga•• ““ruimruim”” para para a a alvenariaalvenaria•• verificaverificaçção preliminar:ão preliminar:HH/L < 0,6: /L < 0,6: NÃO hNÃO háá efeito arcoefeito arcoHH/L /L ≥≥ 0,6: 0,6: hháá efeito arcoefeito arco•• comocomo regraregra geralgeral, n, nãão o tirar partidotirar partidodo do efeito arcoefeito arco tornatorna a a estrutura estrutura de de suporte suporte ((transitransiçção ou viga ão ou viga baldramebaldrame) ) inviinviáávelvel!!



esforesforçços solicitantes naos solicitantes na VIGAVIGA

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aaçção do vento: mecanismo de transferênciaão do vento: mecanismo de transferência

PAREDE DE

CONTRAVENTAMENTO

LAJE

LAJEF s

F (vento)F s

PAREDE DE

CONTRAVENTAMENTO



FabianaFabiana C. C. MamedeMamede; M; Máárciorcio R.S. CorrêaR.S. Corrêa; ; Marcio A. RamalhoMarcio A. Ramalho(2002),(2002), ““SimulaSimulaçção ão de de concentraconcentraçção ão de de tensões em aberturas tensões em aberturas de de paredes isoladas paredes isoladas de de alvenaria estruturalalvenaria estrutural, , submetidas submetidas a a carregamentos verticaiscarregamentos verticais””, VII International Seminar on Structural , VII International Seminar on Structural Masonry for Developing Countries, Belo Masonry for Developing Countries, Belo HorizonteHorizonte

0,20ν (coeficiente de Poisson)3600MPaEalv

4,5MPafbk (bloco de CONCRETO)propriedades da alvenaria

edifício 4 pavimentos; bloco de concreto: fbk=4,5MPaparede externa pavimento terreo - carga topo parede: 34kN/mparede interna pavimento terreo - carga topo parede: 52kN/mextensão de parede de cada lado da abertura: 120cm



2falv,c; 2falvconcentração de tensões (BS5628)0,15 MPacisalhamento0,20 MPatração na flexão (PARALELA à fiada)

tensões admissíveis(alvenaria NÃO armada)

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tensão σx (tração)

janela 120x120x100

0,65 > 0,20

0,33 > 0,20

CONTRA-VERGA: ARMADURA SUPERIOR

10MPa

VERGA: ARMADURA INFERIOR



0,36

1,1> 2x0,36=0,72

tensão σy (compressão)

janela 120x120x100

10MPa



tensão τxy (cisalhamento)

janela 120x120x100

0,4 > 0,15

10MPa

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tensão σx

porta 100x220> 0,20

MPa/10



0,53

> 2x0,53=1,06

tensão σy

porta 100x220

MPa/10



fundafundaççãoão

(1) CONCRETO ESTRUTURAL: pórticos espaciais formados por VIGAS e PILARES com ação de “DIAFRAGMA RÍGIDO” pelas LAJES

(2) ALVENARIA ESTRUTURAL: estrutura laminar espacial com ação de “DIAFRAGMA RÍGIDO” pelas LAJES

ALVENARIA ESTRUTURAL “+” HIPERESTÁTICA e “+” RÍGIDA que CONCRETO ESTRUTURAL

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isto não implica que as fundações dos edifícios de alvenaria estrutural são mais “caras” que aquelas dos edifícios de concreto estrutural, na realidade, ocorre o contrário, já que as cargas da alvenaria estrutural chegam à fundação distribuídas e uniformizadas ao longo do perímetro das paredes e não concentradas (nos pilares) como no concreto estrutural !

portanto, pode-se afirmar que os edifícios de alvenaria estrutural são mais sensíveis a recalques diferenciais que os edifícios de concreto estrutural !




limites para recalque diferencial:

edifícios de ALVENARIA ESTRUTURAL: δAB ≤ L/500

edifícios de CONCRETO ESTRUTURAL: δAB ≤ L/300

δA

δB

L

δAB=δB-δA

Fang H-Y. (1991) “Foundation Engineering Handbook”, 2nd ed., Chapman & Hall, New York



fundafundaççãoãorecomendação:SAPATA CORRIDA: para vãos entre paredes inferiores a 5m – exige

verificação criteriosa de recalqueRADIER: seria a fundação ideal para a alvenaria estrutural: não

instala o efeito arco e minimiza recalque diferencial - solução em fundação direta “obrigatória” para vãos entre paredes superiores a 5m

ESTACA: praticamente elimina o problema do recalque –desvantagem em relação ao RADIER: concentra tensões na alvenaria devido ao efeito arco

CASO DE ESTRUTURA DE TRANSIÇÃO:(1) deformabilidade de vigas: interação parede viga - efeito arco(2) fundação direta: exige verificação criteriosa de recalque

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