1 ALVENARIA ESTRUTURAL

A alvenaria estrutural é o processo de construção que se caracteriza pelo uso de

paredescomo a principal estrutura suporte de edificações simples ou dispositivos

complementaresem substituição ao concreto. Pode ser subdividida em duas classes

estruturais:

- Alvenaria não armada ou simples é composta apenas de blocos de alvenaria e

argamassa.

- Alvenaria armada é reforçada por armadura passiva de fios, barras ou tela de

aço,

dimensionadas racionalmente para suportar os esforços atuantes.

2 EXECUÇÃO DO SISTEMA

2.2 FUNDAÇÃO

2.2.1 Fundação direta:

Mínimo de dois lances do bloco estrutural enterrado e assentado sobre sapata

armada rígida. A sapata deve ser concretada sobre substrato compacto, uniformizado e

regularizado por uma camadade 5 cm, no mínimo, de concreto magro.

2.2.2 Fundação sobre estacas:

Fundações que tenham características de rigidez comprovada. Se as alvenarias

não respondem adequadamente às mobilidades de acomodação. Esta especificação veta

o emprego de blocos sobre uma só estaca;

Os ferros verticais de amarração devem estar ancorados no vigamento baldrame

ou na sapata corrida, conforme o caso;

A utilização de blocos sobre uma estaca sóé aceitável em cantos de paredes onde

o travamento bidirecional fica garantido de forma natural.

2.3 PAREDES

Os ferros de amarração horizontal devem ser posicionados, no mínimo a cada

6fiadas de blocos;

A fiada de respaldo, ou seja, última, tem armação horizontal obrigatória;

Blocos de interface com aberturas são nucleados e armados;

Ferros de amarração vertical devem ser espaçados a cada dois blocos, com

núcleo preenchido mantendo prumo;

União ortogonal de paredes deve ser amarrada com disposição de ferragem em

“L”, sem emendas a cada 3 fiadas de bloco;

Os blocos da interface deuma união ortogonal de paredes devem ser nucleados e

armados.

3 PROCESSO CONSTRUTIVO

Durante a execução verificar se os elementos executados estão em conformidade

geométrica com o indicado em projeto;

Se as armaduras estão posicionadas comoindicado em projeto e de acordo com

as características mínimas descritas no item (paredes);

Se os elementos executados estão perfeitamente nivelados, alinhados e o prumo

vertical está garantido.

* Observação:

Teste destrutivo de Corpos Prismáticos;

Simulação do elemento portante mediante ensaio de corpo-teste prismático,

moldado conforme a parede, nucleado, mas sem armação, medindo:

[40 cm (comprimento) x 40 cm (altura) x espessura do bloco]

Referência: Conformidade com UniformBuildingCode, UBC.

4 MATERIAIS EMPREGADOS

- Bloco estrutural;

Deve atender a NBR 6136(1)e NBR 10837(2);

Possuir resistência mínima: 4,5 MPa.

- Bloco não-estrutural;

Deve atender a NBR 7173(3)

- Argamassa;

Fck entre 10 e 14 MPa e slump20 ± 1 cm;

- Concreto de enchimento;

Trata-se de concreto com agregado miúdo destinado ao nucleamento,

preenchimento dos vazios em locais específicos, com finalidade de enrijecimento local.

Os locais são indicados no projeto estrutural;

Fck entre 20 e 30 MPa e slump20 ± 1 cm;

Composição: areia, pedrisco, cal e cimento, o traço deve ser testado. A critério

da fiscalização podem ser utilizados aditivos com finalidade de expansão, para evitar

que a retração de secagem comprometa o caráter monolítico da célula nucleada.

- Armação:

CA-50 ou CA-60;

Barras na vertical: bitola mínima Ф12,5 mm;

Barras na horizontal: bitola mínima Ф10,0 mm

* Observação:

A cada 1000 blocos fornecidos deve ser formado um lote de 12 exemplares, para

serem submetidos ao ensaio de resistência de compressão simples conforme a NBR

12118(4);

O aço utilizado na armação deve ser amostrado e ensaiado conforme

estabelecido na NBR 7480(5);

Determinar à resistência a compressão simples do concreto de enchimento,

conforme a NBR 5739(6), a cada 5 m³;

Os materiais utilizados devem atender ao descrito em (materiais empregados).

Os resultados individuais de resistência a compressão simples maior ou igual a

fixada no projeto, não são admitidas valores de resistência inferiores a 4,5 MPa para os

blocos estruturais.

A resistência característica do concreto de enchimento é aceita desde que igual ou maior

a especifica em projeto.

5 CONCRETO ARMADO

Armadura é o conjunto de elementos de aço de uma estrutura de concreto

armado ouprotendido, capaz de suportar os carregamentos preestabelecidos dentro dos

limites detensões e deformações previstas.

Concreto armado é uma expressão que traduz com muita simplicidade e

felicidade a perfeita união de dois materiais que se constituem num só sistema, o mais

utilizado mundialmente para a execução de estruturas para construções. Nesta parceria

cada um desses materiais tem um desempenho a cumprir e cabe aos Projetistas –

conhecendo-os perfeitamente – tirar máximo proveito de suas possibilidades em

benefício do sistema resultante, que é a estrutura de concreto armado.

Neste artigo queremos demonstrar o papel do concreto na proteção do aço da

armadura, proteção necessária pois, sem a qual, o aço fica sujeito à corrosão e rápida

perda de DURABILIDADE da estrutura, gerando patologias e perda de segurança

estrutural.

O concreto é um material produzido de forma quase artesanal, começando por

uma mistura plástica constituída de água, cimento e agregados (pedra e areia), que se

amolda à forma em que é colocada, depois endurece e adquire resistência compatível

com a necessidade estrutural das obras de Engenharia. Na fase de endurecimento, o

concreto passa por uma transformação em que parte da água reage com o cimento,

formando inicialmente uma pasta e posteriormente uma matriz onde as pedras e a areia

ficam envolvidas e que, depois de endurecida, retém esses materiais em seu interior, o

que constitui a particular estrutura do material concreto.

No caso do concreto armado, esta mistura plástica envolve as armaduras que

ficam, após o endurecimento, aderidas e protegidas pelo concreto tendo em vista o seu

“funcionamento” dentro do conjunto da estrutura mas também em relação ao ar e

agentes agressivos da atmosfera, especialmente contra a corrosão.

No entanto o material concreto não é um sólido perfeito, mas antes um pseudo-

sólido, que apresenta vazios de porosidade entre seus componentes e também pela

fissuração que é inerente à sua fragilidade, especialmente nas primeiras idades, e que é

reconhecida e considerada no cálculo, geralmente no Estádio III, que considera o

concreto fissurado e o aço em escoamento.

Estas propriedades são características do concreto que precisam ser levadas em

consideração no projeto do material concreto, conforme prevêem as Normas Brasileiras

NBR6118:2003 (Projeto); NBR12655:2005 (Controle) e NBR14931:2003 (Execução),

entre outras.

O concreto em sua fase plástica necessita apresentar consistência adequada à

trabalhabilidade requerida pelo método de mistura e aplicação. Isto é cuidadosamente

estudado na dosagem considerando as características do concreto fresco. Geralmente a

água é o material utilizado como veículo da trabalhabilidade, obtendo-se concretos mais

secos ou mais líquidos conforme se aumenta a quantidade de água por metro cúbico,

que pode variar geralmente entre 160 litros por metro cúbico – fornecendo concretos

secos – até 220 litros por metro cúbico – fornecendo concretos líquidos.

É claro que estes limites extremos são acompanhados de modificações da

granulometria e das proporções entre os agregados adequados a fornecerem concretos

com a consistência adequada, ou seja, não podem os concretos, apresentar segregação,

que é a separação dos componentes no momento do lançamento.

Entretanto, a principal propriedade da água é a sua reação com o cimento, em

proporção adequada por quilograma desse material na massa, denominada relação

água/cimento, que é inversamente proporcional à resistência e ao módulo de

deformação, os principais parâmetros estruturais do concreto endurecido. Assim, quanto

maior é a relação água/cimento, menores são a resistência e o módulo de deformação do

concreto endurecido resultante. Isto ocorre porque nem toda a água colocada no

concreto para garantir sua trabalhabilidade reage com o cimento, o que faz com que a

parte não reagente “sobre” na massa e depois saia por evaporação, deixando vazios e

capilares no concreto endurecido.

Geralmente a parte da água que reage fica em torno de 0,25 a 0,30 litros por

quilograma de cimento, sendo que o resto evapora ou fica preenchendo os vazios da

massa endurecida. Como a maior parte dos concretos usuais apresenta relação a/c acima

de 0,50, chegando a cerca de 0,70, pode-se perceber a enorme quantidade de água que

deverá evaporar. Na fase de evaporação, ainda com o concreto semi-endurecido

ocorrem outros fatos que aumentam a porosidade dos concretos: a fissuração da massa

por retração, causada pela rápida perda de volume da superfície em relação ao interior

da massa, o que acarreta forças de tração nessa superfície e sua conseqüente ruptura

frágil. Para evitar a perda dessa água na fase inicial, quando o concreto é muito frágil, é

que se faz a cura do concreto fresco.

A evolução da Tecnologia do Concreto proporcionou o surgimento dos aditivos

que são mais um componente do concreto, capazes de agregar propriedades especiais à

massa, melhorando suas características de trabalhabilidade quando fresco e capacidade

estrutural quando endurecido. Uma dessas propriedades é a de alguns aditivos

conferirem maior mobilidade ao concreto fresco, isto é, aumentarem a sua fluidez, sem

que se adicione água, ou seja, sem aumento da relação a/c. Modernamente os aditivos

ditos superplastificantes  oufluidificantes, fazem com que se obtenham concretos

líquidos na fase fresca, o que facilita a aplicação, inclusive dispensando vibração – com

grande economia de equipamentos e mão de obra – com baixíssima relação a/c (é

possível chegar à ordem de 0,3 l/kg ou menor), resultando em concretos compactos e de

resistências elevadas.

Estes recursos permitem a obtenção de concretos mais duráveis e mais protetores

ao aço que envolvem, pela menor porosidade e fissuração, e também pela maior

aderência, eliminando as descontinuidades que são ocaminho dos agentes agressivos da

atmosfera, que usam o ar e a água como veículo de aproximação e ataque ao aço.

É importante abordarmos aqui o mecanismo deste ataque ao aço que resulta na

corrosão e fim da vida útil para o concreto armado. Todo o aço no interior do concreto

encontra-se inicialmente protegido por uma camada (filme) de óxidos aderidos ao aço –

originadas pela dissolução de hidróxidos presentes no cimento que saturam os poros do

concreto conferindo-lhe um pH entre 13 e 14 -, que o protege da corrosão. A este

fenômeno dá-se a denominação de passivação do aço.

O fenômeno contrário, a despassivação do aço é a ação responsável pelo

fenômeno da corrosão das armaduras, e inicia-se com a presença de gás carbônico

(CO2) na atmosfera circundante à estrutura. O gás carbônico penetra nos poros e

fissuras do concreto, quando saturados de água, formando o ácido carbônico (H2CO3)

que ocasiona a redução do pH da solução nos poros abaixo de 9, o que desestabiliza o

filme passivante de óxidos e proporciona um processo de corrosão eletroquímica do

aço, caracterizado pelo transporte, nesse meio aquoso, de íons ferro (Fe+) em sentido

oposto ao transporte e precipitação de hidróxidos dissolvidos (CaCO3, Na2CO3, e

K2CO3) formando uma pilha dentro da massa que com a formação de ferrugem e, por

seu maior volume dentro do concreto, a ruptura (desplacamento) do concreto do

cobrimento em diversos pontos das peças atacadas.

O fenômeno que precede a formação da pilha eletroquímica é denominado

carbonatação do concreto e avança no concreto, da superfície para seu interior ao longo

dos anos, em maior ou menor velocidade conforme as condições de porosidade,

umidade, temperatura e presença de substâncias agressivas – como o CO2 – na

atmosfera. O avanço da carbonatação é tanto mais veloz quanto menor é a qualidade do

concreto, especialmente quanto à porosidade e fissuração, que se deve evitar com um

bom projeto. Outra forma de retardar o avanço da carbonatação é aumentar a espessura

do cobrimento das armaduras superficiais, pois o tempo para a total carbonatação e

início da corrosão será tanto maior quanto maior esta camada de cobrimento.

Esta foi a forma adotada pela atual Norma de Projeto das Estruturas de Concreto

Armado, NBR6118:2003, que apresenta Tabelas que limitam – em função da Classe de

Agressividade Ambiental em torno da estrutura - a relação a/c e as resistências mínimas

do concreto, para evitar concretos frágeis e porosos e também limitam os cobrimentos

mínimos necessários para todos os casos.

Os cobrimentos nominais apresentados em mm na terceira Tabela acima, levam

em consideração as falhas do processo produtivo (industrial) e construtivo (artesanal) e

portanto consideram a impossibilidade de se obter retilineidade nas barras, quando

aplicadas. O que se considera é que, se aplicado diretamente o cobrimento efetivo na

obra, a não retilineidade das barras vai ocasionar que diversos pontos tenham um

cobrimento menor, por conta das deformações das barras de superfície e estribos, além

das imperfeições de amarração. Por este motivo ás dimensões dos cobrimentos efetivos

necessários à durabilidade, foram acrescentados 10 mm, perfazendo o cobrimento

nominal, que deve ser prescrito em Projeto. A Norma permite uma redução nesta

tolerância, caso a obra comprove o uso de critérios rigorosos de controle na montagem

das armaduras. Mesmo assim, o cobrimento nominal mínimo deve ser 5mm superior ao

cobrimento efetivo (significa reduzir as dimensões da Tabela em 5 mm).

A garantia deste cobrimento deve ser obtida de forma inquestionável, o que não

é usual nas obras correntes que adotam espaçadores artesanais de argamassa feitos na

obra, sem a qualidade necessária e sem dimensões precisas. Os espaçadores de

argamassa de má qualidade são um veículo facilitador da penetração dos agentes

agressivos na armadura e, por sua maior porosidade e fragilidade, permitem que a

corrosão se instale rapidamente mesmo em um concreto bem dosado, resistente e de alta

compacidade.

O uso de espaçadores plásticos parece proporcionar maior garantia da medida do

cobrimento e pode até possuir menor porosidade que os espaçadores artesanais mas o

fato de não serem aderentes ao concreto,  somado à sua fragilidade, que não suporta o

peso das armadura sobre a fôrma, torna-os deformáveis na instalação e durante a

concretagem, facilitando o contato de agentes agressivos da atmosfera com a armadura.

Recentemente surgiram no mercado espaçadores e fixadores de armaduras feitos

de micro-concreto de alto desempenho (fc > 50 MPa), que não apresentam porosidade,

não se deformam e resistem ao peso das armaduras e aos esforços de concretagem.

Produzidos industrialmente, estes espaçadores permitem garantia de dimensões corretas

para os cobrimentos, além de sua geometria permitir diversas soluções necessárias às

situações em obra, proporcionando uma qualidade real para os cobrimentos, parte

essencial da qualidade do concreto armado.

6 EXECUÇÃO DO SISTEMA

Condições válidas para armaduras preparadas nolocal ou pré-fabricadas.

6.1 MONTAGEM DAS ARMADURAS PASSIVAS – CONCRETO ARMADO

As armaduras devem ser posicionadas atendendo, com rigor, as indicações

constantes deprojeto.As emendas das barras, geralmente por traspasse, devem ser

definidas em projeto eatendidas com rigor.

Quando for conveniente adotar outro padrão de emenda por imposição

construtiva, deve-seproceder conforme os itens a seguir, após consulta e análise da

projetista.

a) soldagem de topo com eletrodos;

b) soldagem de topo por caldeamento em bancada;

c) soldagens por superposição;

d) emendas com emprego de luvas, rosqueadas ou prensadas.

As emendas são regidas por regulamentação própria, NBR 6118(5) e devem ser

obedecidasas disposições e limitações impostas pela NBR 14931(6), item 8.1.5.4 –

Emendas.

O cobrimento especificado para a armadura no projeto deve ser mantido por

dispositivosadequados ou espaçadores e sempre se refere à armadura mais exposta. É

permitido o uso eespaçadores de concreto ou argamassa, desde que apresentem relação

água e cimento menorou igual a 0,5, e espaçadores plásticos ou metálicos, com as partes

em contato com asfôrmas revestidas com material plástico ou outro material similar.

Não devem ser utilizados calços de aço, cujo cobrimento depois de lançado o

concreto, tenha espessura menor que o especificado em projeto.

O posicionamento das armaduras negativas deve ser objeto de cuidados

especiais emrelação à posição vertical. Para tanto, devem ser utilizados suportes rígidos

esuficientemente espaçados para garantir seu posicionamento.

Deve ser dada atenção à armadura e ao cobrimento onde existam orifícios de

pequenasaberturas, conforme item 7.2.5 da NBR 14931(6).

6.2 MONTAGEM DAS ARMADURAS ATIVAS – CONCRETO PROTENDIDO

Cada cabo, ou montagem deve conter cordoalhas ou fios de mesma categoria,

bitola eprocedência.

Todas as unidades de protensão, cabos, devem ser posicionadas rigorosamente

conformeprescrito no projeto, com os seguintes índices de tolerância relativa à posição

real:

- fugas na vertical: 10 mm;

- fugas na horizontal: 20 mm.

Caso ocorram interferências significativas no posicionamento das bainhas com

as armaduraspassivas da peça a ser protendida, a projetista deve ser consultada para os

ajustesnecessários.

Em qualquer situação deve ser atendida a exigência pertinente à observância dos

cobrimentos. Os espaçamentos relativos entre os cabos devem ser observados com

rigor.

As bainhas devem ser fixadas com garantia de imobilidade durante a concretagem.

Devemser usados tantos fixadores e espaçadores quanto forem necessários para esta

finalidadeespecífica. Em geral dois ou três fixadores em cada metro de bainha atendem

estanecessidade. O uso de soldas só deve ser permitido entre armaduras construtivas, de

fixaçãoou montagem.

As emendas de bainhas são feitas por meio de luvas apropriadas para esta

finalidade. Aestanqueidade deve estar 100% garantida para impedir a penetração da nata

do cimentodurante a concretagem da peça estrutural, e o possível comprometimento da

protensãofutura.

A estanqueidade deve ser perseguida com rigor, inclusive, nos locais onde

devem serimplantados os bicos de injeção dos cabos com aderência posterior.

Os cabos e dispositivos de ancoragem já posicionados nos locais definitivos

devem serprotegidos contra intempéries e outros elementos nocivos.

O planejamento de obra deve minimizar os intervalos de tempo entre a

montagem dasarmaduras protendidas e a concretagem da peça, evitando exposição

prolongada das

armaduras, principalmente em regiões catalogadas como de agressividade atmosférica

superior.

6.3PROTENSÃO

Devem ser respeitadas todas as disposições constantes do anexo A da NBR

14931(6).Os serviços de protensão exigem mão-de-obra reconhecidamente capacitada.

As extremidades dos fios não devem ser lubrificadas para evitar

escorregamentos nas garrasdo macaco, quando da execução da protensão.

Os equipamentos devem estar calibrados no momento da protensão, os

certificados aferiçãodevem ser apresentados a fiscalização.

Todos os dispositivos necessários para a fixação dos cabos, cunhas, devem estar

disponíveise limpos no momento da execução da protensão.

No posicionamento dos macacos e eventuais dispositivos complementares

devem serobservados os procedimentos recomendados pelo fabricante. Não se deve

permitir apresença de terceiros atrás dos macacos durante a operação de protensão.

As cargas de protensão e os seus limites são as especificadas no projeto.

Devem ser feitas leituras do manômetro e dos correspondentes alongamentos

atingidos acada 5,0 MPa para montagem das planilhas de protensão. O alongamento

final, teórico, egeralmente fornecido, é um parâmetro comparativo regulador destas

atividades.

Cabos com traçado similar oferecem alongamentos médios proporcionais ao seu

comprimento. Este é um parâmetro comparativo útil para regular estas atividades.

O operador deve estar alerta para perceber quando o indicador manométrico

indica oalcance da carga limite, indicada em projeto, sem o correspondente

alongamento normal.

Esta situação indica a presença de cabos presos; os indicadores de carga aplicada

e oalongamento obtido fornecem subsídios para a determinação teórica da posição

provável doponto-preso.

Se esta situação ocorrer, a fiscalização deve ser informada para que sejam

executadas asanálises específicas da projetista para a qualificação da protensão.

Para eventuais avaliações da variação carga x alongamento, o módulo de

deformaçãolongitudinal do aço das cordoalhas deve ser tomado como Eo = 195 GPa.

Este valor,entretanto, deve ser substituído pelo valor fornecido pelo fabricante ou

quando atestado porensaios de laboratório.

6.3 INJEÇÃO DOS CABOS

Devem ser liberados para injeção cabos que atendam a:

- aferição de desvios absolutos da relação Fp x Along ≤ 5%;

- cabos liberados por instâncias superiores: fiscalização ou projetista.

Os cabos cravados e liberados devem ser injetados no prazo máximo de uma

semana.Imediatamente antes da injeção o cabo deve ser lavado através da injeção, sob

pressão, deágua potável.

A injeção é constituída por calda de cimento Portland, cuja composição deve ser

aprovadapreviamente pela fiscalização e atender aos seguintes indicadores médios:

a) indicadores:

- resistência a compressão: cilindros 5 m x 10 cm: Fck ≥ 25 MPa, aos 28 dias decura;

- fluidez: medida no cone Marsh;

- exsudação: regulamentação pela NBR 7683(7);

- retração, ASTM C 157(8): limitada a 2,80 mm/m aos 28 dias;

- expansão: medida em dispositivos graduados: no máximo 7% após 3 horas damistura;

- tempo máximo para término de pega: 24 horas;

- fator água/cimento máximo: 0,42 medido em kg;

- aditivos: vetados caso não sejam isentos de cloretos;

- aditivos aceitos, sob critério da fiscalização: fluidificantes, anti-segregadoresou

expansores. Mas a composição da mistura deve ser aprovada pelafiscalização;

- cimentos de alto-forno AF: são vetados para a composição da calda.

7 PROCESSO CONSTRUTIVO

As armaduras para concreto armado e concreto protendido devem ser

constituídas porbarras, cordoalhas, fios e telas de aço que atendam, em suas respectivas

categorias, àsregulamentações normativas da NBR 7480(1), NBR 7481(2), NBR

7482(3) e NBR 7483(4).

ANBR 6118(5) define as condições de utilização destes materiais em cada caso.

Além das armaduras são utilizados arames, espaçadores, pastilhas, bainhas e

dispositivos deancoragem para garantir o cobrimento, espaçamento e o posicionamento

das barras.

A executante deve receber os aços e efetuar inspeção rigorosa do material, verificando a

procedência, tipo e bitola. Deve ainda programar ensaios para comprovação estatística

de

qualidade, estocar e catalogar separadamente o material, por fornecedor, categoria e

bitola,em local protegido contra intempéries e contaminações.

É importante observar a homogeneidade geométrica do lote, linearidade das

barras,inexistência de bolhas, esfoliações, corrosão precoce, impurezas graxas e

argilosas eboletins comprobatórios das características físicas de resistência.

Os lotes que não atendam aos quesitos de qualidade devem ser rejeitados.

O tipo de bainha para envelopar as unidades de protensão, é normalmente

definida emprojeto. São metálicas, galvanizadas, corrugadas, flexíveis ou semi-rígidas,

e devem terdiâmetro compatível com cada cordoalha projetada. As características

prescritas para asbainhas devem ser confirmadas na inspeção de recebimento.

É vetado armazenamento em contato com o solo. Preferencialmente, o

armazenamento deveser realizado sobre plataformas de madeira, contínua ou não, 20

cm acima do solo, nivelado,e coberto com lona ou capa plástica impermeáveis.

As bainhas para abrigar unidades de protensão, fornecidas em rolos, devem ter

comprimentosuficiente para atender à montagem com o menor número possível de

emendas.

7.1 PREPARO DAS ARMADURAS PASSIVAS – CONCRETO ARMADO

As armaduras devem ser dobradas segundo orientação de projeto, catalogadas e

referenciadas por elemento estrutural, deve ser posicionada e estocada em local

protegido.

Os raios de dobramento devem atender às recomendações normativas definidas

na NBR6118(5).

A tolerância dimensional para posicionamento da armadura na seção transversal

deveobedecer ao disposto no item 9.2.4 da NBR 14931(6).

7.2 PREPARO DAS ARMADURAS ATIVAS – CONCRETO PROTENDIDO

Em qualquer situação as armaduras de protensão devem estar garantidas quanto

à

manutenção da sua integridade física até o instante da utilização. Este cuidado se

estende àpreservação das bainhas.

É vedada a proteção contra corrosão precoce das bainhas com a utilização de

óleos solúveis.

Os aços e bainhas, fornecidos em rolos, devem ser mantidos em área arejada e

coberta,protegida eficientemente contra intempéries, sobre cavaletes e devidamente

referenciadas.

Devem ser tomados os cuidados necessários relativos à segurança pessoal dos

operários nasatividades de remoção e transporte das barras ou rolos de bainhas ou aço.

Os açosfornecidos em rolos armazenam energia potencial e, quando liberados dos

fixadores,experimentam movimentações abruptas colocando em risco os operadores.

A bainha plástica de polietileno dos cabos não-aderentes, aplicação de protensão

externa,deve ser protegida contra danos físicos desde o recebimento, armazenamento,

transporte ecolocação.

8 MATERIAIS EMPREGADOS

O aço é aceito desde que as exigências das: NBR 7480(1), NBR 7481(2), NBR

7482(3), NBR7483(4), conforme o caso, sejam atendidas e devidamente atestadas por

certificados dosensaios realizados para cada lote amostrado.

9 MONTAGEM DA ARMADURA

A montagem das armaduras é aceita desde que todos os itens de controle tenham

sidoobservados e atendidos.

A concretagem da peça só pode ser liberada em função desta constatação.

10 ESTRUTURA METÁLICA

A construção de edifícios com estrutura metálica é coisa antiga no exterior,

principalmente nos EUA. Aqui no Brasil esta tecnologia começou a chegar para valer há

apenas alguns anos. Talvez por isto, alguns Arquitetos e Engenheiros acostumados com

estruturas de concreto armado têm dificuldade para se adaptar à estrutura metálica. Para

estes, mostraremos um pouco dos materiais utilizados em substituição às vigas, pilares e

lajes convencionais.

Nas construções com estrutura metálica a escolha do tipo de aço é feita em

função de aspectos ligados a:

• Meio ambiente onde as estruturas se localizam,

• Previsão do comportamento estrutural de suas partes, devido à geometria e aos

esforços solicitantes.

• Meio industrial com atmosfera agressiva à estrutura,

• Proximidade de orla marítima, e

• Manutenção necessária e disponível ao longo do tempo

Os fatores acima influenciam a escolha de diversas maneiras. Por exemplo,

condições ambientais adversas exigem aços de alta resistência à corrosão. Por outro

lado, peças comprimidas com elevado índice de esbeltez ou peças fletidas em que a

deformação (flecha) é fator preponderante são casos típicos de utilização de aços de

média resistência mecânica. No caso de peças com baixa esbeltez e onde a deformação

não é importante, fica mais econômica a utilização dos aços de alta resistência.

Os aços estruturais utilizados no Brasil são produzidos segundo normas

estrangeiras (especialmente a ASTM (American Society for TestingandMaterials) e

DIN (Deutsche Industrie Normen) ou fornecidos segundo denominação dos próprios

fabricantes. Assim, os aços disponíveis por aqui estão listados na tabela abaixo:

Aços de média resistência para uso geral

Descrição Material

Perfis, chapas e barras

redondas acima de 50 mmASTM A- 36

Chapas finas ASTM A-570 e SAE 1020

Barras redondas (6 a 50 mm) SAE 1020

Tubos redondos sem costura DIN 2448, ASTM A-53 grau B

Tubos quadrados e

retangulares, com e sem

costura

DIN 17100

Aços estruturais, baixa liga, resistentes à corrosão atmosférica, média resistência

mecânica

Chapas USI-SAC 41 (USIMINAS)

ChapasAço estrutural com limite de escoamento de 245 MPa

(COSIPA)

Aços estruturais, baixa liga, resistentes à corrosão atmosférica, alta resistência

mecânica

Chapas

ASTM A-242, ASTM A-588 COS-AR-COR

(COSIPA), USI-SAC-50 (USIMINAS) e NIOCOR

(CSN)

Perfis ASTM A-242, A-588 (COFAVI)

Claro que há casos específicos, mas de maneira geral pode-se dizer que os perfis

de aço utilizados na construção de edifícios de andares múltiplos são os mesmos

empregados na construção de galpões e outras estruturas.

10.1 PERFIS PARA COLUNAS

As colunas de edifícios são dimensionadas fundamentalmente à compressão. São

utilizados então perfis que possuam inércia significativa também em relação ao eixo de

menor inércia, como é o caso dos perfis “H” que têm largura da mesa, igual ou próxima

à altura da seção. A figura abaixo mostra alguns perfis utilizados como colunas:

10.2 PERFIS PARA VIGAS

Os perfis de aço utilizados nas vigas dos edifícios são dimensionados

pressupondo-se que terão a mesa superior travada pelas lajes. Neste conceito, as vigas

não estarão portanto sujeitas ao fenômeno da flambagem lateral com torção.

No caso de vigas bi-apoiadas, é comum usar vigas mistas onde o perfil em aço trabalha

solidário com a laje, obtendo-se uma solução mais econômica. A figura abaixo mostra o

funcionamento de algumas soluções para as vigas de estrutura metálica:

10.3 PERFIS PARA OS CONTRAVENTAMENTOS

As seções dos perfis para contraventamentos costumam ser leves. Sua escolha

leva em conta a esbeltez e a a resistência aos esforços normais. No caso de edifícios a

esbeltez das peças tracionadas principais é limitada a 240mm e das comprimidas

limitadas a 200mm. Os perfis comumente utilizados são os da figura abaixo>

11 LAJES DE PISO

As lajes deverão ser convenientemente ancoradas às mesas superiores das vigas,

através dos conectores (vide a seguir) para que façam parte da “viga mista”.

As soluções usuais para lajes, no caso de vigas mistas em edifícios de andares múltiplos,

são mostradas a seguir:

Laje fundida in-loco

É ainda a solução mais

econômica no país,

apresenta a desvantagem de

exigir formas e

cimbramentos durante a fase

de cura.

Laje com forma em

aço, incorporada

A laje é fundida in-loco

sobre forma de chapa de

aço conformada, capaz

de vencer os vãos entre

vigas, e que inclusive

passa a ser a ferragem

positiva da laje. É um sistema que tem vantagem de prescindir, em boa parte dos casos,

de formas e escoras durante a cura, liberando dessa forma a área sob a laje para outros

trabalhos. Além disso, a seção transversal da forma abre espaço para passagem dos

dutos e cabos de utilidades.

Laje pré-moldada

Nesse caso o painel pré-

moldado de laje é

colocado diretamente

sobre a viga de aço sem

a necessidade de

escoramentos e com a

vantagem da liberação

imediata da área para

outros serviços. Esse sistema exige cuidado especial para a execução da ancoragem da

laje na mesa superior da viga de aço, com vistas ao funcionamento como viga mista.

Conectores

Os conectores têm a

função de transmitir os

esforços de cisalhamento

longitudinal entre a viga

de aço e a laje, no

funcionamento da viga

mista.

Dentre os vários tipos de conectores, os mais usados são o pino com cabeça e o perfil

“U”.

O item 6.4 da NBR 8800 (Conectores de cisalhamento) apresenta as resistências dos

conectores tipo pino com cabeça e perfil “U” e dá as diretrizes para o seu projeto e

instalação. A Figura ao lado ilustra os diversos tipos de conectores.

12 PAREDES

As paredes dos edifícios com estrutura metálica normalmente são de alvenaria,

construídas com tijolo furado ou com tijolo de concreto leve. Dependendo da finalidade

do edifício, as paredes internas são substituídas pelas paredes divisórias desmontáveis,

que conferem flexibilidade ao lay-out do andar.

As paredes externas

normalmente são o

resultado da combinação

de vários materiais, para

se obter o efeito

arquitetônico desejado.

Uma solução comum é a

utilização de alvenaria

com esquadria de aço ou

alumínio para as janelas.

Outra solução para as

paredes externas consiste

na utilização de painéis

pré-fabricados ou pré-

montados combinando

diversos materiais como

concreto, chapas em aço

pintadas, esquadrias de

aço e alumínio, vidro e

fibra de vidro, dentro da

solução arquitetônica

desejada.

13 VANTAGENS DO USO DO AÇO

O sistema construtivo em aço apresenta vantagens significativas sobre o sistema

construtivo convencional:

Liberdade no projeto de arquitetura - A tecnologia do aço confere aos arquitetos

total liberdade criadora, permitindo a elaboração de projetos arrojados e de

expressão arquitetônica marcante.

Maior área útil - As seções dos pilares e vigas de aço são substancialmente mais

esbeltas do que as equivalentes em concreto, resultando em melhor

aproveitamento do espaço interno e aumento da área útil, fator muito importante

principalmente em garagens.

Flexibilidade - A estrutura metálica mostra-se especialmente indicada nos casos

onde há necessidade de adaptações, ampliações, reformas e mudança de

ocupação de edifícios. Além disso, torna mais fácil a passagem de utilidades

como água, ar condicionado, eletricidade, esgoto, telefonia, informática, etc.

Compatibilidade com outros materiais - O sistema construtivo em aço é

perfeitamente compatível com qualquer tipo de material de fechamento, tanto

vertical como horizontal, admitindo desde os mais convencionais (tijolos e

blocos, lajes moldadas in loco) até componentes pré-fabricados (lajes e painéis

de concreto, painéis "drywall", etc).

Menor prazo de execução- A fabricação da estrutura em paralelo com a

execução das fundações, a possibilidade de se trabalhar em diversas frentes de

serviços simultaneamente, a diminuição de formas e escoramentos e o fato da

montagem da estrutura não ser afetada pela ocorrência de chuvas, pode levar a

uma redução de até 40% no tempo de execução quando comparado com os

processos convencionais.

Racionalização de materiais e mão-de-obra- Numa obra, através de processos

convencionais, o desperdício de materiais pode chegar a 25% em peso. A

estrutura metálica possibilita a adoção de sistemas industrializados, fazendo com

que o desperdício seja sensivelmente reduzido.

Alívio de carga nas fundações - Por serem mais leves, as estruturas metálicas

podem reduzir em até 30% o custo das fundações.

Garantia de qualidade - A fabricação de uma estrutura metálica ocorre dentro de

uma indústria e conta com mão-de-obra altamente qualificada, o que dá ao

cliente a garantia de uma obra com qualidade superior devido ao rígido controle

existente durante todo o processo industrial.

Antecipação do ganho - Em função da maior velocidade de execução da obra,

haverá um ganho adicional pela ocupação antecipada do imóvel e pela rapidez

no retorno do capital investido.

Organização do canteiro de obras - Como a estrutura metálica é totalmente pré-

fabricada, há uma melhor organização do canteiro devido entre outros à ausência

de grandes depósitos de areia, brita, cimento, madeiras e ferragens, reduzindo

também o inevitável desperdício desses materiais. O ambiente limpo com menor

geração de entulho, oferece ainda melhores condições de segurança ao

trabalhador contribuindo para a redução dos acidentes na obra.

Reciclabilidade - O aço é 100% reciclável e as estruturas podem ser

desmontadas e reaproveitadas.

Preservação do meio ambiente - A estrutura metálica é menos agressiva ao

meio ambiente pois além de reduzir o consumo de madeira na obra, diminui a

emissão de material particulado e poluição sonora geradas pelas serras e outros

equipamentos destinados a trabalhar a madeira.

Precisão construtiva - Enquanto nas estruturas de concreto a precisão é medida

em centímetros, numa estrutura metálica a unidade empregada é o milímetro.

Isso garante uma estrutura perfeitamente aprumada e nivelada, facilitando

atividades como o assentamento de esquadrias, instalação de elevadores, bem

como redução no custo dos materiais de revestimento.

14 ASPECTOS DE PROJETO

14.1 DEFINIÇÃO DO PARTIDO ARQUITETÔNICO

Estrutura metálica aparente ou revestida? Essa é a primeira decisão que o

arquiteto deve tomar ao trabalhar com estrutura de aço. Ao contrário do que muitos

possam pensar, a maior parte das obras em aço existentes no exterior são realizadas com

o aço revestido. Essa solução, que pode significar redução nos custos de pintura e

proteção contra incêndios, deve ser adotada quando o que importa são as inúmeras

vantagens do aço como material estrutural e não a "estética do aço". Cabe ao arquiteto

definir qual a solução mais adequada para cada obra. Nessa etapa do projeto é

interessante uma consulta a um calculista que poderá orientar sobre as melhores

alternativas.

14.2 DETALHAMENTO

É necessário um bom detalhamento do projeto estrutural que leve em conta

possíveis interferências com os projetos de instalações elétricas, hidráulicas, ar

condicionado, etc. e evitar improvisações no canteiro de obras. Independentemente do

tipo de aço e do esquema de pintura empregados, alguns cuidados básicos nas etapas de

projeto, fabricação e montagem da estrutura podem contribuir significativamente para

melhorar a resistência à corrosão:

Evitar regiões de empoçamento de água e deposição de resíduos;

Prever furos de drenagem em quantidade e tamanho suficiente;

Permitir a circulação de ar por todas as faces dos perfis para facilitar a secagem;

Garantir espaço suficiente e acesso para realização de manutenção (pintura,

etc.);

Impedir o contato direto de outros metais com o aço para evitar o fenômeno de

corrosão galvânica;

Evitar peças semi-enterradas ou semi-submersas.

14.3 LIGAÇÕES

Outro ponto importante na etapa de projeto, é a definição do sistema de ligação a

ser adotado entre os elementos que compõem a estrutura metálica como: vigas, pilares e

contraventamentos.

É fundamental que os elementos de ligação (chapas, parafusos, soldas, etc.)

apresentem resistência mecânica compatível com o aço utilizado na estrutura. A escolha

criteriosa entre um sistema de ligação soldado e/ou parafusado, pode significar uma

obra mais econômica e tornar a montagem mais rápida e funcional. Alguns aspectos são

importantes para essa escolha:

Condições de montagem no local da obra

Grau de dificuldade para fabricação da peça

Padronização das ligações

Se a intenção do projeto for deixar as estruturas aparentes, o desenho das

ligações assume uma importância maior. O formato, posição e quantidade de parafusos,

chapas de ligação e nervuras de enrijecimento, são alguns dos itens que podem ter um

forte apelo estético se convenientemente trabalhados pelo arquiteto em conjunto com o

engenheiro calculista.

14.3.1 LIGAÇÕES SOLDADAS

Para que se tenha um maior controle de qualidade, as ligações soldadas devem

ser executadas sempre que possível na fábrica. É o tipo de ligação ideal para união de

peças com geometria complicada.

Os processos de soldagem mais utilizados são a solda a arco elétrico, que pode

ser manual ou com eletrodo revestido e automática, com arco submerso. Quando a obra

empregar aços resistentes à corrosão atmosférica (família COS AR COR) deve-se

empregar eletrodos apropriados.

14.3.2 LIGAÇÕES PARAFUSADAS

As ligações parafusadas podem utilizar dois tipos de parafusos:

comuns: apresentam baixa resistência mecânica, sendo portanto utilizados em

ligações de peças secundárias como guarda-corpos, corrimãos, terças e outras

peças pouco solicitadas

alta resistência: são especificados para ligações de maior responsabilidade.

Devido à característica de alta resistência, as ligações geralmente tem um

número mais reduzido de parafusos, além de chapas de ligação menores.

É importante destacar que, quando a obra empregar aços resistentes à corrosão

atmosférica (família COS AR COR) deve-se empregar parafusos de aço com as mesmas

características.

Não é recomendada a utilização de parafusos e porcas galvanizados sem pintura

em estruturas de aço carbono comum ou resistentes à corrosão atmosférica. A diferença

de potencial eletroquímico entre o revestimento de zinco e o aço da estrutura pode

ocasionar uma corrosão acelerada da camada de zinco.

15. PESO DA ESTRUTURA

Para a elaboração de estimativas de custo, é necessário se conhecer o peso da

estrutura metálica. Apresentamos a seguir, para efeito ilustrativo, uma tabela com o

peso estimado da estrutura metálica em função dos diversos tipos de construção.