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ConstruesemAlvenariaEstrutural-Material,projetosedesempenhoBOOKJANUARY2015
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1AUTHOR:
GihadMohamadUniversidadeFederaldeSanta50PUBLICATIONS48CITATIONS
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Availablefrom:GihadMohamadRetrievedon:30June2015
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www.blucher.com.br
Materiais, projeto e desempenho
CONSTRUES EMALVENARIA ESTRUTURAL
Gihad MohamadPossui graduao em Engenharia Civil pela
Universidade Federal de Santa Maria (1996), mestrado em Engenharia
Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina (1998) e
doutorado em Engenharia Civil pela Universidade do Minho (2007).
Atualmente Professor Adjunto da Universidade Federal de Santa Maria
(UFSM), Lder do Grupo de Pesquisa e Desenvolvimento em Alvenaria
Estrutural (GPDAE) e professor permanente do Programa de Ps-graduao
em Engenharia Civil. Tem experincia na rea de Engenharia Civil, com
nfase em Alvenaria Estrutural e Concreto Armado. Atua como revisor
de revistas internacionais e nacionais na rea de materiais de
construo, nos seguintes temas: alvenaria estrutural, argamassas de
revesti-mento e assentamento e educao tecnolgica.
CON
STRUES EM
ALVENARIA ESTRUTURAL
MO
HAM
ADA presente publicao Construes em Alvenaria Estrutural:
Materiais, Projeto e Desem-penho tem por objetivo apresentar os
principais aspectos tecnolgicos para a execuo do sistema
construtivo. Ao reunir textos de especialistas, cada qual em sua
rea de conheci-mento, o livro faz uma ampla abordagem sobre o tema
Alvenaria Estrutural, com conceitos tecnolgicos que envolvem o
projeto, a racionalizao, a compatibilizao e o desempenho,
fundamentados em normalizaes nacionais, internacionais, alm de uma
vasta bibliogra-a complementar.
O livro trata de temas correntes na alvenaria estrutural, como
projeto, execuo, controle, materiais, juntas de movimentao e
dimensionamento; alm de temas pouco encontrados na literatura em
geral, como: patologia, recuperao, reforo, danos acidentais,
segurana ao fogo e sustentabilidade. Desta forma, este livro
pretende ampliar o conhecimento tcni-co, servindo de referncia para
o ensino do sistema construtivo em Alvenaria Estrutural nas escolas
de graduao e ps-graduao em Arquitetura e Engenharia Civil, e
apoiando proje-tistas, construtores e fornecedores de
materiais.
Prof. Dr. Gihad Mohamad
A presente publicao Construes em Alvenaria Estrutural:
Materiais, Projeto e Desempenho tem por objetivo apresentar os
principais aspectos tecnolgicos para a execuo do A presente
publicao Construes em Alvenaria Estrutural: Materiais, Projeto e
Desempenho tem por objetivo apresentar os principais aspectos
tecnolgicos para a execuo do penho tem por objetivo apresentar os
principais aspectos tecnolgicos para a execuo do sistema
construtivo. Ao reunir textos de especialistas, cada qual em sua
rea de conhecimento, o livro faz uma ampla abordagem sobre o tema
Alvenaria Estrutural, com conceitos
fundamentados em normalizaes nacionais, internacionais, alm de
uma vasta bibliogra
CONTEDO
1Introduo alvenaria estrutural
2Projeto em alvenaria estrutural
denies e caractersticas
3Propriedades da alvenaria estrutural e de
seus componentes
4Juntas de movimentao na alvenaria
estrutural
5Dimensionamento de paredes compresso e ao cisalhamento
6Patologia, recuperao e reforo em
alvenaria estrutural
7Danos acidentais
8Segurana contra o fogo em edicaes,
na alvenaria estrutural
9Princpios de sustentabilidade na
alvenaria estrutural
10Execuo e controle de obras
GIHAD MOHAMADcoordenador
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Construes em Alvenaria Estrutural
Materiais, projeto e desempenho
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Gihad Mohamadcoordenador
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Materiais, projeto e desempenho
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Construes em Alvenaria Estrutural Materiais, projeto e
desempenho 2015 Gihad MohamadEditora Edgard Blcher Ltda.
Rua Pedroso Alvarenga, 1245, 40 andar04531-012 So Paulo SP
BrasilTel.: 55 11 3078 5366
[email protected]
Segundo Novo Acordo ortogrfico, conforme 5a ed. do Vocabulrio
Ortogrfico da Lngua Portuguesa. Academia Brasileira de Letras, maro
de 2009.
proibida a reproduo total ou parcial por quais-quer meios, sem
autorizao escrita da Editora.
Todos os direitos reservados pela Editora Edgard Blcher
Ltda.
Ficha catalogrfica
Construes em alvenaria estrutural: materiais, projeto e
desempenho / coordenado por Gihad Mohamad. - So Paulo: Blucher,
2015.
Vrios autoresBibliografiaISBN 978-85-212-0796-2
1. Engenharia de estruturas 2. Alvenaria I.Mohamad, Gihad
13-0940 CDD 624.1
ndices para catlogo sistemtico:1. Engenharia de estruturas
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Prefcio
A inexistncia de regulamentos e normas modernas para alvenaria
que disciplinassem a sua utilizao, parte de outras motivaes
tecnolgicas e estticas, constituiu, no passa-do, uma razo
importante para limitar a sua aplicao. Os critrios de natureza
emprico--intuitiva com origem na experincia adquirida ao longo do
tempo e em metodologias de clculo aproximadas podem ser fortemente
penalizadoras do ponto de vista econmico e conduzir a desempenhos
deficientes. Esta situao encontra-se agora profundamente alte-rada,
existindo normas, nomeadamente no que respeita definio dos
requisitos mnimos de resistncia e aos critrios para a sua
determinao, seja terica ou experimental.
De forma a tornar a alvenaria resistente competitiva nos pases
desenvolvidos, ela dever ser agora encarada no apenas como uma
soluo estrutural, mas como uma so-luo construtiva que contempla os
aspetos estruturais, estticos, acsticos, trmicos, de resistncia ao
fogo e de impermeabilidade. Depois dos altos e baixos durante a
primeira metade do sculo XX, a alvenaria estrutural soube
adaptar-se s novas exigncias tecno-lgicas e estticas da construo
contempornea, mantendo uma posio no mercado, cujo relevo maior ou
menor em diferentes zonas do planeta. No Brasil, a construo em
alvenaria estrutural tem recebido enorme interesse da comunidade
tcnica e cientfica, com vantagens claras na racionalizao da
construo.
A presente publicao editada por um conjunto de autores
reconhecidos e con-templa os diferentes aspetos necessrios ao
projeto de um edifcio, tais como a conceo, seleo de materiais e
controle, propriedades da alvenaria e dos seus componentes, jun-tas
de movimentao e dimensionamento das paredes. Adicionalmente
abordam-se temas menos correntes em outras publicaes sobre a
alvenaria como a patologia, a reparao e reforo em construes
existentes, os danos acidentais, a segurana contra fogo e a
susten-tabilidade. Desta forma, o leitor tem acesso a um conjunto
de informao diversificada e atual, bem como a uma vasta listagem de
bibliografia complementar, que esta publicao certamente til a
projetistas, construtores, fornecedores de materiais e todos os
interessa-dos no tema das alvenarias.
Tenho tido o enorme prazer de colaborar com o coordenador desta
edio, que de-senvolveu o seu doutorado na Universidade do Minho,
Portugal, sob minha superviso, e o seu mestrado na Universidade
Federal de Santa Catarina, sob superviso do professor Humberto
Roman. Estou certo que esta colaborao entre Portugal e Brasil, e de
forma mais abrangente entre os pases de lngua oficial portuguesa,
que se encontram unidos, tambm, por um patrimnio e cultura comuns,
permite importantes benefcios tcnicos, econmicos e sociais a todos
os intervenientes.
Deixo os votos a todos de uma excelente leitura.
Paulo B. LourenoProfessor Catedrtico da Universidade do
Minho
Diretor do Instituto para a Sustentabilidade e Inovao em
Engenharia de Estruturas
Guimares, Portugal, maro de 2013.
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AGRADECIMENTO ESPECIAL
Eu gostaria de agradecer ao professor Odilon Pancaro Cavalheiro,
pelas suas sugestes e tempo dedicado na reviso acurada do texto
deste livro. Alm de um grande mestre da graduao em Engenharia
Civil, o professor Odilon Pancaro Cavalheiro um dos maiores
apoiadores e difusores dos estudos em Alvenaria Estrutural na
regio, irradiando o seu conhecimento, principalmente, aos jovens
engenheiros, incentivando-os a continuarem a difundir o sistema
construtivo em Alvenaria Estrutural, como uma alternativa
tecnolgica racional e sustentvel para a construo civil.
Gihad Mohamad
Eu dedico este livro aos meus dois filhos,Aliah Campos Mohamad e
Nasser Campos Mohamad
e minha companheira e esposa, Andrea Garcia Campos.
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NOTA SOBRE OS AUTORES
Gihad Mohamad (coordenador)
Universidade Federal de Santa Maria Departamento de Estruturas e
Construo Civil Avenida Roraima, Prdio 7, Centro de Tecnologia,
Santa Maria, RS.e-mail: [email protected]
Aldo Leonel Temp
Mestrando PPGEC Universidade Federal de Santa Maria Departamento
de Estruturas e Construo Civil Avenida Roraima, prdio 07, Centro de
Tecnolo-gia, Santa Maria, RS.e-mail: [email protected]
Diego Willian Nascimento Machado
Mestrando PPGEC Universidade Federal de Santa Maria Departamento
de Es-truturas e Construo Civil Avenida Roraima, prdio 07, Centro
de Tecnologia Santa Maria, RS.e-mail: [email protected]
Eduardo Rizzatti
Universidade Federal de Santa Maria Departamento de Estruturas e
Construo Civil Avenida Roraima, Prdio 7, Centro de Tecnologia,
Santa Maria, RS.e-mail: [email protected]
Guilherme Aris Parsekian
Universidade Federal de So Carlos UFSCar Rodovia Washington Lus
(SP-310), km 235, So Carlos, So Paulo, Brasile-mail:
[email protected]
Humberto Ramos Roman
Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de
Engenharia Civil, Centro Tecnolgico Rua Joo Pio Duarte, 205, Bairro
Crrego Grande, Florianpolis, SC.e-mail: [email protected]
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Kamila Kappaun Kothe
Arquiteta e urbanista Mestre em Engenharia Civile-mail:
[email protected]
Joaquim Cesar Pizzutti dos Santos
Universidade Federal de Santa Maria Departamento de Estruturas e
Construo Civil Avenida Roraima, prdio 07, Centro de Tecnologia,
Santa Maria, RS.e-mail: [email protected]
Larissa Deglioumini Kirchhof
Universidade Federal de Santa Maria Departamento de Expresso
Grfica Avenida Roraima, Prdio 7, Centro de Tecnologia, Santa Maria,
RS.e-mail: [email protected]
Leila Cristina Meneghetti
Universidade de So Paulo USP Butant, So Paulo, SP.e-mail:
[email protected]
Mrcio Santos Faria
ArqEst Consultoria e Projetos Ltda. Rua Coronel Vaz de Melo,
32/102, Bairro Bom Pastor, Juiz de Fora, MGe-mail:
[email protected]
Marcos Alberto Oss Vaghetti
Universidade Federal de Santa Maria Departamento de Estruturas e
Construo Civil Avenida Roraima, Prdio 7, Centro de Tecnologia,
Santa Maria, RS.e-mail: [email protected]
Mnica Regina Garcez
Universidade Federal de Pelotas UFPel Rua Almirante Barroso, no
1.734, Centro, Pelotas, RS.e-mail: [email protected]
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Rafael Pires Portella
Mestrando PPGEC Universidade Federal de Santa Maria Departamento
de Estruturas e Construo Civil Avenida Roraima, prdio 07, Centro de
Tecnolo-gia, Santa Maria, RS.e-mail: [email protected]
Rogrio Cattelan Antocheves de Lima
Universidade Federal de Santa Maria Departamento de Estruturas e
Construo Civil Avenida Roraima, Prdio 7, Centro de Tecnologia,
Santa Maria, RS.e-mail: [email protected]
Usama Nessim Samara
Mestrando PPGEC Universidade Federal de Santa Maria Departamento
de Es-truturas e Construo Civil Avenida Roraima, Prdio 7, Centro de
Tecnologia, Santa Maria, RS.e-mail: [email protected]
Vladimir Guilherme Haach
EESC/USP Departamento de Engenharia de Estruturas Avenida
Trabalhador Socarlense, 400, So Carlos, SP.e-mail:
[email protected]
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Contedo
1. Introduo alvenaria estrutural1.1 Introduo
..........................................................................................................
171.2 O uso da alvenaria estrutural no Brasil
...............................................................
221.3 Vantagens econmicas do sistema em alvenaria estrutural
................................... 231.4 Desempenho trmico de
edificaes em alvenaria estrutural ................................
241.5 Bibliografia
.........................................................................................................
36
2. Projeto em alvenaria estrutural definies e caractersticas2.1
Consideraes iniciais
.........................................................................................
392.2 Projeto arquitetnico
..........................................................................................
402.3 Distribuio e arranjos das paredes estruturais no projeto
arquitetnico ............ 412.4 Definies de projeto e detalhamento
..................................................................
482.5 Execuo e controle de obras em alvenaria estrutural
........................................ 772.6 Coordenao de
projetos em alvenaria estrutural
............................................... 812.7 Bibliografia
.........................................................................................................
85
3. Propriedades da alvenaria estrutural e de seus componentes3.1
Blocos de silicocalcrio, de concreto e cermicos
................................................. 893.2
Especificaes normativas de classificao das unidades
...................................... 913.3 Argamassas de
assentamento para alvenaria estrutural
..................................... 1033.4 Grautes para alvenaria
estrutural
......................................................................
1113.5 Ruptura da alvenaria
compresso...................................................................
1143.6 Caracterizao fsica e mecnica das alvenarias
................................................ 1253.7 Efeito do
no preenchimento de juntas verticais no desempenho da
alvenaria estrutural
...........................................................................................1273.8
Concluso
.........................................................................................................
1293.9 Bibliografia
.......................................................................................................
129
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14 Construes em Alvenaria Estrutural
4. Juntas de movimentao na alvenaria estrutural4.1 Introduo
........................................................................................................
1334.2 Junta de dilatao
.............................................................................................
1334.3 Definio de juntas de controle
.........................................................................
1344.4 Condies de estabilidade estrutural e isolamento
............................................. 1354.5 Caractersticas
fsicas dos materiais (concreto e cermico)
................................ 1364.6 Recomendaes normativas
..............................................................................
1374.7 Critrios de projeto
...........................................................................................
1404.8 Bibliografia
.......................................................................................................
148
5. Dimensionamento de paredes compresso e ao cisalhamento5.1
Introduo
........................................................................................................
1495.2 Critrios de segurana nas estruturas
................................................................
1495.3 Aes e resistncia de acordo com a NBR 15812-1:2010 e
NBR 15961-1:2011
...........................................................................................1525.4
Aes e resistncia de acordo com a BS 5628-1 (1992)
..................................... 1555.5 Dimensionamento da
alvenaria
........................................................................
1605.6 Bibliografia
.......................................................................................................
187
6. Patologia, recuperao e reforo em alvenaria estrutural6.1
Introduo
........................................................................................................
1896.2 Patologias frequentes em alvenaria estrutural
................................................... 1916.3
Intervenes em elementos de alvenaria estrutural
........................................... 1966.4 Tcnicas
convencionais
......................................................................................
1976.5 Polmeros reforados com fibras (PRF)
.............................................................
2016.6 Bibliografia
.......................................................................................................
216
7. Danos acidentais7.1 Introduo
........................................................................................................
2197.2 Risco de dano acidental
....................................................................................
2207.3 Aes excepcionais
............................................................................................
2217.4 Considerao de situaes acidentais em
projeto............................................... 2237.5
Recomendaes normativas
..............................................................................
2277.6 Comentrios finais
............................................................................................
2317.7 Bibliografia
.......................................................................................................
231
8. Segurana contra o fogo em edificaes, na alvenaria
estrutural8.1 Consideraes iniciais
.......................................................................................
2338.2 Cdigos normativos para avaliar os efeitos de incndios em
edificaes ............ 2448.3 Bibliografia
.......................................................................................................
265
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15Contedo
9. Princpios de sustentabilidade na alvenaria estrutural9.1
Introduo
........................................................................................................
2699.2 Aspectos tcnicos da sustentabilidade nas edificaes
........................................ 2769.3 Alvenaria
estrutural com tijolos ecolgicos de solo cimento
.............................. 2819.4 Estudo de Casa Popular
Eficiente com tijolos de solo cimento .......................
2869.5 Bibliografia
.......................................................................................................
291Agradecimentos
......................................................................................................
293
10. Execuo e controle de obras10.1 Introduo
......................................................................................................
29510.2 Mudanas e desafios
.......................................................................................
29610.3 Produo dos materiais
...................................................................................
30010.4 Equipamentos para execuo da alvenaria
...................................................... 30410.5
Metodologia de execuo passo a passo para construir alvenarias
de blocos vazados de
concreto.........................................................................31310.6
Exemplos da obra e detalhes construtivos
....................................................... 33410.7
Plano de controle
............................................................................................
34210.8 Especificao, recebimento e controle da produo dos materiais
................... 34210.9 Controle da resistncia dos materiais e
das alvenarias compresso axial ...... 34510.10 Controle da produo
da alvenaria
...............................................................
35410.11 Critrio de aceitao da alvenaria
.................................................................
35410.12 Bibliografia
...................................................................................................
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CAPTU
LO1Introduo alvenaria estrutural
Gihad Mohamad, Eduardo Rizzatti, Joaquim Cesar Pizzutti dos
Santos e Kamila Kappaun Kothe
1.1 INTRODUOAs principais construes que marcaram a humanidade
pelos aspectos es-
truturais e arquitetnicos eram compostas por unidades de blocos
de pedra ou cermicos intertravados com ou sem um material ligante,
como pode ser visto em construes como as pirmides do Egito, o
Coliseu Romano, a Catedral de Notre Dame, mostrados na Figura 1.1.
Esses so exemplos que se destacam em relao ao material, a forma
tipolgica, o processo de construo e a segurana. A presen-a de
blocos de pedra ou cermicos como material estrutural tornava o
sistema estrutural mais limitado, no qual a tipologia em arco
permitia vencer grandes vos, sem que surgissem tenses que levassem
o material ruptura.
A alvenaria estrutural existe h milhares de anos, e teve incio
com a utili-zao do conhecimento emprico, baseado na experincia dos
construtores, em que a forma garantia a rigidez e a estabilidade
estrutural. Essas obras magnficas, existentes at hoje em excelente
estado de conservao, comprovam o potencial, a qualidade e a
durabilidade desse processo construtivo. A arquitetura dessa poca
era uma combinao de efeitos, que faziam com que as estruturas
funcionassem basicamente a compresso, absorvendo os esforos
horizontais em razo do ven-to, por meio de contrafortes e
arcobotantes, como mostra a Figura 1.2.
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18 Construes em Alvenaria Estrutural
Fonte: vcsabiadisso.blogspot Fonte: culturamix.com Fonte:
Wikipedia.
Figura 1.1 Construes que utilizaram o conceito da alvenaria com
funo resistente.
Contraforte Contraforte
Abbada
Arcobotante
Figura 1.2 Esquema estrutural das construes em alvenarias de
pedra.
No passado, o conhecimento era adquirido pelas experincias dos
constru-tores, passando de gerao em gerao at, aproximadamente, o
incio do scu-loXX. Uma obra no perodo de 1889-1891 foi o prdio
Monadnock, exemplo marcante de construo em alvenaria de 16
pavimentos e 65 m de altura, com paredes de 1,80m de espessura, no
pavimento trreo (Figura 1.3). Esse tipo de construo era
caracterizado pela dificuldade de racionalizao do processo
exe-cutivo e pelas limitaes de organizao espacial, tornando o
sistema lento e de custo elevado. Em consequncia disso, a alvenaria
estrutural foi um dos mtodos construtivos mais empregados, apenas
entre a antiguidade e o perodo da revolu-o industrial. O
aparecimento do ao e do concreto tornou as obras mais vers-teis em
termos de produo, esbeltez e, principalmente, obteno de grandes
vos, garantindo a chamada busca pela liberdade arquitetnica.
a b c
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19Introduo alvenaria estrutural
Figura 1.3 Edifcio alto construdo em alvenaria estrutural no
perodo de 1889 - 1891.
O marco inicial da Moderna Alvenaria Estrutural teve incio com
os es-tudos realizados pelo professor Paul Haller, na Sua,
conduzindo uma srie de testes em paredes de alvenaria, em razo da
escassez de concreto e ao proporcio-nada pela Segunda Guerra
Mundial. Durante sua carreira foram testadas mais de 1.600 paredes
de tijolos. Os dados experimentais serviram como base no projeto de
um prdio de 18 pavimentos, com espessuras de parede que variaram
entre 30 e 38 cm. Estas paredes, com espessura muito reduzida para
a poca, causaram uma revoluo no processo construtivo existente
(TMS, 2005).
A partir desses estudos, tem incio a intensificao e a disseminao
do uso da alvenaria estrutural como sistema construtivo, por meio
de amplos resultados experimentais que proporcionaram a criao de
teorias e critrios de projeto, alia-dos ao intenso progresso na
fabricao de materiais e componentes apropriados para a execuo.
Somente na dcada de 1950 as normalizaes forneceram os critrios
bsicos para o projeto de elementos de parede a compresso.
Entretanto, essas normalizaes possuam procedimentos analticos e
tericos rudimentares, quando comparados s normalizaes de ao e
concreto. Os problemas princi-pais consistiam, basicamente, no
carter frgil do material a compresso, sendo amenizados,
posteriormente, com o surgimento da teoria de colunas. Os cdigos
dessa poca eram limitados pela dificuldade em determinar as condies
de ex-centricidade da parede, considerando as extremidades dos
elementos por meio da interao parede-laje. Esse fator fundamental
para analisar a ao de vento e dos sismos na construo. Com isso, a
apropriao de bases tericas e experimen-tais criou mtodos analticos
que proporcionaram uma melhor compreenso do comportamento das
alvenarias sob compresso e cisalhamento. Isso reforou os
procedimentos, ainda empricos, utilizados nos cdigos de construo.
Posterior-mente, durante as dcadas de 1960 e 1970, em razo de
problemas de colapsos progressivos, verificados em construes desse
perodo, foi desenvolvida uma s-rie de estudos concentrados na
avaliao dos efeitos de carga lateral nos painis
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20 Construes em Alvenaria Estrutural
de alvenaria, do efeito de exploso de gs e de impactos
acidentais de veculos sobre os elementos estruturais.
Os avanos nas pesquisas possibilitaram a realizao, na dcada de
1960, de testes em escala real de prdios em alvenaria de cinco
andares, desenvolvidos pela Universidade de Edimburgh sob a
responsabilidade dos professores A. W. Hendry e B. P. Sinha. As
pesquisas consistiam em um estudo sistemtico dos perigos de exploso
de gs e outros acidentes, que pudessem levar retirada abrupta de um
elemento estrutural (HENDRY, 1981).
Os resultados dos experimentos foram utilizados como base
comparativa para avaliao de novos projetos, para efetivar a avaliao
das precaues es-truturais para danos acidentais e, principalmente,
para a resposta da construo nos casos de perda instantnea de um
elemento estrutural. Os estudos repre-sentaram um importante avano
no conhecimento e desenvolvimento de testes experimentais em
alvenarias estruturais.
A Figura 1.4 mostra as fotos do prdio de cinco pavimentos,
utilizado nos ensaios de avaliao estrutural de danos acidentais em
edificaes, realizados pela Universidade de Edimburgh, juntamente
com o colapso progressivo de uma construo na prumada correspondente
cozinha, em decorrncia de uma exploso de gs.
Figura 1.4 Prdio em alvenaria estrutural utilizados para a
simulao de danos acidentais e o colapso progressivo de uma edificao
de mltiplos pavimentos.
Fonte: HENDRY, 1981.
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21Introduo alvenaria estrutural
Na Amrica do Sul, uma construo que se destacou em termos de
domnio da tcnica e forma foi realizada pelo engenheiro uruguaio
Eladio Dieste, na dcada de 1950, cujas obras marcantes utilizavam
cascas, construdas com o sistema em alvenaria estrutural, em
cermica armada, como pode ser visto na Figura 1.5, na obra da
igreja de Cristo Trabalhador em Atlntida (1955-1960). As construes
em cascas em alvenaria estrutural de cermica armada eram compostas
por tijolos cermicos, juntas de argamassa armada, camada superior
de argamassa e malha de ao na regio da interface dos tijolos
cermicos e a camada superior de arga-massa. Essa tipologia segue o
comportamento de uma membrana fina, na forma de uma catenria,
semelhante s que seriam geradas por uma corda suspensa pelas suas
extremidades. O modelo estrutural da igreja de Atlntida
assemelha-se a um prtico de alvenaria em que os vrtices entre a
parede e a casca formam um engastamento, em virtude do aumento da
rea de apoio provocado pelas ondu-laes da parede superior,
diminuindo assim o momento fletor do vo entre as paredes
estruturais da igreja, como mostra a Figura 1.6.
Figura 1.5 Igreja de Atlntida no Uruguai projetada por Eladio
Dieste. Fonte: EPFL.
Momento Fletor
Figura 1.6 Corte transversal da igreja juntamente com o diagrama
de momento fletor.
Atualmente, na construo civil, a evoluo do conhecimento
tcnico-cien-tfico sobre o comportamento global das construes e do
elemento parede pro-porcionou um progresso efetivo na fabricao dos
materiais, do comportamento da interao entre os componentes e
equipamentos para a sua execuo, surgindo unidades que tornam a
alvenaria estrutural eficiente em termos de rapidez de produo e
capacidade de suporte a cargas.
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22 Construes em Alvenaria Estrutural
1.2 O USO DA ALVENARIA ESTRUTURAL NO BRASILA alvenaria no Brasil
surgiu como uma tcnica de construo apenas no
final da dcada de 1960, pois anteriormente poderia ser
considerada como uma alvenaria resistente, ou seja, fruto apenas de
conhecimento emprico, como conse quncia da inexistncia de
regulamentos que fixassem critrios de dimen-sionamento e segurana
dos elementos estruturais, de forma a relacionar as diferentes
tenses atuantes resistncia do elemento. A maioria das edificaes
possua quatro pavimentos com critrios de execuo e dimensionamentos
ba-seados na experincia do construtor. Comumente, as paredes dessas
edificaes eram constitudas por unidades cermicas macias (tijolos)
nos trs primeiros pavimentos e no ltimo eram usados unidades
vazadas, com furos na direo do assentamento da parede. Camacho
(1986) observa que, no princpio da al-venaria estrutural, as
construes antecederam as pesquisas na rea, e estavam concentradas
em algumas regies, como So Paulo (na dcada de 1970) e em Porto
Alegre (em 1984-1985).
O ano de 1966 foi o marco inicial do emprego do bloco de
concreto em alvenarias estruturais armadas no Brasil, com a
construo do conjunto habi-tacional Central Park Lapa, em So Paulo,
Figura 1.7(a). Essa obra foi reali-zada com paredes com espessura
de 19 cm e quatro pavimentos. Em 1972 foi construdo, no mesmo
conjunto habitacional, quatro prdios de 12 pavimentos cada, em
alvenaria armada, Figura 1.7(b).
Em 1970, em So Jos dos Campos/SP, foi construdo o edifcio
Muriti, com 16 pavimentos, em alvenaria armada de blocos de
concreto, Figura 1.7(c).
O edifcio pioneiro em alvenaria no armada, no Brasil, foi o
Jardim Pru-dncia, construdo na cidade de So Paulo, em 1977. A
edificao de nove pa-vimentos, em blocos de concreto de
silicocalcrio com paredes de 24 cm de espessura, Figura 1.7(d).
Os blocos cermicos nas obras em alvenarias estruturais no
armadas ou armadas comeam somente na dcada de 1980, com a introduo
no mercado da construo de unidades com dimenses modulares e furos
na vertical que proporcionassem a passagem de instalaes eltricas
sem os rasgos comumente feitos em obras.
Na dcada de 1990 foi construdo o edifcio residencial Solar dos
Alcn-taras em So Paulo/SP. Atualmente, essa edificao a maior do
Brasil em alvenaria estrutural armada, com paredes de blocos de
concreto com 14 cm de espessura do primeiro ao ltimo andar, Figura
1.7(e).
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23Introduo alvenaria estrutural
Figura 1.7 Prdios precursores da alvenaria estrutural construdos
no Brasil.Fonte: ABCI, 1990.
1.3 VANTAGENS ECONMICAS DO SISTEMA EM ALVENARIA ESTRUTURAL
As constantes dificuldades em razo do aumento gradual da
concorrncia e aos nveis de exigncia construtiva tm provocado, nas
empresas construtoras, uma mudana nas estratgias, de forma a
possibilitar a introduo de melhorias na produo, empregando
alternativas que levem racionalizao do processo. As principais
perguntas das empresas construtoras em geral so: Como garantir a
habitabilidade e o desempenho do ambiente construdo? e Como ganhar
di-nheiro vendendo uma casa ou apartamento de 50.000 a 100.000
reais?. Essas duas perguntas so fundamentais para entender o atual
cenrio brasileiro, em face do aumento do nmero de crdito para as
construes de habitaes de inte-resse social. Por isso, a alvenaria
estrutural est sendo largamente utilizada como sistema construtivo
capaz de responder essas perguntas, pois capaz de atender aos
critrios globais de desempenho e custo.
A alvenaria estrutural possui diversas vantagens, na qual a
econmica uma das principais, em virtude da otimizao de tarefas na
obra, por meio de tcnicas executivas simplificadas e facilidade de
controle nas etapas de produo e elimina-o de interferncias, gerando
uma reduo no desperdcio de materiais produzido pelo constante
retrabalho. Como consequncia, o sistema construtivo em alvenaria
estrutural conseguiu proporcionar uma flexibilidade no planejamento
das etapas de execuo das obras. Isso tornou o sistema em alvenaria
competitivo no Brasil, quando comparado com o concreto armado e o
ao. A Tabela 1.1 apresenta a por-centagem de reduo no custo de uma
obra em alvenaria, comparado com as estru-turas convencionais
(WENDLER, 2005). Os dados apresentados na Tabela 1.1 so custos
relativos aproximados entre a estrutura convencional (concreto
armado) e a alvenaria estrutural, em funo do nmero de pavimentos e
da complexidade do empreendimento. Esse trabalho foi redigido e
apresentado nas reunies do grupo de trabalho Insumos e Novas
Tecnologias da HabiCamp. Tambm serviu de base para o curso sobre
projeto de alvenaria estrutural com Blocos Vazados de Concreto,
fornecido pela Associao Brasileira de Cimento Portland (ABCP).
a b c d e
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24 Construes em Alvenaria Estrutural
Tabela 1.1 Custos aproximados entre as estruturas convencionais
e a alvenaria estrutural no Brasil
Caracterstica da obra Economia (%)Quatro pavimentos 25-30
Sete pavimentos sem pilotis, com alvenaria no armada 20-25
Sete pavimentos sem pilotis, com alvenaria armada 15-20
Sete pavimentos com pilotis 12-20
Doze pavimentos sem pilotis 10-15
Doze pavimentos com pilotis, trreo e subsolo em concreto armado
8-12
Dezoito pavimentos com pilotis, trreo e subsolo em concreto
armado 4-6Fonte: adaptado de WENDLER, 2005.
De acordo com os dados da Tabela 1.1, possvel concluir que, para
prdios de at quatro pavimentos, acontece uma reduo no custo da
estrutura de 25% a 30%, quando comparado ao concreto armado. medida
que se aumenta o nmero de pavimentos essa reduo diminui para
valores em torno de 4% a 6%. Atualmente, os vrios programas de
apoio construo de habitaes populares para baixa renda, de at quatro
pavimentos, tm levado as construtoras a adota-rem o sistema
construtivo em alvenaria estrutural como um mtodo construtivo
adequado aos padres de exigncias dos rgos financiadores.
1.4 DESEMPENHO TRMICO DE EDIFICAES EM ALVENARIA ESTRUTURAL
Conhecer o desempenho trmico dos fechamentos das edificaes
permite aos projetistas estabelecerem estratgias para que os
edifcios possam responder de maneira eficiente s variaes climticas,
fornecendo as condies necessrias para o conforto do usurio,
minimizando o uso de equipamentos e o consumo de energia. Esse
cuidado deve ser ainda maior para as habitaes de interesse social,
em que as reas construdas dos apartamentos e ps-direitos so menores
em relao aos padres normalmente encontrados e so reduzidos os
recursos para climatizao artificial.
Para demonstrar o desempenho trmico de edificaes em alvenaria
estru-tural, so apresentados os resultados obtidos de um estudo de
caso de habita-es construdas em alvenaria de blocos de concreto e
cermico, desenvolvido pelo grupo de pesquisa Habitabilidade e
eficincia energtica de edificaes do PPGEC da UFSM, sob a orientao
do professor Joaquim Cesar Pizzutti dos Santos. Kappaun (2012)
analisou, durante os perodos de inverno e vero, o comportamento
trmico de edificaes de um conjunto habitacional constru-do em
alvenaria estrutural com o uso de diferentes tipos de blocos, a fim
de ava-liar a influncia do tipo de bloco de fechamento nas variaes
trmicas internas das unidades habitacionais.
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25Introduo alvenaria estrutural
Foram analisadas duas edificaes construdas lado a lado no mesmo
condo-mnio habitacional, na cidade de So Leopoldo/RS, na zona
bioclimtica 2 brasilei-ra, com a mesma distribuio em planta e
orientao solar, sendo uma edificao construda em alvenaria
estrutural com blocos de concreto, e a outra edificao em alvenaria
estrutural com blocos cermicos. A Figura 1.8 apresenta os dois
tipos de edifcios executados lado a lado, enquanto a Figura 1.9
mostra a planta baixa dos edifcios, na qual est assinalado o
posicionamento dos registradores de tem-peratura utilizados tipo
HOBO modelo H08-003-02 e a rea de cada ambiente.
Figura 1.8 Disposio das edificaes em alvenaria de blocos de
concreto e cermico.Fonte: KAPPAUN, 2012.
Ambiente rea
Sala de estar
12,37 m2
Cozinha 5,56 m2
Banheiro 2,80 m2
Dormitrio Casal
8,61 m2
Dormitrio Filhos
8,14 m2
Figura 1.9 Posio das medies e reas de cada apartamento.Fonte:
KAPPAUN, 2012.
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26 Construes em Alvenaria Estrutural
As paredes internas e externas das edificaes foram executadas
com blocos estruturais de concreto e cermica, com espessura de 14
cm, conforme a Figu-ra1.10, possuindo acabamento interno e externo
de argamassa de revestimento de dois (2) cm, o que faz com que a
espessura total da parede seja de 18cm. Apintura externa foi na cor
bege-clara em ambos os edifcios.
Figura 1.10 Formato dos blocos de concreto e cermico empregado
nas edificaes.Fonte: KAPPAUN, 2012.
A cobertura da edificao em telha de fibrocimento, com laje de
entrepiso e forro do tipo pr-moldado de concreto com espessura de
10 cm, com beiral em todo o permetro de 30 cm. Na cobertura existem
aberturas de ventilao isola-das na cumeeira e elementos vazados com
furos na horizontal nas faces laterais ( oites) da alvenaria, que
juntamente permitem a troca de ar no espao entre a laje de
cobertura e a telha de fibrocimento, como destacado na Figura
1.11.
Figura 1.11 Posies dos dutos das aberturas horizontais e dutos
verticais de ventilao da cobertura.Fonte: KAPPAUN, 2012.
As janelas so de alumnio, com duas folhas de correr, sendo as
dimenses nos dormitrios, salas e cozinhas de 1,00 2,00 m, com vidro
liso incolor de 3 mm, com rea efetiva de ventilao de 50% do vo.
Os blocos estruturais de concreto, cermico e argamassa
empregados nas edificaes apresentam as caractersticas listadas na
Tabela 1.2.
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27Introduo alvenaria estrutural
Tabela 1.2 Caractersticas dos materiais analisados no estudo
Bloco estrutural concreto
Bloco estrutural cermico Argamassa
Dimenses (cm) 14 19 29 14 19 29
Resistncia compresso 4,0 MPa 7,0 MPa
Peso (g) 9.915 6.039
rea bruta (cm2) 409,88 406
Densidade (kg/m3) 2.400 1.957
Condutividade trmica (W/m.K) 1,75 1,05 1,15
Calor especfico c (kJ/(kg.K)) 1,00 0,92 1,00Fonte: adaptado de
KAPPAUN, 2012.
A partir do valores da Tabela 1.2 foram realizados, por meio dos
procedi-mentos definidos pela norma NBR 15220-2:2005, os clculos
dos parmetros de desempenho trmico dos dois tipos de vedaes
externas das edificaes estuda-das nesse trabalho, calculando-se a
transmitncia trmica (U), a capacidade tr-mica (Ct), o atraso trmico
() e o fator solar (FS), valores estes que esto listados na Tabela
1.3. Ambas as edificaes foram consideradas sem o uso de graute para
o clculo de todos os parmetros.
Tabela 1.3 Valores de resistncia trmica, transmitncia trmica,
capacidade trmica, atraso trmico e fator solar para o bloco
estrutural de concreto e cermico
Bloco estrutural concreto Bloco estrutural cermico
Resistncia trmica da parede (m2.K)/W 0,1769 0,3083
Resistncia trmica total (m2.K)/W 0,3469 0,4783
Transmitncia trmica U (W/(m2.K)) 2,8827 2,0907
Capacidade trmica Ct (KJ/(m2.K)) 264,3171 194,1747
Atraso trmico (h) 4,19 4,54
Fator Solar FS (%) = 0,25 2,88 2,09
Fonte: adaptado de KAPPAUN, 2012.
Observa-se nos valores da Tabela 1.3 a menor transmitncia trmica
e ca-pacidade trmica do fechamento com blocos cermicos. Isso ocorre
pelo maior nmero de espaos de ar no interior deste tipo de bloco e
o menor valor de con-dutividade trmica e de peso especfico do
material. A Tabela 1.4 apresenta os va-lores limites estabelecidos
pelas normas brasileiras de desempenho, evidenciando o cumprimento
ou no dos limites pelas alvenarias analisadas.
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28 Construes em Alvenaria Estrutural
Tabela 1.4 Comparao de valores calculados de transmitncia
trmica, atraso trmico, fator solar e capacidade trmica para vedaes
verticais com os valores limites
Norma Bras.
Zona Bioc.
Ulim(W/m2)
U conc
U
cerm
lim(hs)
conc
cerm
FSlim(%)
FS
conc
FS
cerm
Ct lim KJ/
(m2 K)
Ctconc
Ctcerm
NBR 15220-2:2005
1 e 2 3,00 2,88 2,09 4,3 4,2 4,5 5,0 2,9 2,1
3, 5 e 8
3,60 2,88 2,09 4,3 4,2 4,5 4,0 2,9 2,1
4, 6 e 7
2,20 2,88 2,09 6,5 4,2 4,5 3,5 2,9 2,1
NBR 15575-4:2013
1 e 2 2,50 2,88 2,09
3 a 8
0,6 3,70 2,88 2,09
3 a 8
0,6 2,50 2,88 2,09
1 a 7 130 264,1 194,2
8 Sem lim 264,1 194,2
Fonte: adaptado de KAPPAUN, 2012.
Os limites de transmitncia trmica (U) so diferentes nas duas
normas exis-tentes, sendo que, considerando a NBR 15220-2:2005, os
fechamentos verticais executados com ambos os blocos tem valores
abaixo do mximo estabelecido para todas as zonas bioclimticas, com
exceo do bloco de concreto para as zonas 4, 6 e 7, que est em
desacordo com a norma nesse caso. J para a NBR 15575-4:2013, o
bloco de concreto apresenta valor superior ao limite mximo
estabelecido para as zonas 1 e 2 e, ainda, para as demais zonas se
o coeficiente de absoro das paredes for superior a 0,6, no
cumprindo a norma, enquanto o bloco cermico cumpre a norma para
todas as zonas.
O atraso trmico () somente considerado na NBR 15220-2:2005,
sendo que o fechamento com bloco de concreto no est adequado para
as zonas 4, 6 e7, tendo valor inferior ao estabelecido, enquanto o
bloco cermico no cumpre a norma para nenhuma das zonas bioclimticas
com valor superior ao estabelecido para essas zonas.
O valor do fator solar (FS) tambm considerado apenas para NBR
15220-2:2005, sendo que o valor dos fechamentos com ambos os blocos
inferior ao m-ximo estabelecido, visto que ambas as edificaes
possuem pintura de cores claras.
A Capacidade Trmica (Ct) considerada como limite pela NBR
15575-4:2013, sendo que ambos os blocos apresentam valores
superiores ao mnimo esta-belecido, ou seja, caracterizando como um
fechamento de inrcia trmica elevada.
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29Introduo alvenaria estrutural
No estudo de caso do desempenho trmico das edificaes em bloco de
concreto e cermico foram selecionados 16 apartamentos para serem
efetuadas as medies de temperaturas, sendo 8 apartamentos em cada
edifcio e, destes, 4 apartamentos no segundo pavimento e 4
apartamentos no quarto pavimento. O segundo pavimento foi escolhido
por no sofrer interferncia do calor prove-niente da cobertura,
favorecendo a anlise da orientao solar. J o quarto pavi-mento foi
selecionado justamente por esta interferncia, o que permitiu a
anlise da diferena de comportamento em razo da cobertura.
Observa-se que, com a finalidade de analisar a orientao solar em
cada edifcio, foram monitorados 4 apartamentos com diferentes
orientaes solares, sendo: (1) janela voltada a leste e parede cega
a norte; (2) janela voltada a leste e parede cega a sul; (3) janela
voltada a oeste e parede cega a norte; e (4) janela vol-tada a
oeste e parede cega a sul, como mostra a Figura 1.12. As medies
foram realizadas nas mesmas posies nos apartamentos, independente
do tipo de bloco, da orientao solar e do andar em que se
encontravam.
Figura 1.12 Planta baixa bsica do apartamento.Fonte: (a)
KAPPAUN, 2012; (b) adaptado de Baliza Empreendimentos Imobilirios
Ltda.
As medies foram realizadas por um perodo de 15 dias em
apartamentos desabitados, desocupados e fechados, para avaliar o
desempenho trmico sem a interferncia de outras variveis, como a
ventilao e ganhos internos de calor. As temperaturas internas foram
monitoradas simultaneamente nas duas edificaes em um perodo de
inverno e outro de vero, e juntamente com medidas de tempe-raturas
externas. Como as edificaes possuem a mesma orientao solar, mesma
planta baixa, mesma localizao e regime de ventos semelhantes, estas
condicio-nantes puderam ser desconsideradas como variveis do
estudo.
As diferenas de comportamento trmico foram evidenciadas a partir
das va-riaes trmicas internas, analisadas comparativamente entre os
andares da mes-ma edificao, tendo como base as orientaes solares e
os dois tipos de blocos, sempre relacionando com as variaes das
temperaturas externas. Para as trs
a b
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30 Construes em Alvenaria Estrutural
anlises citadas foram consideradas apenas os dados de
temperaturas dos trs dias mais significativos dos perodos de medio,
sendo os de menores temperaturas mnimas no inverno e de maiores
temperaturas mximas no vero.
Uma primeira anlise realizada por Kappaun (2012) avalia a
importncia da cobertura nas trocas trmicas dessa tipologia de
edifcio, sendo feito um estudo comparativo entre as temperaturas
internas obtidas no segundo pavimento e as do pavimento de
cobertura. Para esse estudo foi considerado o valor mdio das quatro
medies realizadas em cada andar, cujos resultados so apresentados
na Figura 1.13, enquanto na Tabela 1.5 so apresentados os
principais valores com-parativos encontrados para o inverno e vero,
respectivamente.
Inverno
Vero
Inverno
Vero
Hora
Externo
Concreto 4PAV
Concreto 2PAV
Externo
Cermico 4PAV
Cermico 2PAV
Tem
pera
tura
CBl
oco
de c
oncr
eto
Bloc
o ce
rm
ico
Figura 1.13 Variao da temperatura externa e interna nos segundo
e quarto pavimentos vero e inverno.Fonte: adaptado de KAPPAUN,
2012.
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31Introduo alvenaria estrutural
Tabela 1.5 Valores comparativos de temperatura para o perodo de
inverno e vero em funo do tipo de bloco que compe a parede
Perodo medio
Tipo de bloco
PavimentoMdia mn.(oc)
Mdia mx.(oc)
Amplit.
mdia (t)Amort.
mdio (%)
Atraso
mdio (hs)
Inverno
Concreto2 andar 11,5 15,6 4,1 62,5 2:00
Cobertura 11,8 16,4 4,6 57,9 2:20
Cermico2 andar 11,4 15,1 3,7 66,1 2:40
Cobertura 11,6 15,6 4,0 63,8 2:40
Temp. externa 6,4 17,3 10,9
Vero
Concreto2 andar 26,2 30,1 3,9 78,2 3:40
Cobertura 26,8 31,2 4,4 75,3 4:00
Cermico2 andar 26,0 30,8 4,8 73,1 3:20
Cobertura 26,4 31,6 5,2 70,8 4:00
Temp. externa 20,3 38,1 17,8
Fonte: adaptado de KAPPAUN, 2012.
Como a cobertura a parte da edificao mais exposta radiao solar,
esta tem muita influncia na carga trmica ganha durante os perodos
quentes. Por outro lado, as perdas trmicas nos perodos frios tambm
so intensas por esse elemento construtivo, principalmente noite.
Observa-se que em ambas as edificaes, tanto nos dias considerados
de inverno como de vero, os ganhos de temperatura pela cobertura tm
influncia no comportamento trmico, pois esse pavimento apresenta
temperaturas internas superiores durante todo o perodo, resultando
mdias de mnimas e de mximas tambm maiores. Assim como as amplitudes
trmicas, com menor amortecimento da variao trmica externa,
indicador de pior desempenho trmico desse pavimento em relao ao
segundo pavimento. No entanto, essa influncia pouco expressiva nas
edificaes ana-lisadas, para o clima considerado e para o tipo de
cobertura utilizada, com as maiores diferenas no inverno nas mdias
de mnimas de 0,3 C e nas mximas de 0,8 C, e no vero de 0,6 C nas
mnimas e de 0,8 C nas mximas.
O pavimento da cobertura deve ser pensado durante a fase de
concepo do projeto, para que sejam buscadas alternativas corretas
para reduo da transmitncia trmica e a existncia de uma ventilao
seletiva, que possa ser aberta nos perodos quentes para a retirada
de calor e fechada nos pero-dos frios. Alm dos problemas de
conforto trmico no ltimo pavimento, os exagerados ganhos trmicos
pela cobertura podem causar dilatao trmica acentuada nas lajes de
cobertura com aparecimento de fissuras nas paredes desse
pavimento.
Para a segunda anlise realizada, referente influncia da orientao
solar no desempenho trmico, foram considerados apenas os valores de
temperatura do
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32 Construes em Alvenaria Estrutural
segundo pavimento das edificaes, de forma a eliminar a influncia
da cobertura. Foram verificadas, separadamente, as edificaes com os
diferentes tipos de blocos, considerando os dormitrios das unidades
habitacionais com janelas orientadas a leste e a oeste, conforme
mostrado na planta de localizao dos registradores de temperatura,
tendo estes ambientes o diferencial de possurem paredes cegas na
orientao norte ou sul, resultando quatro orientaes solares.
A Figura 1.14 apresenta, para o edifcio com blocos de concreto e
de cermica, respectivamente, o comportamento da variao de
temperatura interna no perodo de inverno considerado, e a relao
desses valores com a temperatura externa no mesmo perodo. A Figura
1.15 apresenta os resultados de temperaturas internas em comparao s
temperaturas externas, para as diferentes orientaes solares,
consi-derando os trs dias com temperaturas externas mais altas do
perodo vero, para os dois diferentes tipos de blocos.
Durante todo o perodo analisado de inverno, observa-se com ambos
os blo-cos temperaturas superiores para os dormitrios com parede na
orientao norte. No prdio com blocos de concreto, o dormitrio com a
janela na orientao leste tem maiores temperaturas durante todo o
dia. Quando os blocos so de cermi-ca, o dormitrio a leste tem
maiores temperaturas pela manh, enquanto que a oeste as maiores
temperaturas so a tarde. Nesse perodo fica evidente o grande
amortecimento na amplitude trmica externa, que ocorre por
temperaturas m-nimas internas maiores, por causa da grande inrcia
trmica da edificao que se mantm aquecida durante a noite pelo calor
absorvido pelos fechamentos durante as horas mais quentes do
dia.
Durante o vero fica menos evidente a influncia da orientao
solar, com di-ferenas menores nas temperaturas internas entre as
curvas da Figura 1.15. Nesse caso, o amortecimento trmico ocorre em
razo da reduo das temperaturas m-ximas, e aumento das mnimas,
devido a capacidade trmica dos fechamentos que absorve calor
durante o dia, reduzindo a temperatura interna, e restitui a noite
ele-vando a temperatura.
Analisando pelos critrios da NBR 15575-4:2013, considerando o
dia com menor temperatura mnima (5 C) no perodo de inverno medido e
o ambien-te com orientao mais desfavorvel das edificaes,
encontra-se uma diferena entre as temperaturas mnimas interna e
externa de +4,3 C (bloco de concre-to) e +4,4 C (bloco cermico), o
que indica um desempenho mnimo para o inverno. Para o vero as
diferenas entre as temperaturas internas na orientao mais
desfavorvel e a temperatura mxima do dia mais quente (38,8 C) so de
7,7C (concreto) e 6,9 C (cermico), o que indica um desempenho
superior para ambos os tipos de fechamento.
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33Introduo alvenaria estrutural
Inverno25
20
15
10
5
025
20
15
10
5
0
Bloco de concreto
Bloco cermico
Inverno
Tem
pera
tura
C
Tem
pera
tura
C
Hora
Hora
Perodo de mediao 31/08/2011 02/09/2011
Externo
J oeste / P norte
J leste / P norte
J oeste / P sul
J leste / P sul
Externo
J oeste / P norte
J leste / P norte
J oeste / P sul
J leste / P sul
Figura 1.14 Variao da temperatura externa e interna no
inverno.Fonte: adaptado de KAPPAUN, 2012.
Perodo de mediao 27/11/2011 29/11/2011
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Vero
Bloco de concreto Hora
Vero
Bloco cermico Hora
Tem
pera
tura
C
Tem
pera
tura
C
Externo
J oeste / P norte
J leste / P norte
J oeste / P sul
J leste / P sul
Externo
J oeste / P norte
J leste / P norte
J oeste / P sul
J leste / P sul
Figura 1.15 Variao da temperatura externa e interna no
vero.Fonte: adaptado de KAPPAUN, 2012.
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34 Construes em Alvenaria Estrutural
A Tabela 1.6 apresenta os valores mais expressivos de
temperaturas mxi-mas e mnimas, amplitude trmica, amortecimento e
atraso da onda trmica, os quais permitem uma anlise mais detalhada
da influncia da orientao solar no desempenho trmico de edifcios com
diferentes tipos de blocos estruturais nos perodos de inverno e
vero.
Tabela 1.6 Temperaturas mximas e mnimas, atraso trmico e
amortecimento para diferentes orientaes bloco de concreto e
cermico
Perodo medio
Tipo de bloco
OrientaoMdia
mn. (c)Mdia
mx. (c)Amplit.
mdia (t)Amort.
mdio (%)Atraso
mdio (hs)
Inverno
Concreto
Janela O-Parede N 11,9 16,4 4,5 58,0 1:40
Janela L-Parede N 12,3 17,0 4,7 57,0 1:20
Janela O-Parede S 11,1 15,1 4,0 62,5 2:00
Janela L-Parede S 10,7 13,7 3,0 72,4 1:00
Cermico
Janela O-Parede N 11,9 17,2 5,3 50,0 2:40
Janela L-Parede N 11,8 15,5 3,7 66,5 1:20
Janela O-Parede S 11,1 15,0 3,9 64,5 2:00
Janela L-Parede S 10,6 12,8 2,2 78,8 1:00
Temp. externa 6,4 17,3 10,9
Vero
Concreto
Janela O-Parede N 25,8 29,7 3,9 77,8 2:20
Janela L-Parede N 26,2 29,9 3,7 79,4 3:40
Janela O-Parede S 26,3 30,5 4,2 76,7 2:00
Janela L-Parede S 26,5 30,3 3,8 78,7 3:20
Cermico
Janela O-Parede N 26,5 31,7 5,2 70,9 3:00
Janela L-Parede N 25,7 29,8 4,1 77,4 3:20
Janela O-Parede S 25,9 31,9 6,0 66,2 3:00
Janela L-Parede S 25,8 29,8 3,9 77,9 3:00
Temp. externa 20,3 38,1 17,8
Fonte: adaptado de KAPPAUN, 2012.
No inverno a trajetria solar tem ngulos de alturas menores. Isso
resulta em uma alta incidncia de radiao na parede norte,
acarretando assim, para ambos os blocos, as maiores mdias de
temperaturas mximas quando a parede cega tem orientao norte e
quando a janela est para leste com bloco de concreto e para oeste
com bloco cermico. Em ambos os prdios as temperaturas mximas
ocorrem no perodo diurno, o que indica maior influncia dos ganhos
pela parede norte que pela janela. A mdia das temperaturas mximas
tem a maior diferena de 3,3 C entre as orientaes para o bloco de
concreto e de 4,4 C para o bloco cermico. O que indica uma
influncia importante da orientao solar nos picos de mximas no
inverno. Nas mdias das mnimas, a diferena menor: de 1,6C e
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35Introduo alvenaria estrutural
1,3 C, respectivamente, pois ocorrem sempre noite e refletem o
efeito conjunto da temperatura diurna e da inrcia trmica dos
componentes do edifcio.
No perodo de vero, com altura solar mais elevada em relao ao
norte, as temperaturas mximas foram medidas no dormitrio com janela
oeste e parede cega sul, para ambos os blocos. As temperaturas
mnimas ocorreram em apar-tamentos com parede no lado norte, com
janela a oeste na edificao de bloco de concreto, e com a janela
para o leste quando o bloco cermico. Em razo da menor intensidade
da radiao solar sobre a face norte no vero, as temperaturas
internas nas diferentes orientaes solares tm diferenas menores, com
0,8 C e 2,1 C entre a maior e a menor mdia de mximas para o bloco
de concreto e cermico, respectivamente. Para as mdias de mnimas,
esses valores so ainda menores, ou seja, de 0,7 C e 0,8 C.
No inverno o amortecimento trmico tem diferena mxima entre as
orien-taes de 15,4% (concreto) e de 18,8% (cermico), enquanto para
o vero essas diferenas so de 2,7% e 11,7%, respectivamente, o que
tambm indica maior influncia da orientao solar no perodo de
inverno.
A anlise principal do trabalho, referente ao comportamento
trmico das edificaes com diferentes tipos de blocos, foi realizada
fazendo um comparativo entre a mdia das temperaturas medidas em
todas as 4 orientaes consideradas no segundo pavimento de cada
edificao, com o intuito de considerar conjunta-mente as diferentes
orientaes solares e eliminar a influncia da cobertura, itens que
foram analisados separadamente nesse trabalho.
A Tabela 1.7 apresenta as temperaturas mdias mximas e mnimas
para as quatro orientaes consideradas das medies nos trs dias de
inverno e vero, sendo calculados a amplitude trmica, o
amortecimento da onda trmica e o atra-so trmico, o que permite uma
anlise comparativa do comportamento trmico dos edifcios com
diferentes tipos de blocos, para os dois perodos de medio.
Tabela 1.7 Temperaturas mximas e mnimas, atraso trmico e
amortecimento para diferentes orientaes bloco de concreto e
cermico
Perodo Tipo de blocoMdia mn
(c)Mdia
mx. (c)Amplit.
mdia (c)Amort. (%) Atraso trmico (hs)
Inverno
Concreto 11,5 15,5 4,0 63,3 1:30
Cermico 11,3 15,1 3,8 64,9 1:45
Temp.externa 6,4 17,3 10,9
Vero
Concreto 26,2 30,1 3,9 78,1 2:35
Cermico 26,0 30,8 4,8 73,0 3:05
Temp.externa 20,3 38,1 17,8
Fonte: adaptado de KAPPAUN, 2012.
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36 Construes em Alvenaria Estrutural
Para o perodo de inverno, em que os ganhos trmicos pela parede
cega tm maior influncia sobre o comportamento trmico das edificaes,
no foram en-contradas diferenas significativas nas temperaturas
internas por causa do tipo de bloco, no evidenciando a maior
transmitncia trmica do bloco de concreto.
Para o perodo de vero, o comportamento trmico nas duas edificaes
foi semelhante, porm as temperaturas mximas e a amplitude trmica
foram um pouco maiores na edificao de bloco estrutural cermico, com
alguns picos mais acentuados de temperatura, tanto nas mximas
quanto nas mnimas, provavel-mente em razo da menor inrcia trmica
(capacidade trmica) desse tipo de bloco.
A alta capacidade trmica dos fechamentos analisados tem reflexo
direto no expressivo amortecimento da onda trmica. No inverno, esse
fato favorece no pe-rodo noturno, elevando as temperaturas mnimas,
mas desfavorece durante o dia, pois reduz as temperaturas mximas.
No vero, o comportamento trmico fa-vorecido nos horrios mais
quentes, pois as temperaturas mximas so reduzidas, mas nos horrios
mais frescos da noite as temperaturas no interior so superiores
devido ao calor acumulado nas paredes com alta capacidade trmica
durante o dia. Esse fato pode ser compensado, caso haja a
possibilidade de ventilao noturna.
Embora ocorram diferenas de temperaturas entre os edifcios
construdos com o bloco estrutural de concreto e o bloco estrutural
cermico, essas diferenas so reduzidas. Isso indica que os dois
tipos de blocos considerados, neste estudo, tm pouca influncia no
comportamento trmico das edificaes estudadas, tan-to no perodo de
inverno como no vero. Assim, para edificaes em alvenaria estrutural
construdas com os modelos de blocos apresentados neste estudo, com
o mesmo tipo de cobertura com ventilao e para as orientaes aqui
analisadas, pode-se optar tanto pelo bloco estrutural de concreto
quanto pelo bloco estrutu-ral cermico na zona bioclimtica 2
brasileira, sem que o comportamento trmico da edificao seja
comprometido.
1.5 BIBLIOGRAFIAASSOCIAO BRASILEIRA DE CONSTRUO INDUSTRIALIZADA
(ABCI).
Manual tcnico de alvenaria. So Paulo: ABCI, 1990.
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS (ABNT). NBR 15220-2:
Desempenho trmico de edificaes. Parte 2: Mtodo de clculo da
trans-mitncia trmica, da capacidade trmica, do atraso trmico e do
fator solar de elementos e componentes de edificaes. Rio de
Janeiro: ABNT, 2005.
_______. NBR 15575-4: Edificaes habitacionais Desempenho. Parte
4: Re-quisitos para os sistemas de vedaes verticais internas e
externas. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.
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37Introduo alvenaria estrutural
CAMACHO, J. S. Alvenaria estrutural no-armada. Parmetro bsicos a
serem considerados no projeto dos elementos resistentes. 1986.
Dissertao (Mes-trado) UFRGS, Porto Alegre, ago. 1986.
CULTURAMIX.COM. O Coliseu Romano. Disponvel em: . Acesso em: 20
fev.2013.
EPFL. Eladio Dieste. Disponvel em: . Acesso em: 20 jan.
2012.
HENDRY, A. W. Structural brickwork. New York: Halsted Press
book, John Wiley & Sons, 1981.
KAPPAUN, K. Avaliao de desempenho trmico em edificaes de blocos
estru-turais cermicos e de blocos estruturais de concreto para a
zona bioclimtica2 brasi leira. 2012. Dissertao (Mestrado) UFSM,
Santa Maria, set.2012.
MASONRY SOCIETY (TMS). The masonry society. Disponvel em: .
Acesso em: jun. 2005.
VCSABIADISSO. Sobre as pirmides no Egito e no mundo. Disponvel
em: . Acesso em: 20 fev. 2013.
WENDLER, A. A. Relatrio sobre alvenaria estrutural. Consideraes
eco-nmicas. Disponvel em: . Acesso em: jun. 2005.
WIKIPDIA. Catedral de Notre Dame de Paris. Disponvel em: .
Acesso em: 20 fev. 2013.
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