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Alvenaria Estrutural  Paradigmas A Serem Vencidos
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Alvenaria Estrutural Paradigmas A Serem Vencidos

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Apresentação sobre alvenaria estrutural e seus aspectos importantes.

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Alvenaria Estrutural Paradigmas A Serem Vencidos Presentation Transcript

  • 1. Alvenaria Estrutural
    Novas possibilidades quebrando velhos paradigmas...
  • 2. Objetivo da Palestra:
    Explanar de forma simples como funciona o comportamento da Alvenaria Estrutural;
    Apresentar o comportamento estrutural da alvenaria Grauteada e Não-Grauteada através de modelos numéricos;
  • 3. O funcionamento estrutural da alvenaria:
    Imaginemos uma parede de um sobrado
    Estrutura convencional
    Alvenaria Estrutural
  • 4. O funcionamento estrutural da alvenaria:
    Na Alvenaria Estrutural:
    • As cargas da parede superior e das lajes são suportadas pela parede do pavimento inferior.
    Portanto, a menos das aberturas, não há a necessidade do deslocamento das cargas para pontos distintos.
    No cálculo do pórtico:
    • Colocamos sobre a viga:
    • 5. as cargas da laje;
    • 6. as cargas da parede;
    A viga tem por função estrutural suportar toda este carregamento e transportar todo este carregamento aos pilares.
  • 7. O funcionamento estrutural da alvenaria:
    Usando um modelo numérico e discretizando ambas estruturas com elementos de “casca” temos a situação acima
  • 8. O funcionamento estrutural da alvenaria:
    A interação entre os dois tipos de materiais (Concreto Armado e Alvenaria) terá mais chances de acusar patologias.
    Deformações mais acentuadas no pórtico que no elemento plano de alvenaria
  • 9. O funcionamento estrutural da alvenaria:
    Tensões na direção horizontal
    Compressão
    Tração
    Dado o esquema estrutural do próprio pórtico as cargas devem ser carreadas para os pontos de apoio (pilares). A translação destas cargas causam os momentos fletores nos elementos do pórtico. Por isso a necessidade de armaduras.
    Dado o esquema estrutural do elemento plano da qual se trata a parede de alvenaria estrutural, percebemos que os redirecionamentos dos esforços se dão de forma menos acentuada.
  • 10. O funcionamento estrutural da alvenaria:
    Tensões na direção vertical
    Os Momentos Fletores provenientes das vigas acabam por solicitar os pilares. Onde podemos verificar tensões acentuadas de tração e compressão. Ou seja, necessitamos também de armaduras nos pilares.
    Situação bem comportada da estrutura...
  • 11. Os paradigmas da Alvenaria Estrutural:
    Entendido o comportamento da Alvenaria Estrutural, passemos para as perguntas que não querem calar...
  • 12. Grauteamento Vertical
    Para apresentar o comportamento estrutural de elementos grauteados e não-grauteados lancemos mão dos dois modelos abaixo. Os dois modelos são idênticos a menos dos pontos de grauteamentos verticais usualmente vistos na prática. Neste modelo fizemos questão de abordar quatro situações. Uma parede com abertura de porta, uma parede cega (sem aberturas) uma parede com abertura de janela de grande vão (2,10 m) e uma parede com abertura de janela padrão de 1,20 m.
    Parede com abertura de porta
    Parede cega
    Parede com grande abertura
    Parede com abertura usual
  • 13. Grauteamento Vertical:Parede com abertura de porta
    O que é importante notar?
    Resp.: Na alvenaria verticalmente grauteada acontece o enrijecimento dos pontos grauteados. Isso força um carreamento de tensões por esses caminhos.
    Vamos verificar se isso ocorre em outras configurações?
    Os valores de Tensão estão apresentados em MPa (N/mm²). Os fundos de escala foram mantidos constantes para facilitar a visualização das diferenças entre modelos.
  • 14. Grauteamento Vertical:Parede cega
    Na alvenaria grauteada percebe-se a concentração de tensões, tanto de tração quanto de compressão desde os andares superiores.
    Nos andares inferiores, já não vemos mais as tensões de tração devido à pré-compressão dos pavimentos superiores.
    Atenção nas concentrações de tensão nos alinhamentos de grauteamento verticais.
  • 15. Grauteamento Vertical:Parede com vãos usuais
    As imagens dispensam comentários. Vale tudo que já foi dito anteriormente.
  • 16. Grauteamento Vertical:Parede com grandes vãos
    Quanto maior for o vão na alvenaria, mais próxima do modelo de pórtico estará a estrutura. Fácil e natural de se ver.
    No entanto, somente onde os níveis de tensão começam a se tornar elevados é que vamos começar a notar a necessidade de grauteamento destes pontos.
  • 17. Grauteamento Vertical:Opinião do autor
    Dado o exposto nos slides anteriores formato minha seguinte opinião:
    “Definir pontos de grauteamento e armação verticais simplesmente construtivos não são soluções que trazem segurança para a estrutura. Isto porque, dado o enrijecimento dos pontos grauteados estes pontos serão realmente solicitados e deverão ser realmente calculados como pilaretes de concreto embutidos na alvenaria. Estes elementos já sairão fora de norma por sua natureza geométrica.”
    “Em situações de concentrações de tensões muito acentuadas, seria mais recomendável o grauteamento e armação de toda a seção naquela dada situação, para que assim a estrutura apresente um comportamento constante ao longo da seção”
  • 18. Interação entre paredes
    À esquerda vemos o modelo das paredes isoladas. Cada parede apresenta uma área de influência. Ou seja, toda a carga que estiver na área vermelha vai solicitar somente a parede 2. Incluindo toda carga colocada sobre a parede 2.
    Através do modelo matemático apresentado anteriormente, queremos mostrar que situações estruturais podem desmentir jargões comuns em nossa área de Alvenaria Estrutural.
    Muitos dizem que o método de cálculo das paredes isoladas trata-se de um método seguro... Veremos...
    Muitos dizem que o certo seria considerar Grupos de Paredes com uma dada interação... Também veremos...
    Será que estas definições simplista são realmente válidas?
    À direita vemos o modelo do grupo de paredes. Este modelo pressupõe que tudo que cai sobre a área hachurada carregue este grupo de parede de forma uniforme.
  • 19. Interação entre paredes
    Pensemos no modelo ao lado:
    Além do peso-próprio da estrutura, resolvemos colocar um carregamento diretamente na parede com abertura de porta. Isto feito para realçar o que pode ocorrer quando tomamos definições estruturais simplistas.
    Se pensarmos que o modelo de paredes isoladas trata-se de um modelo seguro, isto significaria dizer que todo o carregamento ficaria somente nesta parede.
    Até ai sem problemas, pois alguns podem dizer que usaremos a situação crítica para definirmos os blocos.
    Mas e quanto as reações de apoio na estrutura?
    Outros poderiam assumir o modelo do grupos de paredes. E então dizerem que nesta estrutura a metade da parede com abertura de porta, mais a parede cega mais metade da parede de trás formariam um grupo e teriam uma distribuição uniforme de tensões. Será que isso também seria verdade?
  • 20. Interação entre paredes
    O que vemos em modelos mais avançados é que a interação ocorre dentro de limites. No caso da parede com abertura de porta e a parede a sua direita com abertura de janela pequena, o modelo de grupo de paredes parece correto. No caso da parede com abertura de porta e a parede cega a sua esquerda, este modelo já não parece aplicável. Ou seja, essas paredes não formaram um grupo.
    A pergunta é:
    Qual limite de segurança dos modelos simplistas usuais?
  • 21. Armação de Lintéis
    A pergunta é:
    Como devemos tratar esta situação?
    Que modelo de dimensionamento devemos utilizar?
    Outra questão importante repousa na armadura construtiva de vergas e contra-vergas.
    Devemos tomar muito cuidado com esses elementos estruturais.
    No exemplo ao lado toda a seção da verga encontra-se tracionada, de modo que um modelo de dimensionamento diferente para toda a altura do elemento deve ser considerado.
  • 22. Fundações mais adequadas para a Alvenaria Estrutural
    Quando pensamos em Alvenaria Estrutural pensamos em cargas (tensões) que caminham uniformes pela estrutura.
    Deste modo é razoável pensar que fundações contínuas podem ser uma boa solução.
    O ideal (estruturalmente falando) seria sempre um maciço infinitamente rígido.
    Mas modelos matemáticos têm mostrado que placas com uma dada rigidez apoiadas em solo já trazem grandes vantagens ao sistema.
    Isto é o que queremos mostrar a seguir...
  • 23. Fundações mais adequadas para a Alvenaria Estrutural
    Para fins de comparação, dois modelos de placa foram estudados. Um com 15 cm de espessura e outro com 30 cm. Isto para mostrar que, dependendo da rigidez do maciço de solo, placas mais rígidas serão mais adequadas.
    Imaginemos os dois modelos:
    No modelo à esquerda temos uma torre apoiada sobre uma placa que por sua vez se apóia sobre um maciço de solo.
    No modelo da direita temos o edifício apoiado em uma viga baldrame de 20 cm de largura por 40 cm de altura. Este baldrame está apoiado em estacas, aqui consideradas pontos de indeslocabilidade.
  • 24. Fundações mais adequadas para a Alvenaria Estrutural
    O que podemos inferir então?
    Apoios discretos
    =
    Formação do Efeito Arco
    Apoio Contínuo não propicia o surgimento do arco.
    Radier com 15 cm
    Estacas (pontos discretos)
    Radier com 30 cm
    Radier com 15 cm
    Radier com 30 cm
  • 25. O papel da Laje nas patologias da Alvenaria Estrutural
    Muitas das patologias vivenciadas atualmente na alvenaria estrutural estão intimamente ligadas ao comportamento global da estrutura.
    Um caso interessante é visto com relação à rigidez das lajes nesse sistema estrutural.
    Muito se discute sobre as fissuras nas paredes externas das edificações nos últimos pavimentos.
    Vejamos como se comporta a estrutura com lajes finas e espessas
  • 26. O papel da Laje nas patologias da Alvenaria Estrutural
    Tensões de tração mais baixas para panos de lajes mais rígidos
    Tensões de tração maiores para panos de lajes mais flexíveis
    Laje com h = 10 cm
    Laje com h = 20 cm
  • 27. Conclusões
  • 28. 26