1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1...

36
1 Estabilidade de paredes de Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Eurocódigo 6 Introdução Introdução Hipólito de Sousa Hipólito de Sousa FEUP FEUP A utilização de alvenarias estruturais tem A utilização de alvenarias estruturais tem importância diferente em vários países europeus importância diferente em vários países europeus Em Portugal, embora esta solução tenha sido Em Portugal, embora esta solução tenha sido dominante no passado, na actualidade o seu dominante no passado, na actualidade o seu emprego é pouco relevante, assistindo emprego é pouco relevante, assistindo-se a uma se a uma dependência acentuadíssima do betão armado feito ependência acentuadíssima do betão armado feito “in situ” sem qualquer paralelo noutros países “in situ” sem qualquer paralelo noutros países 0 20 40 60 80 100 Dinam. Itália Luxem. Port. Betão Armado Alvenarias Resistentes Outros % 1. ENQUADRAMENTO

Transcript of 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1...

Page 1: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

1

Estabilidade de paredes de Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o alvenaria de acordo com o

Eurocódigo 6Eurocódigo 6

IntroduçãoIntrodução

Hipólito de SousaHipólito de Sousa

FEUPFEUP

�� A utilização de alvenarias estruturais tem A utilização de alvenarias estruturais tem importância diferente em vários países europeusimportância diferente em vários países europeus

�� Em Portugal, embora esta solução tenha sido Em Portugal, embora esta solução tenha sido dominante no passado, na actualidade o seu dominante no passado, na actualidade o seu emprego é pouco relevante, assistindoemprego é pouco relevante, assistindo--se a uma se a uma ddependência acentuadíssima do betão armado feito ependência acentuadíssima do betão armado feito “in situ” sem qualquer paralelo noutros países“in situ” sem qualquer paralelo noutros países

0

20

40

60

80

100

Dinam. Itália Luxem. Port.

BetãoArmado

AlvenariasResistentes

Outros

%

1. ENQUADRAMENTO

Page 2: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

2

0

20

40

60

80

100

75 80 85 90 92

AlvenariaResistente

EstruturaReticulada

�� A caracterização experimental nas alvenarias é A caracterização experimental nas alvenarias é muito mais complexa e envolve em geral custos mais muito mais complexa e envolve em geral custos mais avultados do que noutros materiais de construçãoavultados do que noutros materiais de construção

�� O estudo das alvenarias através de métodos O estudo das alvenarias através de métodos modernos, veio a ocorrer muito mais tarde do que o modernos, veio a ocorrer muito mais tarde do que o verificado noutros domínios da engenharia e da verificado noutros domínios da engenharia e da construçãoconstrução

Page 3: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

3

Page 4: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

4

Page 5: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

5

� Antes do aparecimento do EC6, em Portugal, e aocontrário do observado noutros países, praticamentenão existia documentação regulamentar e normativaportuguesa moderna aplicável às alvenarias e seusmateriais constituintes (havia algumas recomendaçõesno RGEU e num regulamento de segurança dasconstruções aos sismos)

� Geralmente, nos poucos casos em que as alvenariasresistentes são/eram usadas, estas são confinadas porelementos de betão levemente armado e a concepção edimensionamento em projecto são em geral suportadospor critérios muito simplistas, embora com algumaracionalidade económica e estrutural

2. O EC6 E AS ALVENARIASESTRUTURAIS

� O EC6, intitulado, projecto de estruturas em alvenariafaz parte do conjunto de eurocódigos em elaboraçãopelo CEN visando a eliminação de barreiras na UE

� Os Eurocódigos procuram ajudar a satisfazer 2exigências essenciais da Directiva Produtos daConstrução (edifícios e Obras de Engª Civil) –resistência mecânica e estabilidade e segurança aofogo

� O EC6 é constituído por 4 partes e um anexo nacional.Nem todos estão no mesmo estado de desenvolvimento

Page 6: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

6

� EN1996-1-1 – Regras comuns para estruturas de alvenariareforçada e não reforçada� EN1996-1-2 – Projecto de estabilidade ao fogo� EN1996-2 – Regras comuns para estruturas de alvenariareforçada e não reforçada� EN1996-3 – Projecto, selecção de materiais e execução dealvenarias� DNA – Documento Nacional de aplicação

� O Eurocódigo 8 (estruturas em zonas sísmicas temuma parte relativa a estruturas de alvenaria)� O EC6 faz apelo a uma série de normas com ligaçõesàs alvenarias:

� EN 206-1 – Betão� EN 771-1 a 6 – Elementos para alvenaria� EN 772 -…- Métodos de ensaio� EN 845-1 a 3 – Componentes auxiliares� EN 998-1 e 2 – Argamassas para alvenaria� EN 1015-1 – Método de ensaio de argamassa para alvenaria� EN 1052-1a 5 – Métodos de ensaio para alvenaria

� O aparecimento do Eurocódigo 6 relativo a estruturasde alvenaria pode alterar a situação portuguesa nestedomínio. Com efeito o EC6 é uma ferramenta modernapara o dimensionamento de estruturas de alvenaria epara a verificação de estabilidade de paredes desimples preenchimento.

� Estudos recentes desenvolvidos em Portugal têm aliásevidenciado que a adopção de estruturas em alvenariaresistente pode ser económica e funcionalmenteinteressante para edifícios de porte moderado.

� Com os materiais mais vulgares actualmentedisponíveis em Portugal apenas é expectável realizaredifícios de pequeno porte (até 4 pisos), atendendo àmoderada resistência dos materiais e ao risco sísmicoexistente no país.

Page 7: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

7

�� No entanto esta solução pode ser interessante nas No entanto esta solução pode ser interessante nas perspectivas economia, simplicidade tecnológica e p razo perspectivas economia, simplicidade tecnológica e p razo de execução, atendendo a que em Portugal os pequeno s de execução, atendendo a que em Portugal os pequeno s edifícios têm expressão significativa, em número:edifícios têm expressão significativa, em número:

7%

51%

42% 1 piso

2 pisos

3 e mais pisos

Percentagem de edifícios construídos na região nort e até 1991, em função do número de pisos:

�� O recurso ás alvenarias resistentes obriga a uma O recurso ás alvenarias resistentes obriga a uma concepção arquitectónica que tenha em conta esta concepção arquitectónica que tenha em conta esta solução estrutural solução estrutural

IMPORTÂNCIA DA ORGANIZAÇÃO ARQUITECTÓNICA

Page 8: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

8

IMPORTÂNCIA DA MODULAÇÃO NA ORGANIZAÇÃO ARQUITECTÓNICA

Page 9: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

9

Comparação estruturas reticuladas de betão armado Comparação estruturas reticuladas de betão armado com alvenaria de enchimento e alvenaria resistentecom alvenaria de enchimento e alvenaria resistente

Aspecto Estrutura reticulada Alvenaria resistente

Alvenaria Acção permanente Sistema Estrutural

Fundações Maior volume, concentradas

Repartidas

Cofragem , aço e betão

Maior consumo Consumo reduzido, simplicidade

Execução e mão de obra

Trabalhos mais longos, maior racionalização, m.o. diversificada

Trabalhos mais rápidos, menor racionalização, importância dos roços

Argamassas e elementos

Controlo reduzido Exigem controlo cuidado

Implicações arquitectónicas

Concepção mais livre, alterações sem restrições

Concepção específica, modificações mais limitadas

3. ANÁLISE MAIS DETALHADA DA SEGURANÇA 3. ANÁLISE MAIS DETALHADA DA SEGURANÇA ESTRUTURAL SEGUNDO O EC6ESTRUTURAL SEGUNDO O EC6

3.1 PRINCÍPIOS3.1 PRINCÍPIOS

� Adoptam-se os princípios válidos para as restantes soluções estruturais:

� Verificação de estabilidade aos estados limites, úl timos e de utilização, com coeficientes parciais de segura nça;

� Acções e combinações de acordo com EC1 e RSA;

� Coeficientes de segurança dos materiais definidos n o EC6 em função da experiência do pessoal executante, da existência de fiscalização e das medidas de controlo no estaleiro, designadamente da argamassa.

- γγγγM - entre 1.5 e 3.0, ver quadro (valores a serem definidos no DNA português)

Page 10: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

10

Coeficientes de segurança parcelares relativos aos materiais

MaterialγγγγM

Class

1 2 3 4 5

ABC

Masonry made with:Units of Category I, designed mortar1

Units of Category I, prescribed mortar 2

Units of Category II, any mortar1,2,5

1,51,7

2,0

1,72,0

2,2

2,02,2

2,5

2,22,5

2,7

2,52,7

3,0

D Anchorage of reinforcing steel 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7

E Reinforcing steel and prestressing steel

1,15

F Ancillary components3,4 1,7 2,0 2,2 2,5 2,7

G Lintels according to EN 845-23 1,5 to 2.5

Notes:1. Requirements for designed mortars are given in EN 998-2 and EN 1996-22. Requirements for prescribed mortars are given in EN 998-2 and EN 1996-23. Declared values are mean values.4. Damp proof courses are assumed to be covered by masonryγγγγM.5. When the coefficient of variation for Category II units is not greater than 25%.

3.2 CONSTITUINTES

� Unidades ou elementos – Materiais passíveis deutilização estrutural, divididos em 2 categorias decontrolo de qualidade de produção e 4 grupos emfunção da percentagem de furação:

� cerâmicos – EN 771-1;

� cálcio-silicato (sem aplicação em Portugal) – EN 771 -2;

� de betão de agregados leves ou naturais – EN 771-3;

� de betão celular autoclavado – EN 771-4;

� de pedra artificial (sem aplicação em Portugal) – EN 771-5;

� de pedra natural – EN 771-6.

� Propriedade mais relevante – resistência àcompressão normalizada – fb – Nota: Resistência àcompressão de blocos de alvenaria convertida em resistênci a àcompressão equivalente, na condição “seco ao ar”, de um bloc o de 100mm de largura ×××× 100 mm de altura, ou 200 mm x 100 mm.

Page 11: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

11

Altura da unidadede alvenaria ( mm)

Menor dimensão horizontal da unidade de alvenaria (mm)

50 100 150 200 ≥250

50 0,85 0,75 0,70 - -

65 0,95 0,85 0,75 0,70 0,65

100 1,15 1,00 0,90 0,80 0,75

150 1,30 1,20 1,10 1,00 0,95

200 1,45 1,35 1,25 1,15 1,10

250 ou maior 1,55 1,45 1,35 1,25 1,15

Pode-se efectuar interpolação linear

Coeficientes de correcção para conversão em valores normalizados

Categoria I - Bloco com uma resistência à compressão declarada com umaprobabilidade de erro que não exceda 5%. Esta pode ser determinada através dovalor médio ou do valor característico. Categoria II são os elementos nãoincluídos na Categoria I

Materials and limits for Masonry Units

Group 1 (material indep,)

Group 2 Group 3 Group 4

Materials Vertical holes Horizontal holes

Volume of holes (% of the gross volume)

≤ 25 clay > 25; ≤ 55 ≥ 25; ≤ 70 > 25; ≤ 70

calcium silicate

> 25; ≤ 55 not used not used

concrete > 25; ≤ 60 > 25; ≤ 70 > 25; ≤ 50

Volume of any hole(% of the gross volume)

≤ 12,5 clay each of multiple holes ≤ 2 gripholes up to a total

of 12,5

each of multiple holes ≤ 2 gripholes up to a

total of 12,5

each of multiple holes ≤ 30

calcium silicate

each of multiple holes ≤ 15 gripholes up to a total

of 30

not used not used

concrete each of multiple holes ≤ 30 gripholes up to a total

of 30

each of multiple holes ≤ 30 gripholes up to a

total of 30

each of multiple holes ≤ 25

Minimum thickness in and around holes (mm)

No requirement

web shell web shell web shell

clay ≥ 5 ≥ 8 ≥ 3 ≥ 6 ≥ 5 ≥ 6

calcium silicate

≥ 5 ≥ 10 not used not used

concrete ≥ 15 ≥ 18 ≥ 15 ≥ 15 ≥ 20 ≥ 20

Combined thickness2 of webs and shells (% of the overall width)

No requirement

clay ≥≥≥≥ 16 ≥≥≥≥ 12 ≥≥≥≥ 12

calcium silicate

≥≥≥≥ 20 not used not used

concrete ≥≥≥≥ 18 ≥≥≥≥ 15 ≥≥≥≥ 45

Page 12: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

12

Argamassas para assentamento – Tipos de argamassas:

� Convencionais;

� Cola;

� Leve.

� Especificação:

� Argamassa calculada – Pela designação da resistência à compressão – Mx ( x resistência) – exº M10;

� Argamassa prescrita – Pela designação da resistência à compressão – Mx ( x resistência), seguida do traço –exº M5 1:1:5.

� Propriedades mais relevantes –

Calculadas ou prescritas

Page 13: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

13

� Propriedades relevantes –

� Argamassa Fresca

� Tempo aberto

� Teor em cloretos

� Teor em ar

� Argamassa endurecida

� Resistência à compressão – fm – para a qual estão estabelecidas as seguintes classes:

Classes

M1 M2,5 M5 M10 M15 M20 Md

1 2.5 5 10 15 20 d

Page 14: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

14

� Resistência inicial ao corte da alvenaria fv0argamassa – (é influenciada pela argamassa e pelo elemento):

� Determinável por ensaios

� Valores tabelados

- 0.15 MPa – argamassas correntes e leves

- 0.3 MPa – argamassas cola

Outros constituintes – Referência:� Betão de enchimento;� Caldas;� Armaduras de reforço;

� Armaduras de pré-esforço.

Page 15: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

15

3.3 PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS ALVENARIAS

� Resistência característica à compressão - f k

� Resistência característica ao corte - f vk

� Resistência característica à flexão (segundo dois planos) – fxk1 e fxk2

� Aderência característica de reforços metálicos

� Relação tensões / extensões

� Módulo de elasticidade

� Módulo de distorsão

� Fluência, expansão com a humidade, retracção e movimentos térmicos

fk =K fb0.7 fm0.3

K- constante dependente do tipo de elemento e do tipo de argamassa

fb – resistência á compressão normalizada dos elementos na direcção da aplicação da carga

fm – resistência à compressão da argamassa

Page 16: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

16

Masonry Unit General purpose mortar

Thin layer mortar

(N/mm2)0.15

(≤3 mm bed joint)

Lightweight mortar of density

600 ≤ ρ ≤ 700kg/m3

700 < ρ ≤ 1500kg/m3

Clay Group 1 0,55 0,75 0,30 0,40

Group 2 0,45 0,70 0,25 0,30

Group 3 0,35 0,50 0,20 0,25

Group 4 0,35 0,35 0,20 0,25

Calcium Silicate

Group 1 0,55 0,80 ‡ ‡

Group 2 0,45 0,65 ‡ ‡

Aggregate Concrete

Group 1 0,55 0,80 0,45 0,45

Group 2 0,45 0,65 0,45 0,45

Group 3 0,40 0,60 ‡ ‡

Group 4 0,35 ‡ ‡ ‡

Autoclaved Aerated Concrete

Group 1 0,55 0,80 0,45 0,45

Manufactured Stone

Group 1 0,45 0,75 ‡ ‡

Dimensioned Natural Stone

Group 1 0,45 ‡ ‡ ‡

‡ Combination of mortar/unit not normally used, so no value given.

Valores de K

fvk = ?

fvk = fvk0 + 0.40σd

� Via analítica

� Via experimental

fvk

fvk0

σd

fvk0 – resistência ao corte inicial característica, sem pré compressão

σd – valor de cálculo da acção de pré compressão

Há expressões mais penalizadoras para juntas verticais não preenchidas

Provetes antigos Provetes modernos

Page 17: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

17

Masonry units

fvko (N/mm2)

General purpose mortar of the Strength Class given

Thin layer mortar

Lightweight mortar

Clay

M10 - M20 0,30

0,30 0,15M2,5 - M9 0,20

M1 - M2 0,10

Calcium silicate

M10 - M20 0,20

0,40 0,15M2,5 - M9 0,15

M1 - M2 0,10

Aggregate concrete

Autoclaved Aerated Concrete

Manufactured stone

Dimensioned natural stone

M10 - M20 0,20

0,30 0,15

M2,5 - M9 0,15

M1 - M2 0,10

Valores de f vko

fxk1 ou fxk2 = ?

� Tabelada

� Via experimental

Page 18: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

18

Masonry Unit fxk1 (N/mm2)

General purpose mortar

Thin layer mortar

Lightweight mortar

fm < 5 N/mm2

fm ≥ 5 N/mm2

Clay 0,10 0,10 0,15 0,10

Calcium silicate 0,05 0,10 0,20 not used

Aggregate concrete

0,05 0,10 0,20 not used

Autoclaved aerated concrete

0,05 0,10 0,15 0,10

Manufactured stone

0,05 0,10 not used not used

Dimensioned natural stone

0,05 0,10 0,15 not used

Valores de f xk1

Masonry Unit fxk2 (N/mm2)

General purpose mortar

Thin layer mortar

Lightweight mortar

fm < 5 N/mm2

fm ≥ 5 N/mm2

Clay 0,20 0,40 0,15 0,10

Calcium silicate 0,20 0,40 0,30 not used

Aggregate concrete 0,20 0,40 0,30 not used

Autoclaved aerated concrete

ρρρρ < 400 kg/m3 0,20 0,20 0,30 0,15

ρρρρ ≥ 400 kg/m3 0,20 0,40 0,30 0,15

Manufactured stone 0,20 0,40 not used not used

Dimensioned natural stone 0,20 0,40 0,15 not used

Valores de f xk2

Page 19: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

19

Relação Tensões - Extensões

Módulo de elasticidade secante a curto prazo: via experimental ou E = 1000 f k

G = 0.4 E

Módulo de elasticidade secante a longo E Ф = E/(1+ ǾФ)

Page 20: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

20

Fluência, expansão com a humidade, retracção e movimentos térmicos

Type of masonry unit Final creep coefficient(see note 1)

φ∞

Long term moisture expansion or shrinkage

(see note 2)mm/m

Coefficient of thermal expansion, α, 10-6/K

Range Range Range

Clay 0,5 to 1,5 -0,2 to +1,0 4 to 8

Calcium Silicate 1,0 to 2,0 -0,4 to –0,1 7 to 11

Dense aggregate concrete and manufactured stone

1,0 to 2,0 -0,6 to -0,1 6 to 12

Lightweight aggregate concrete

1,0 to 3,0 -1,0 to -0,2 6 to 12

Autoclaved aerated concrete 0,5 to 1,5 -0,4 to +0,2 7 to 9

Natural stone

Magmatic

(see note 3) -0,4 to +0,7

5 to 9

Sedimentary 2 to 7

Metamorphic 1 to 18

Notes:

1. The final creep coefficientφφφφ∞∞∞∞ = εεεεc∞∞∞∞ / εεεεel , where εεεεc∞∞∞∞ is the final creep strain and εεεεel = σ / E.

2. Where the long term value of moisture expansion or shrinkage is shown minus it indicates shortening and where plus it indicates extension.3. Values are normally very low.

• Segurança estrutural

• Análise da estabilidade de paredes exteriores estruturais

ACÇÕES Reacções de coberturas, pavimentos e outros elementos

Peso próprio incluindo revestimentos

Cargas suspensas

Vento

Sismo

Acções térmicas –variações de temperatura e choque térmico

Acções acidentais – incêndio, explosões e impactos

Page 21: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

21

Page 22: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

22

Tipo de verificação

Acção de base

Verificação específica

Global Acção do vento Corte

Acção sísmica Corte

Local Sobrecarga Compressão

(em cada parede)

Acção do vento Corte no plano da parede

Flexão no plano perp. à parede

Acção sísmica Compressão e corte nas paredes suportando lajesCompressão e corte nas paredes de contraventamentoTracção nos confinamentos verticais

Verificações de estabilidade aos estados limites úl timos das estruturas em alvenaria resistente confinada

Exigências Constantes do EC 8 Relativas a Edifícios de Alvenaria de acordo com o DNA

� Exigências relativas aos Materiais

- Percentagem de furação ≤≤≤≤ 60% (DNA)

- Espessura mínima dos septos – 5 mm (DNA)

- Espessura mínima das paredes – 8 mm (DNA)

- Espessura combinada ≥ 16% (DNA)

- Argamassa ≥≥≥≥ M5

- Preenchimento das juntas verticais de assentamento, salvo em zonas de baixa sismicidade

Page 23: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

23

- Resistência à compressão

• fb ≥ 2.5 MPa• fbh ≥ 2,0 MPa (paralela ao assentamento)

ffbhbh

ffbb

�� Exigências de Carácter Dimensional e Geométrico Exigências de Carácter Dimensional e Geométrico ao nível das paredesao nível das paredes

Tipo de alvenaria tef(mm)

hef / t L / hmin

Simples ≥ 240 ≤ 10 ≥ 0.4

Confinada ≥ 150 ≤ 16 ≥ 0.4

Armada ≥ 150 ≤ 16 ≥ 0.3

ttefef -- espessura efectiva da paredeespessura efectiva da parede

hhefef -- altura efectiva de parede altura efectiva de parede -- hhefef= = ρρnn.h.h

hh -- pé direitopé direito

ρρnn -- factor de reduçãofactor de redução

LL -- comprimento da paredecomprimento da parede

hhminmin-- menor das alturas livres das aberturas menor das alturas livres das aberturas adjacentesadjacentes

Lh2 = hmin

h1h

Page 24: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

24

�� Exigências para edifícios simples não requerendo Exigências para edifícios simples não requerendo verificação explícita à acção dos sismos:verificação explícita à acção dos sismos:

Tipo de alvenaria

Nº de pisos em fundação da zona sísmica

D C B A

Simples 2 Não admissível

Não admissível

Não admissível

Confinada ou Armada 2 2 2 2

• Condicionantes em planta

- Planta aproximadamente rectangular:

a / b ≥ 25%

ab

• Condições das reentrâncias a respeitar:

- a`/ a ≤ 15%

- b`/ b ≤ 15%

b

a`b` a

• Distribuição simétrica de paredes resistentes nas2 direcções ortogonais

• Existência no mínimo de 2 paredes por cada direcção com umdesenvolvimento mínimo de 30 % nessa direcção

• No mínimo 75% da carga vertical é suportada pelas paredes

• Entre pisos adjacentes a variação de massa e de secção nãopode ultrapassar 20% nas 2 direcções

Page 25: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

25

• Percentagem limite de paredes resistentes relativamente à área do piso superior de acordo com o DNA do EC8:

Tipo de alvenaria

Piso nºZona Sísmica

D C B A

Simples1 2 Não

admissívelNão

admissívelNão

admissível2 3

Confinada ou Armada

1 2 2 2 2.5

2 2 2.5 3 3.5

�� ConfinamentosConfinamentos• Os confinamentos verticais e horizontais devem de estar lig ados

ao sistema estrutural

• Devem de ser betonados após a construção da alvenaria

• Em paredes duplas estabelecer uma largura de modo a que:

- assegure a ligação entre os 2 panos

- assegure o confinamento efectivo entre ambos

• Secções dos elementos de confinamento – 200 mm 2

• Devem colocar-se confinamentos verticais – montantes:

- Cunhais de edifícios

- Nos extremos das paredes consideradas resistentes

- Num mesmo pano de parede com afastamento não superior a 5m

- De ambos os lados dos vãos com uma área superior a 1.5 m2

- Nas intersecções das paredes estruturais, quando os elementos deconfinamento impostos estejam a uma distância superior a 1.5m

Page 26: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

26

�� ConfinamentosConfinamentos

• Devem colocar-se confinamentos horizontais – cintas:

- Na parede e em cada piso não afastado mais do que 4 m

• Armadura longitudinal mínima dos montantes e cintas:

- Aslmin ≥ 300mm2 ou 1% da área de secção transversal do

elemento de confinamento

• As armaduras de reforço devem ter um diâmetro mínimo de 4mm

• As armaduras devem assegurar continuidade nos nós eestabelecer adequados comprimentos de amarração

• Classe mínima do betão de enchimento – C16/20

Page 27: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

27

• Análise da estabilidade de paredes exteriores nãoestruturais

ACÇÕES Peso próprio incluindo revestimentos

Cargas suspensas

Vento

Impacto

Deformação dos suportes

Acções térmicas –variações de temperatura e choque térmico

Acções acidentais – sismo, incêndio e explosões

• Aspectos a ter em conta na estabilidade deparedes exteriores:� Ligações à estrutura� Zonamento em termos de vento e acções

térmicas� Tipo de parede

• Simples• Dupla

� Dimensão e forma dos vãos

• Forma de avaliação da estabilidade:� Cálculo� Ensaio� Esbelteza (forma expedita)

Page 28: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

28

� Avaliação da esbelteza – limites orientativos

� Acção do vento

Page 29: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

29

� Acção sísmica

� Acções verticais e deformações associadas

Page 30: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

30

3. DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS EM GERAL3. DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS EM GERAL

Algumas acções a desenvolver para melhorar o comportamento das paredes de preenchimento:

• Limitar as flechas das estruturas• Rigidificar os elementos estruturais complanares co m as paredes exteriores• Limitar o recurso a zonas balançadas• Diferir o mais possível a realização das alvenarias da estrutura• Aumentar a deformabilidade das paredes e a sua capacidade de suportarem sem fissurarem a deformação da estrutura • Atenuar os efeitos da deformação da estrutura na alvenaria, introduzindo juntas (pode gerar outros problemas que é necessário ter em conta)

� Exemplo de melhoria do comportamento em paredes

- Cunhais em betão armado em alvenarias não estruturais

Page 31: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

31

Armaduras e ligadores em juntas

• Assegurar o recobrimento

• Não usar diâmetros superiores a 6 mm

• Adequar a protecção anticorrosiva às condições da parede

• Amarrar de um comprimento suficiente as armaduras nas juntas de argamassa (função da aderência)

Page 32: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

32

Armaduras e ligadores em juntas

• Ligar os 2 panos de paredes duplas por ligadores, calculados em função da acção do vento

• Ligar os 2 panos de paredes compostas, > 2 / m2

• Ligar convenientemente as alvenarias de preenchimento às estruturas

• Ligar e travar as paredes exteriores e interiores

Page 33: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

33

Armaduras e ligadores em juntas

• Tratar cuidadosamente as zonas dos vãos, arranques de paredes, etc.

Juntas de movimento em paredes

• Prever juntas verticais que permitam o movimento da s paredes sem comprometer as outras funções da parede

• O espaçamento das juntas depende dos movimentos previsíveis nos suportes

• Localizar as juntas onde a probabilidade de fissuraç ão é maior

• A adopção de armaduras longitudinais contínuas permite aumentar a distância entre juntas

• Em geral desenvolvimentos de paredes superiores a 1 2 m obrigam a disposições construtivas, embora este limite possa ser inferior

Page 34: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

34

Capacidade de absorver deformações da estrutura

• Indispensável em alvenarias de preenchimento

• Particularmente importante em paredes interiores

• Prever disposições construtivas, em geral na base ou no topo da parede

Roços

• Limitar os roços, sobretudo os horizontais e estudar o seu traçado

• O EC6 tem exigências para alvenarias estruturais

• Usar energia limitada na sua realização

Lâminas de estanquidade

• Garantir que têm capacidade de transferir esforços de corte sem danos, necessitando para o efeito de superfície de fricção suficiente

Page 35: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

35

Table 8.1 : Sizes of vertical chases and recesses in masonry, allowed without calculation.

Thickness of wall (mm)

Chases and recesses formed after construction of masonry

Chases and recesses formed during construction of masonry

max depth (mm)

max width(mm)

max width (mm) minimum wall thickness remaining (mm)

≤ 115 30 100 300 70

116 - 175 30 125 300 90

176 - 225 30 150 300 140

226 - 300 30 175 300 175

over 300 30 200 300 215

Notes:

1. The maximum depth of the recess or chase should include the depth of anyhole reached when forming the recess or chase.2. Vertical chases which do not extend more than one third of the storey height above floor level may have a depth up to 80mm and a widthup to 120mm, if the thickness of the wall is 225mm or more.

3. The horizontal distance between adjacent chases or between achase and a recess or an opening should not be less than 225mm.

4. The horizontal distance between any two adjacent recesses,whether they occur on the same side or on opposite sides of the wall, orbetween a recess and an opening, should not be less than twice thewidth of the wider of the two recesses.

5. The cumulative width of vertical chases and recesses should notexceed 0,13 times the length of the wall.

Exigências do EC6 para roços verticais

Table 8.2 : Sizes of horizontal and inclined chases in masonry, allowed without calculation.

Thickness of wall (mm) Maximum depth (mm)

Unlimited length Length ≤ 1250 mm

≤ 115mm 0 0

116 - 175 0 15

176 - 225 10 20

226 - 300 15 25

over 300 20 30

Notes:

1.The maximum depth of the chase should include the depth of any hole reached when forming the chase.2.The horizontal distance between the end of a chase and an opening should not be less than 500mm.

3.The horizontal distance between adjacent chases of limited length, whether they occur on the same side or on opposite sides of the wall, should benot less than twice the length of the longest chase.

4.In walls of thickness greater than 115mm, the permitted depth of the chase may be increased by 10mm if the chase is machine cut accurately totherequired depth. If machine cuts are used, chases up to 10mm deep may be cut inboth sides of walls of thickness not less than 225mm.

5.The width of chase should not exceed half the residual thickness ofthe wall.

Exigências do EC6 para roços horizontais

Page 36: 1. ENQUADRAMENTO - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~earpe/conteudos/TPPC/IntroducaoEC6.pdf · 1 Estabilidade de paredes de alvenaria de acordo com o Eurocódigo 6 Introdução Hipólito

36

Execução dos trabalhos

• Conhecer e fazer respeitar as “regras de arte” – ver po r exemplo DTU 20.1