O QUE É ALVENARIA ESTRUTURAL?
Atualmente, temos dois tipos principais de construção em concreto armado: Estrutura Convencional e Estrutura de Alvenaria Armada (Alvenaria Estrutural).
Na Estrutura Convencional, a estrutura que suporta e distribui as cargas de uma edificação até o seu apoio nas fundações é formada por pilares ou colunas que são as estruturas verticais, vigas que são as estruturas horizontais e as lajes que são os pisos ou coberturas.
Já na Estrutura de Alvenaria Armada ou Alvenaria Estrutural, as paredes de alvenaria tem a função se suportar estas cargas e transmiti-las até o sistema de suporte e apoio nas fundações.
Para entender melhor esta diferença, vejamos as características dos dois tipos de alvenaria de vedação:
A ALVENARIA CONVENCIONAL
Neste sistema construtivo a estrutura é formada por um pórtico espacial de concreto armado (pilares ou colunas e vigas). Há ainda, as lajes de piso (maciças, nervuradas, lisas, cogumelo, pré-moldadas), escadas, reservatórios e fundações.
Em geral, as alvenarias são feitas de tijolos cerâmicos furados, mas podem-se usar tijolos cerâmicos maciços ou blocos vazados de concreto.
As alvenarias não possuem nenhuma função estrutural (são alvenarias de vedação).
Por isso, não há controle sobre as características mecânicas dos tijolos e blocos de concreto. Também não há controle sobre a resistência da argamassa de assentamento.
Como as alvenarias não possuem função estrutural, elas podem ser cortadas à vontade para passagem de tubulações hidráulicas e eletrodutos. O usuário pode trocar portas e janelas de lugar (o que ocorre com frequência).
Após a construção da parede, o pedreiro faz cortes para colocação das tubulações (e o proprietário da obra fica indignado com o desperdício do seu dinheiro: motivo de conflito constante entre proprietário e empreiteiro).
O pedreiro corta (quebra) os tijolos para complementar as fiadas (usa pedaços de tijolos).
Os erros de prumo e alinhamento horizontal (barrigas) das paredes são grandes, o que se corrige depois com o reboco (grandes espessuras de reboco podem ser necessárias).
Muitas vezes, o canteiro de obras pode apresentar congestionamento de entulho: desorganização ou falta de limpeza da obra.
Vantagens do sistema convencional:
Há grande flexibilidade arquitetônica: as paredes podem ser dispostas com maior liberdade; é possível trocar aberturas (portas e janelas) e algumas paredes de lugar, durante o uso da edificação;
Não há necessidade de grande controle sobre a qualidade dos materiais e da mão-de-obra na execução das paredes;
Com o desenvolvimento da tecnologia do concreto, consegue se construir edifícios muito altos, com grandes balanços e estrutura esbelta.
Desvantagens do sistema convencional:
Desperdício de material: devido ao “faz e quebra”, aos enchimentos de paredes para corrigir desaprumos, etc;
Maior custo em mão-de-obra: deve-se executar a estrutura de concreto armado e, depois, as paredes. As paredes não são aproveitadas estruturalmente e ainda são “quebradas” depois de prontas (para passagem de tubulações);
Estima-se que o custo total pode chegar até a 25% acima do custo dos edifícios executados com alvenaria estrutural (o percentual depende de cada caso, sendo menor para os edifícios mais altos; em edifícios de 18 pavimentos, esse percentual chega ao máximo de 10%).
A ALVENARIA ESTRUTURAL
A alvenaria estrutural consiste em um sistema construtivo onde as cargas que atuam no edifício se distribuem ao longo do plano da parede, de forma que a própria vedação do edifício é estrutural. A lógica, portanto, é que a parede, um plano contínuo, distribua as cargas igualmente para a fundação, e que a fundação as transmita para o solo.
Trata-se, portanto, do empilhamento de peças, blocos, tijolos ou pedras, os quais podem ou não estar ligados e amarrados por algum tipo de argamassa ou aço, que têm características específicas que garantem seu funcionamento autoportante.
Um bloco, somado a outros linearmente forma uma fiada. Uma fiada sobreposta à outra forma uma parede. Essa fiada, quando recebe aço e concreto dentro dela, verticalmente, forma o graute, e horizontalmente, forma uma cinta, ou uma verga ou contra-verga, que são as fiadas que sustentam os vãos, amarram e solidarizam a estrutura como um todo. Esses elementos podem ser tijolos maciços, blocos de cimento, cerâmicos, entre outros materiais. São fabricados em “famílias”, para poderem contemplar todas as funções construtivas necessárias.
Mas como funciona o sistema de alvenaria estrutural? (por Giovana Martino)
Nos sistemas tradicionais de estrutura, com pilar e viga, as construções são, normalmente, executadas a partir de formas de madeira, que são posicionadas de acordo com o projeto de arquitetura, recebem a armadura de aço, calculada no projeto estrutural, e são então concretadas. Uma vez curado o concreto desses pilares e vigas, as formas são desmontadas, restando uma espécie de esqueleto estrutural, que é preenchido por um plano de vedação, que pode ser de tijolos, blocos ou ainda outro tipo de painel. Essa vedação tem como única função fechar a construção e promover conforto térmico e acústico, além de também ser o lugar por onde correrão as tubulações de esgoto e elétrica.
Essas instalações são, normalmente, inseridas posteriormente à construção da parede de vedação, o que significa uma disfuncionalidade no processo construtivo, já que se constrói a parede para então rasgá-la e instalar as tubulações e conduítes elétricos.
No caso da alvenaria estrutural, especialmente a que usa o bloco estrutural, seja de cimento ou cerâmico, esse processo é diferente. Da mesma forma como o sistema tradicional, é feito um gabarito de construção segundo projeto de arquitetura. Porém, esse gabarito marca o posicionamento das fiadas de blocos, os quais são, normalmente, fixados com argamassa de cimento, areia e água. Esses blocos têm uma variedade de formas, alguns com furos verticais, outros com rasgos horizontais, ou ainda outras geometrias para se adaptarem às necessidades estruturais e construtivas recorrentes. Os blocos com furos verticais permitem a passagem das tubulações de esgoto, água e também dos conduítes, evitando assim quebrar e rasgar o bloco já instalado, otimizando a construção.
Essa lógica da integração entre os sistemas hidráulico, elétrico e estrutural é uma das grandes vantagens do uso da alvenaria estrutural, economizando tempo de construção, evitando desperdício de material e facilitando a replicabilidade do objeto construído, quando pensamos em construções em série. Além disso, esse sistema também utiliza menos concreto, aço e madeira, fazendo dele um sistema mais econômico financeiramente. Porém, do ponto de vista do projeto de arquitetura, uma das maiores vantagens no uso desse sistema construtivo está na modulação.
A modulação é quando as medidas do projeto arquitetônico são adaptadas para as dimensões dos materiais que vão ser utilizados na edificação. Quando o projeto parte de um elemento construtivo, como por exemplo de um bloco de alvenaria estrutural, além da lógica construtiva que tem por trás, e portanto, da facilidade da execução, ele também parte de uma regra que estabelece uma lógica projetual, conectando o projeto com sua realidade construtiva.
Isso é possível de ser reconhecido em alguns projetos como no caso da SEHAB Heliópolis / Biselli Katchborian Arquitetos, um conjunto habitacional em São Paulo com 420 unidades em duas tipologias diferentes, realizado dentro do Programa de Reurbanização de Favelas da Prefeitura do Município de São Paulo, através da Secretaria de Habitação. Nele, os edifícios de seis pavimentos são todos construídos em alvenaria estrutural e é possível verificar a modulação da planta da unidade e como ela se repete e serve como regra na planta do pavimento tipo.
Outro caso onde isso acontece é no conjunto COPROMO da assessoria técnica Usina CTAH. Neste projeto utiliza-se o bloco cerâmico estrutural, tanto por suas características construtivas, quanto por sua leveza, se adequando aos trabalhos de ajuda mútua, comuns nos mutirões autogeridos desde a década de 1990. Dessa forma, a planta da unidade do Copromo, parte do bloco construtivo estrutural, e dela surge a composição do pavimento tipo, que se replica para criar a implantação do conjunto, mantendo uma lógica construtiva enquanto da identidade arquitetônica ao projeto.
Uma grande vantagem de se considerar a alvenaria estrutural no projeto, para além da modulação, é a integração de elementos estruturais, como muros de arrimo, à arquitetura. A Casa de Meia Encosta / Denis Joelsons + Gabriela Baraúna Uchida faz isso em seu projeto, utilizando muros de arrimo de blocos cerâmicos estruturais para vencer a topografia do terreno, cortando a casa ao meio e, ainda assim, aproveitando essa estética no projeto. Além disso, a alvenaria estrutural também abre espaço para a criação de estruturas mistas quando necessário, como no caso do Residencial Vila Maida / Maristela Faccioli, utilizando vigas e pilares e estruturas metálicas para compor junto dos planos estruturais das alvenarias.
Uma das grandes desvantagens do uso da alvenaria estrutural é que, por conta de sua característica autoportante, é difícil encontrar flexibilidade em suas plantas, pois não é possível subtrair paredes em caso de reformas, a não ser que uma alternativa de substituição estrutural seja aplicada, como uma viga, por exemplo. O projeto Galpões CL / VAGA, porém, mostra que é possível conseguir uma flexibilidade de espaços e ainda assim utilizar alvenaria estrutural. Este projeto de arquitetura teve como intenção ser o mais abrangente possível em seu uso. Dessa forma, o projeto foi desenvolvido a partir de planos estruturais modulados de forma que os vãos entre eles fossem vencidos facilmente sem a necessidade de estruturas complexas, simplificando os apoios da cobertura e da laje do mezanino, e criando assim, espaços livres para serem ocupados de forma flexível.
Ao entender a lógica, tanto construtiva quanto arquitetônica do uso dos blocos estruturais, é possível contrapor a ideia de que esta é uma técnica rígida e que permite poucas possibilidades arquitetônicas e de projeto. O projeto da Sede de uma Fábrica de Blocos / Vão mostra que esse domínio possibilita também a criação de projetos inesperados.
Segundo os arquitetos, ao observar o sistema de armazenamento e transporte dos blocos em pilhas apoiadas sobre pallets, ocorreu a ideia de construir a sede, que deveria ser considerada uma estrutura temporária, sem a utilização de argamassa. A partir de então as relações entre altura, peso e superfície de contato dos empilhamentos passaram a ser exploradas tanto no projeto como em protótipos no canteiro de obra, chegando ao resultado, um edifício de alvenaria estrutural, sem uso de argamassa, que aproveita das propriedades dos materiais construtivos como linguagem arquitetônica.
A alvenaria estrutural, garante uma construção mais otimizada, considerando uma economia de recursos, financeira e de tempo, de forma que ela tem sido amplamente utilizada em edifícios habitacionais em altura. O domínio de suas possibilidades, apesar de ainda ser limitado dentro da arquitetura, abre horizontes, não somente em relação à materialidade e processos construtivos, mas também à processos projetuais.
EM RESUMO:
As paredes são responsáveis por transferir as cargas verticais e as ações horizontais (vento, sismo) para as fundações; são paredes estruturais;
Há, ainda, elementos estruturais de concreto armado: lajes, escadas, fundações, reservatórios (podem ser de alvenaria, fibrocimento, fibra de vidro);
Como as paredes são os elementos estruturais principais, elas não podem ser cortadas para passagem de tubulações. São admitidos apenas pequenos cortes com muita restrição;
Os eletrodutos são encaixados dentro dos furos dos blocos. As tubulações hidráulicas são colocadas em blocos especiais ou shafts;
Exige-se um rigoroso controle da resistência e das dimensões dos blocos, os quais podem ser cerâmicos ou de concreto;
A qualidade da argamassa de assentamento é determinada em ensaios de prismas (normalmente, dois blocos unidos com a argamassa). Podem-se ensaiar, também, pequenas paredes;
Exige-se um controle rigoroso do prumo e do alinhamento horizontal das paredes. Caso o desaprumo ou “embarrigamento” sejam grandes, a parede deve ser demolida e refeita (não se admite enchimento com reboco para correção de erros;
Os blocos não podem ser quebrados pelo pedreiro. O projeto deve ser modulado de forma a se obter um número inteiro de blocos (mais meio bloco), sem necessidade de cortes;
O usuário não pode trocar portas e janelas de lugar, muito menos demolir paredes;
O projeto pode prever que algumas paredes não tenham função estrutural. Essas paredes podem ser cortadas para colocação de eletrodutos e tubulações hidráulicas (às vezes, são denominadas de “paredes hidráulicas”);
As paredes hidráulicas podem ser executadas com tijolos cerâmicos comuns ou com blocos de concreto não estrutural (de menor resistência);
Deve-se ter cuidado de evitar que as lajes se apoiem nas paredes hidráulicas (deixando um espaço vazio entre a laje e o topo da parede.
Vantagens do sistema em alvenaria estrutural:
Menor desperdício de material e de mão-de-obra;
Redução do tempo de execução, com redução de custo;
Canteiro de obras limpo e com grande controle de todas as etapas da execução;
Ideal para construções de baixa renda, condomínios residenciais de pequena altura (4 a 5 andares, apesar de já se dispor de experiência com edifícios mais altos);
Também indicado para edifícios mais altos: 10, 15 até 20 andares, desde que haja materiais adequados e mão-de obra qualificada nas proximidades.
Desvantagens do sistema em alvenaria estrutural:
Exigência de controle rigoroso em todas as etapas da construção (fiscalização intensa);
Exigência de mão-de-obra mais qualificada. Em geral, é necessário dar treinamento aos operários;
A construção deve ser modulada, o que limita o projeto arquitetônico quanto às dimensões dos vãos e o posicionamento das paredes;
Há uma certa limitação quanto à altura do edifício.
fontes de pesquisa utilizadas:
https://docente.ifrn.edu.br/valtencirgomes/disciplinas/construcao-civil-ii-1/alvenaria-estrutural
https://www.archdaily.com.br/br/963983/o-que-e-e-quando-usar-alvenaria-estrutural
https://lume-re-demonstracao.ufrgs.br/alvenaria-estrutural/blocos_concreto.php
https://www.cimentoitambe.com.br/massa-cinzenta/norma-alvenaria-estrutural/
https://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/alv.estrutural/Apres.%20Alv.%20JM%20Araujo.pdf