unesp - defers - apostila de construÇÕes e instalaÇÕes rurais

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “ JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE ENGENHARIA - CAMPUS DE ILHA SOLTEIRA

DEPARTAMENTO DE FITOSSANIDADE, ENGENHARIA RURAL E SOLOS

APOSTILA DE CONSTRUÇÕES E INSTALAÇÕES RURAIS

FER 0027

Foto: Construção do Departamento de Fitossanidade, Engenharia Rural e Solos –DEFERS - UNESP(2012)

Maurício Augusto Leite e

Max José de Araújo Faria Júnior

Março de 2013

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Apresentação

Esta apostila visa auxiliar no acompanhamento das aulas da disciplina Construções e Instalações

Rurais (FER 0027) do curso de Agronomia da Faculdade de Engenharia – Campus de Ilha Solteira -

UNESP.

O material não substitui a bibliografia básica do curso, mas sim converge para os assuntos de

maior interesse ao aluno.

Esperamos contribuir para o aprendizado de maneira clara e objetiva.

Os autores




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CAPÍTULO 1 - MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

1.1. INTRODUÇÃO

São tão importantes que dividem a história

- primitivamente ñ utilizados como encontrados na Natureza

- posteriormente ñ moldados conforme a necessidade

Para que sejam considerados adequados, deve ser considerado:

a) Resistência: material deve apresentar resistência compatível com os esforços a que será

submetido

b) Trabalhabilidade: refere-se à adaptabilidade e aplicabilidade do material, que em função de seu

peso, forma, dimensão, dureza e plasticidade. Pode (ou não) ser trabalhável em condições práticas

c) Durabilidade: resistência que o material oferece à ação dos agentes atmosféricos, biológicos e

químicos

d) Higiene e Saúde: material não deve causar danos à saúde do trabalhador e nem do usuário da

obra

e) Econômico: o material, respeitadas as considerações técnicas, deve ser adequado do ponto de

vista econômico.

1.2. AGLOMERANTES

Segundo BAUD (1980) são produtos empregados na construção para fixar ou aglomerar certos

materiais entre si. Podem ser divididos em naturais, artificiais e hidráulicos.

A) Aglomerantes naturais: são os que procedem da calcinação de uma rocha natural, sem adição

alguma. Como exemplo temos a cal e gesso.

Cal: Obtida da calcinação de rochas calcáreas

CaCO3 + calor ª CaO + CO2

CaO ª hidratação ª Ca(OH)2 + calor

CaO = cal viva

Ca(OH)2 = cal extinta ou hidratada

A pega ocorre na presença de ar

Ca(OH)2 + CO2 ª CaCO3 + H2O

• Apresentação: sacos de 8, 20, 25 ou 40 kg em papel “kraft”

• Classificação:

- CH I – Cal hidratada especial

- CH II – Cal hidratada comum

- CH III – Cal hidratada com carbonatos




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• Aplicação: utilizada em argamassas (reduz a permeabilidade, aumenta a plasticidade e a

trabalhabilidade).

B) Aglomerantes artificiais: são obtidos por calcinação de mistura de pedras de composição conhecidas,

cuidadosamente dosadadas. Cimentos artificiais procedentes de mistura de calcário, de argila, pedra, etc.

C) Aglomerantes hidráulicos: forjam tanto ao ar como na água. Contém argila em proporção

relativamente importante. Ex: cimento Portland

Cimento Portland

Segundo SILVA (2009) foi assim batizado pelo seu inventor inspirado na cor das pedras da Ilha

de Portland (Inglaterra) que eram muito usadas nas construções da época.

Fabricado com calcário, argila, gesso e outras adições, sendo constituído basicamente por

diversos óxidos (CaO, Fe2O3, SiO2, Al2O3). Em resumo é obtido pela mistura do clínquer moído com

gesso e outras adições (Figura 1).

Figura 1: Fabricação do cimento. Modificado de ABCP (2009).

Clínquer

É o cimento em sua forma básica, sem adição de gesso e não pulverizado. Produto obtido por

meio artificial, à alta temperatura, a partir de materiais calcários e argilosos, convenientemente dosados

(Figura 2).




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Figura 2: Componentes do clínquer. Fonte: FARIA-JÚNIOR (2008).

Adições:

- Gesso: até 3% ñ retardar o processo de endurecimento

- Escórias de alto-forno:

- são obtidas durante a produção de ferro-gusa, em siderúrgicas (assemelham-se a grãos de areia)

- tem propriedade de ligante hidráulico

- propriedade: aumenta a durabilidade e a resistência final

Materiais pozolânicos:

- rochas vulcânicas, matéria orgânica fossilizada, derivados da queima de carvão mineral em

usinas termo-elétricas, argilas queimadas a temperaturas elevadas (550 a 900 °C), cinzas da queima de

casca de arroz, sílica ativa

- propriedade: aumenta a impermeabilidade

Materiais carbonáticos (Filler):

- Rochas contendo CaCO3

- Propriedade: concretos e argamassas mais trabalháveis (funcionam como lubrificante)

Classificação:

Em função de sua composição, os tipos mais comuns de cimento são:

- Cimento portland comum (CP I)

- Cimento portland composto (CP II-F, CP II-E, CP II-Z)

- Cimento portland de alto-forno (CP III)

- Cimento portland pozolânico (CP IV)

Em menor escala, podem ser encontrados:

Cimento portland de alta resistência inicial (CP V-ARI)

- Cimento portland resistente aos sulfatos

- Cimento portland de baixo calor de hidratação

- Cimento portland branco

Na Tabela 1 pode-se encontrar os vários tipos de cimento com suas classes e resistência à

compressão, tendo como 90 % valor máximo o 28º dia.




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Tabela 1: Tipos de cimento, classes e resistência à compressão (ABCP, 2003)

Tipo de Cimento Portland Classes Resistência à compressão

3 dias (MPa) 7 dias (MPa) 28 dias (MPa) CP I

CP I-S 25 32 40

≥ 8 ≥10 ≥15

≥ 15 ≥ 20 ≥ 25

≥ 25 ≥ 32 ≥ 40

CP II-E CP II-Z CP II-F

25 32 40

≥8 ≥10 ≥15

≥ 15 ≥ 20 ≥ 25

≥ 25 ≥ 32 ≥ 40

CP III 25 32 40

≥8 ≥10 ≥12

≥ 15 ≥ 20 ≥ 23

≥ 25 ≥ 32 ≥ 40

CP IV 25 32

≥8 ≥10

≥ 15 ≥ 20

≥ 25 ≥ 32

CP V - ARI ≥24 ≥ 34 - As classes significam a resistência que um corpo de prova deverá ter, em MPa (1 MPa =10 kgf/cm2).

Aplicação:

- Utilizado em argamassas e concretos

Apresentação:

- sacos de 50 kg em papel kraft

1.3. AGREGADOS

Definição: materiais rochosos na forma granular. Devem possuir dimensões e propriedades

adequadas para o seu uso em construção civil (Tabela 2).

Classificação:

- quanto à origem: são denominados naturais aqueles que são extraídos da natureza na forma de

fragmentos como areia e pedregulho. Os artificiais são os materiais que passam por processos de

fragmentação, como pedra e areia britada.

- quanto à densidade: tem-se os agregados leves (pedra pomes, vermiculita, argila expandida,

etc.), agregados pesados (barita, magnetita, limonita, etc.) e agregados normais (areia, pedregulhos e

pedra britada).

- quanto ao tamanho dos fragmentos: Agregado graúdo (diâmetro mínimo superior a 4,8 mm) e

agregados miúdo (diâmetro máximo igual ou inferior a 4,8 mm).

Agregado miúdo: pó-de-pedra e areia

- grossa: concretos (diâmetros entre 2 a 4 mm)

- média: argamassas de assentamento e revestimento (diâmetros entre 0,42 a 2 mm)

- fina: argamassa de acabamento (diâmetros entre 0,05 a 0,42 mm)

Agregado graúdo: britas e pedregulhos

- utilizados em concretos, lastros em estradas, etc.




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Tabela 2: Classificação do agregado conforme a granulometria e algumas utilizações. Modificado de

BOTELHO (1984).

CLASSIFICAÇÃO DIMENSÃO (cm) Usos

Areia Grossa Menor que 0,5 Concreto como agregado miúdo

Pedra 0 ou pedrisco 0,5 a 1

Pedra 1 1 a 2 Concreto

Pedra 2 2 a 2,5 Concreto

Pedra 3 2,5 a 5 Base para pavimento

Pedra 4 5 a 7,5 Base para pavimento

Pedra 5 7,5 a 10

Pedra-de-mão (cascalho) 10 a 30 Usada com argamassa e gabião em muros de contenção

Matacões > 40

1.4. ARGAMASSAS

- Definição: São pastas de aglomerante e água, às quais se incorpora um material inerte, a areia;

- São utilizadas em assentamentos e em revestimentos;

- As argamassas devem satisfazer as seguintes condições, dependendo de sua finalidade:

resistência mecânica; compacidade; impermeabilidade; constância de volume; aderência e

durabilidade;

Podem ser simples (um aglomerante) ou mistas (mais de um aglomerante)

Simples: traço 1:3 (uma parte de cimento : três partes de areia)

Mistas: traço 1:2:4 (uma parte de cimento: duas partes de cal: quatro partes de areia) Traço: são as proporções relativas de aglomerante(s) e agregado(s), em volume ou peso, na

dosagem de argamassas e concretos. O normal é se adotar as proporções em volume.

Segundo a ABCP (2001) é recomendável para a confecção do concreto, o emprego do traço (em

volume) 1:2:3 que, com a utilização de latas de 18L é o seguinte:;

1 saco de cimento 6 latas de pedra 4 latas de areia; 1 ½ latas de água

Pode-se utilizar caixotes de 50cm x 35cm x 20cm (35 litros). Cada caixote poderá ser substituído

por 2 latas de 18 litros. No caso de areia úmida, utilizar 2 ½ caixotes.

1.5. CONCRETOS

São pastas de cimento e água, às quais se incorpora a areia e pedra (ou pedregulho).




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Propriedades

- Peso específico: 2.200 a 2.600 kgf.m-3

- Porosidade: depende das relações água/cimento e cimento/agregado

- Dilatação: 0,01 mm.°C-1.m-1

- Resistência: nos concretos, o mais importante é a resistência à compressão.

Resistência do Concreto - depende do(a):

- Traço: quanto mais rico em cimento, mais resistente

- Adensamento: quanto mais compacto, mais resistente

- Idade: a resistência dos concretos aumenta com o tempo

- Fator água/cimento: a resistência varia inversamente com o volume de água empregado

σc (kgf/cm2) (Figura 3 e Tabela 3)

Concreto traço 1:2:4 (1 parte de cimento para 6 partes de agregado) mais resistente que concreto

traço 1:3:6 (1 parte de cimento para 9 partes de agregado). Por quê? Em linhas gerais, quanto maior a

quantidade de agregados, maior a quantidade de camadas limite entre o cimento e o agregado, que são

regiões mais frágeis onde podem ocorrer fissuras (Figura 4). Caso seja adicionado Filler e um

plastificante na mistura do concreto, este adquire uma maior resistência mesmo nas camadas limites entre

agregado e aglomerante.

Figura 3: Variação da resistência do concreto com o fator água-cimento




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Tabela 3: Relação água cimento e as características do concreto. Fonte: (BOTELHO, 1984).

Relação Água/Cimento

Litros de água por saco de cimento de 50kg

Características do concreto resultante

0,35 17,5 Não é concreto, pois com essa quantidade de

água não será possível hidratar todo o cimento

0,40 20 Concreto de consistência seca. Difícil

trabalhabilidade mas resistente.

0,55 27,5 Trabalhabilidade média. Boa resistência.

0,65 32,5 Boa trabalhabilidade. Resistência média.

0,75 37,5 Concreto quase fluido. Baixíssima resistência.

Figura 4: Variação da resistência do concreto com sua idade e traço.

TECNOLOGIA DOS CONCRETOS

Mistura

Segundo SILVA (2009) tem o objetivo de homogeneizar o cimento, água e agregados retirando o

ar do interior da massa, de forma que possa ser transportado, lançado e adensado de modo

suficientemente fácil para que se obtenha um concreto com o mínimo volume de vazios. A mistura que

satisfaz essas condições é dita trabalhável (Figura 5).

- Manual : pequenas obras

- Mecânica : obras maiores

Transporte: deve ser rápido, a fim de evitar que o concreto perca a trabalhabilidade, e deve

manter a homogeneidade do material, evitando sua segregação. Podem ser utilizados carrinhos-de-mão e

jericas, guinchos, gruas e caçambas, calhas e correias transportadoras e o transporte por bombeamento.




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Figura 5: Mistura manual e mecânica (betoneira). Segregação: Separação dos diferentes componentes das argamassas e concretos por qualquer

causa.

Lançamento: É a colocação do concreto nas fôrmas ou local de aplicação.

Adensamento: Compreende a compactação do concreto, provocando a saída do ar. Facilita o

arranjo interno dos agregados e melhora o contato do concreto com as formas e ferragens. Pode ser

manual ou mecânica.

ADENSAMENTO MANUAL

É indicado para pequenos serviços e/ou obras de pequeno porte. Consiste em golpear as camadas

de concreto com soquetes, ou barras metálicas, de 5 a 6 kg, de forma contínua.

ADENSAMENTO MECÂNICO

É feito por meio de equipamentos de vibração, em geral, vibradores de imersão (vibradores de

agulha). Consiste em agitar os elementos que formam o concreto de maneira que este adquira maior

compacidade.

Cura: Entende-se por cura o conjunto de medidas que tem por objetivo evitar a evaporação da

água utilizada na mistura do concreto e que deverá reagir com o cimento, hidratando-o. Os métodos de

cura são: aspersão, submersão, recobrimento, conservação das formas, entre outros. Deve-se proteger o

concreto nos 7 primeiros dias.

RESISTÊNCIA DO CONCRETO (fck)

O fck é a resistência do concreto à compressão, caracterizando a resistência da estrutura. É com

base no fck que são dimensionadas as peças de concreto armado. Assim o fck é a resistência necessária,

incluindo os coeficientes de segurança, para que a estrutura permaneça estável, sem riscos (SILVA,

2009).




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Segundo BOTELHO (1984), o projeto da obra indica a resistência do concreto desejada, sendo

normalmente: fck – 15 MPa (para pequenas obras como um sobrado), fck – 180 MPa (obras médias como

um prédio de apartamentos) e fck – 210 MPa (obras grandes como uma barragem)

Desforma

A retirada das fôrmas de concreto deve ser planejada de modo a evitar o aparecimento de tensões

diferentes das que foram projetadas para suportarem as peças concretadas. Assim, determinados prazos

devem ser respeitados (Tabela 4).

Tabela 4: Prazos para desforma de peças de concreto. Elemento a ser desmoldado Prazo (dias)

Concreto armado Concreto armado + aditivos Faces laterais de vigas e pilares. 3 - Faces inferiores de vigas e lajes, retirada de algumas escoras e encunhamentos.

7 -

Faces inferiores de vigas e pilares com desmoldagem quase total e retirada de escoras esparsas.

14 7

Desmoldagem total 21 11 Vigas e arcos com vão maior que 10 m. 28 21

1.6. PRODUTOS CERÂMICOS

São produtos obtidos pela moldagem, secagem e cozedura de argila ou misturas que a contenham.

Podem ser classificados em materiais de cerâmica vermelha, materiais de louça e materiais refratários.

• Cerâmica Vermelha

- Porosos: tijolos, telhas, etc

- Vidrados ou gresificados: ladrilhos, tijolos especiais, manilhas, etc

• Louça

- Pó-de-pedra: azulejos, materiais sanitários, etc

- Grés: materiais sanitários, pastilhas e ladrilhos, etc

- Porcelana: pastilhas e ladrilhos, etc

• Refratário

- Tijolos para fornos, chaminés, etc.

PRODUTOS CERÂMICOS

A) Tijolos

Tijolo comum

- Maciço: estrutural e vedação

- Furado: vedação




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B) Telhas

Planas - Francesa

Curvas – Romana, Portuguesa, Colonial, Capa/Cana (Paulista, Plan)

C) Ladrilhos

- Azulejos: são feitos com faiança (argila branca), recebendo tratamento com substâncias a base

de silicatos e óxidos que se vitrificam ao forno, o que torna sua face brilhante e impermeável. As

superfícies, por eles revestidas, são laváveis. As dimensões mais comuns são de 15x15 cm e 11x11 cm.

- Ladrilhos cerâmicos: utilizados como revestimento de pisos laváveis. Os acabamentos da

superfície variam entre o normal (cerâmico), vitrificado e esmaltado. As dimensões básicas são 15 x 7,5

cm; 15 x 30 cm; 10 x 20 cm e 30 x 30 cm.

1.7. BLOCOS DE CONCRETO

São pedras artificiais usadas em alvenaria comum ou estrutural em várias dimensões em pesos

(Tabela 5).

- Fabricação: realizada pela moldagem e cura dos tijolos

- Traços comuns:

- 1:5:5

- 1:6:6

- 1:6:4

Tabela 5: Dimensões nominais de alguns blocos de concreto. Dimensões (cm) Dimensões (cm)

a

b

c

Peso (kg) ½ Tijolo

a

b

c

Peso (kg)

09 19 39 10 09 19 19 4,8 11 19 39 10,7 14 19 19 6,7 14 19 39 13,6 19 19 19 8,7 19 19 39 15,5

Quantidade de blocos/m2: 12,5 unidades 1.8. FIBROCIMENTO

Obtidos a partir de uma mistura íntima de cimento (mais de 90%) e fibras de amianto crisotila

(menos de 10%).

- Produtos: tubos, reservatórios d’água, coberturas, etc

- Vantagens: não é combustível, não apodrece, é leve e apresenta resistência mecânica

1.9. MADEIRA

É um material de largo emprego e grande importância na construção, principalmente em locais

afastados de centros urbanos.




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Generalidades

– Mais antigo material de construção (palafitas);

– Facilidade de obtenção;

– Facilidade de adaptação.

Segundo URIARTT (1999), na condição de material de construção, as madeiras incorporam todo

um conjunto de características técnicas, econômicas e estéticas que dificilmente se encontram em outro

material existente. Assim, esse material possui as seguintes vantagens:

- apresenta resistência mecânica tanto a esforços de compressão como de tração e flexão: foi o

primeiro material a ser utilizado tanto em colunas como em vigas e vergas;

- tem resistência mecânica elevada, superior ao do concreto, com vantagem do peso próprio

reduzido;

- resiste excepcionalmente a choque e esforços dinâmicos: sua resiliência permite absorver

impactos que romperiam ou estilhaçariam outros materiais;

- tem facilidade de afeiçoamento e simplicidade de ligações, onde pode ser trabalhado com

ferramentas simples;

Além disso, possui outras vantagens:

- Boas características de isolamento térmico e acústico;

- Grande variedade de padrões;

- Reservas renováveis.

Desvantagens:

- Material heterogêneo;

- Formas limitadas: alongadas e de seção transversal reduzida;

- Deterioração fácil (depende do tipo de madeira e do tratamento);

- Combustível;

- Variações volumétricas x Variação de umidade

Produção:

Corte

- Consiste na derrubada das árvores

- Ferramentas

• Machado

• Traçador

• Moto-serra

Toragem: desgalhamento e corte em toras de 5 a 6 m - facilidade de transporte

Falquejamento

Cortes em seções aproximadamente retangulares (Tabela 6).

Desdobro

– Obtenção de peças estruturais de madeira maciça




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Secagem natural

– A metade da umidade é evaporada em 30 dias

– Atinge-se o equilíbrio higrométrico em 90 a 150 dias

Fazendo-se a secagem por exposição ao ar, começa a evaporar a água, até um ponto de equilíbrio

entre a umidade do ar e a da madeira. A remoção da água é acompanhada de variações volumétricas

– Teor de umidade da madeira seca ao ar - 12 a 18%

Referência para determinação das características físicas e mecânicas:

– Teor de umidade normal internacional igual a 15%

Secagem artificial ⇒ em estufas

– Vantagens

• Rapidez de secagem

– Menores imobilizações de estoque e de capital

• Teor de umidade final homogêneo

• Menor perda de material

• Esterilização do material ⇒ fungos e insetos

Tabela 6: Dimensões da madeira serrada. Fonte: FARIA-JÚNIOR (2008).

Nome Espessura (cm) Largura (cm)

Pranchão > 7,0 > 20,0

Prancha 4,0 - 7,0 > 20,0

Viga >4,0 11,0 - 20,0 Vigota 4,0 - 8,0 8,0 - 11,0 Caibro 4,0 - 8,0 5,0 - 8,0 Tábua 1,0 - 4,0 > 10,0

Sarrafo 2,0 - 4,0 2,0 - 10,0

Ripa < 2,0 < 10,0 1.10. PRODUTOS SIDERÚRGICOS

Obtenção: Redução do minério de ferro a metal, em fornos a altas temperaturas. Em função dos

diferentes processos, obtém-se: ferro forjado, ferro fundido, aço.

Aplicações: Aço inox, folha de flandres, tubos, ferros redondos para concreto armado, etc.

1.11. OUTROS

Metais em geral:

- alumínio: fios, esquadrias, etc.




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- cobre: fios, tubos

- zinco: galvanização

Vidros: vedação, acabamento

Materiais para pintura

Materiais plásticos: tubos (água, esgoto e fiação), reservatórios de água, acabamento etc

1.12. MATERIAIS ALTERNATIVOS

- Adobe

- Ferrocimento

- Bambu

- Reutilizados ou Reciclados

- Solocimento

A) Adobe

É uma técnica de construção natural onde o principal recurso utilizado para construí-lo é o barro,

que é encontrado no próprio local da construção. O adobe foi utilizado por todas as grandes

civilizações, podemos tomar por exemplo a Muralha da China, onde em boa parte de sua construção o

bloco de adobe foi utilizado.

A fabricação dos blocos de adobe requer a mistura de barro, palha e água, sendo o material

pisoteado até formar uma massa homogênea. Após este processo, a massa é colocada em fôrmas de

madeira chamadas de ''adobeiras'' e finalmente os blocos são deixados em locais reservados para

secar.

Vantagens:

- Rapidez no preparo dos tijolos

- Em locais onde o sol é freqüente sua produção é mais rápida garantindo qualidade e

durabilidade

- Bom conforto térmico

- Baixo custo ( se obtido no próprio local da construção )

- Os tijolos podem ser usados em vários tipo de construção

B) Ferrocimento

É constituído de uma argamassa de cimento e de areia envolvendo um aramado de vergalhões

finos e telas. As características do ferrocimento são parecidas com as do concreto armado. O aramado

do ferrocimento faz as vezes da armadura do concreto armado. A grande diferença é que as peças do

ferrocimento são bem mais finas (1,5cm a 3,5cm) que as de concreto armado.

Vantagens :

- Baixo custo necessitando de poucos materiais para construí-la

- Ótima qualidade do ferrocimento, não necessitando de manutenção

- Sua aplicação é muito simples

- É um grande exemplo de tecnologia social dando acesso para todas as pessoas e comunidade




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C) Bambu

Bambu é uma técnica de construção milenar, muito utilizada no oriente.

Possui alta flexibilidade a resistência de suas fibras sendo uma ótima alternativa para a

construção.

Vantagens :

- Baixo custo

- A resistência e qualidade da construção

- O crescimento em grande escala do bambu garante a disponibilidade de recurso para construir

habitações

- É uma material multi-função, podendo ser utilizado na confecção dos mais variados produtos

D) Materiais reutilizados ou reciclados

Caixas de leite, papelão, garrafas PET, etc.

Em alguns casos podem ser alternativas mais baratas e com bons resultados em termos de

resistência e conforto térmico.

E) Solocimento

O solo-cimento é um material alternativo de baixo custo, obtido pela mistura de solo, cimento

(aglomerante hidráulico) e um pouco de água. No início, essa mistura parece uma "farofa" úmida. Após

ser compactada, ela endurece e com o tempo ganha consistência e durabilidade suficientes para diversas

aplicações no meio rural. Uma das grandes vantagens do solo-cimento é que o solo um material local,

constitui justamente a maior parcela da mistura.

Vários fatores podem influir nas características do produto final e entre elas pode-se citar:

dosagem do cimento, natureza do solo, teor de umidade e compactação ou prensagem. A coesão do

solocimento é determinada pela constituição do cimento, sua finura, quantidade de água e temperatura

ambiente. Algumas impurezas que possam aparecer na água de mistura podem ser agressivas ao cimento

como sulfatos e matéria orgânica (SILVA, 1999).

É uma evolução de materiais de construção do passado, como o barro e a taipa. Só que as colas

naturais, de características muito variáveis, foram substituídas por um produto industrializado e de

qualidade controlada: o cimento.

Pode ser utilizado para confecção de tijolos ou blocos, pavimentos, parede maciça ou ensacado.

Além de grande resistência, outra vantagem desses tijolos ou blocos é o seu excelente aspecto.

CAPÍTULO II - PLANEJAMENTO DE BENFEITORIAS RURAIS

2.1. BENFEITORIAS

Segundo DESLANDES (2002) são consideradas benfeitorias rurais todas aquelas situações onde

são investidos recursos de capital para sua instalação. Nos procedimentos avaliatórios de imóveis rurais

são subdivididas em reprodutivas e não reprodutivas.

Benfeitorias reprodutivas: Culturas (perenes, temporárias, anuais), Pastagens e Reflorestamentos.




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Benfeitorias não-reprodutivas: Construções (edificações), Instalações (energia elétrica, rede de

água e esgoto, usinas hidrelétricas) e Benfeitorias (cercas de arame, áreas de lazer, açudes).

2.2. PLANEJAMENTO

É organização dos recursos disponíveis, sejam naturais, materiais, financeiros e humanos,

aproveitando o máximo de sua potencialidade, com o intuito de se atingir metas pré-estabelecidas.

Consiste no cuidadoso estudo técnico e econômico do sistema produtivo que culmina com o projeto físico

das instalações.

O planejamento deve ser realizado pois após o término da obra, as modificações são difíceis.

Além disso, os custos de produção são muito afetados pela funcionalidade das instalações.

No planejamento deve-se ter como foco:

- Para os animais e plantas, as instalações devem proporcionar proteção contra a adversidade

climática e um ambiente saudável.

- Para o produtor, as instalações devem ser práticas e funcionais, de tal modo que permitam a

execução das tarefas rotineiras com o máximo de eficiência.

Tendo como visão da engenharia:

Máximo rendimento pelo mínimo custo de produção

Nos sistemas de produção animal, os fatores que interferem e interagem entre si, são:

- Genética

- Alimentação

- Manejo : instalações e condições de conforto para animais se enquadram no manejo.

Etapas do planejamento

a) Estudo de mercado

- Comercialização é o objetivo do sistema produtivo

- Deve-se conhecer o comportamento do mercado:

- Curvas de demanda, oferta e de preços

- Previsões e perspectivas para o futuro

- Economia globalizada: conhecimento desde mercado local até o internacional

- Produtos perecíveis

b) Fatores considerados na escolha do local

Topografia: terrenos com declividade suave, para se evitar grandes movimentações de terra, e

que atenda as condições de drenagem e manejo dos dejetos.

Orientação: declividade suave voltada para o Norte é desejável: máxima insolação e proteção

contra ventos frios do sul.

Manejo dos dejetos: cuidado para se evitar problemas ambientais. Local adequado deve:




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a) satisfazer exigências legais referentes ao Meio Ambiente;

b) topografia deve permitir armazenamento e drenagem;

c) a área deve ser suficiente para armazenar ou depositar os efluentes

d) direção/sentido de ventos dominantes e distâncias adequadas devem ser observadas para que

habitações e vizinhos não sejam incomodados por odores.

Drenagem: fator importante a ser observado. Topografia deve permitir boa drenagem a fim de:

- assegurar boas condições de piso;

- manter as fundações secas;

- evitar a ocorrência de encharcamentos (presença de lençol freático superficial pode facilitar sua

poluição e carrear contaminação a longas distâncias).

Água: quantidade, qualidade e acessibilidade

Condições regionais e serviços: eletricidade, manutenção de estradas, coleta da produção,

entrega de alimentos e outros produtos, comunicação (correios e telefone)

Expansões: antecipar possibilidade de crescimento do empreendimento

Vizinhança: proximidade de loteamentos para moradias, aeroportos, etc.

C) Localização das instalações

Arranjo das instalações deve objetivar a máxima eficiência:

-reduzir distâncias percorridas

- minimizar efeitos negativos do sol, vento e elementos da topografia e maximizar os efeitos

positivos dos mesmos

Atenção especial para:

Posição no terreno: instalações nas partes relativamente mais altas para melhor escoamento das

águas, mantendo as fundações secas.

Distâncias: visar maior eficiência da mão-de-obra e controle de doenças e de odores.* Distâncias

de 15 a 30 m são consideradas mínimas.

Orientação solar:

- Regiões quentes e úmidas: direção leste-oeste:

- evitar insolação direta no interior da instalação (quanto maior a latitude, maior o beiral para

proteção de insolação direta) (Figura 6).

- regiões de temperaturas amenas e umidade elevada: orientação norte-sul:

- insolação direta nas primeiras e últimas horas do dia.




18

Figura 6: Ângulo “A” é pequeno no verão e aumenta no inverno. O ângulo “B”, pelo contrário, é grande no verão e diminui no inverno. Fonte: FARIA-JÚNIOR (2008).

Ventos dominantes:

- ventos carreiam poeira, odores e barulho. Deve-se manter as habitações longe da atuação dos

ventos

- proteger de ventos frios e tirar vantagem de ventos de verão

Estradas, viradouros e estacionamentos:

- estradas com dois sentidos de tráfego para carros e grandes equipamentos. No mínimo 6 m de

largura, espaço lateral e sistema de drenagem

- estradas secundárias: retas com no mínimo 3m de largura e curvas com 4 m de largura e 8 m de

raio (mínimo)

- estradas sem continuidade: viradouro, no final, com diâmetro mínimo de 35 m.

O projeto completo compreende:

a) Plantas: indicam o que vai ser executado com todos os detalhes

- planta baixa

- cortes

- planta de cobertura

- fachada ou elevação

- detalhes

- planta de situação-orientação

b) Memorial descritivo: deve indicar os diversos materiais e técnicas a serem utilizados.

c) Cronograma: indica o tempo a ser gasto em cada tarefa e a época em que devem ser

realizadas.




19

d) Orçamento: é uma previsão de custos necessária para os cálculos do capital de

desenvolvimento

e) Legislação: código de obras (município – área urbana) e legislação ambiental (área de

preservação permanente, reserva legal, EIA/RIMA para empreendimentos > 100 ha)

Organização da praça de trabalho

A) Terraplenagem: limpeza e acerto do terreno com corte e aterro

B) Organização do canteiro de obras:

- Previsão e dimensionamento de depósito para materiais perecíveis (cimento, cal ,etc) ver,

Avicultura

- Áreas para materiais não perecíveis, para alojamento, ferramentas e equipamentos, sanitários,

circulação, dobramento de ferros, outros ver

- Fonte de água

- Fonte de energia elétrica - Avicultura

C) Locação da obra:

- Uso de aparelhos topográficos

- Métodos simples (esquadros e cordas)

- Marcação das paredes é feita pelo método dos cavaletes ou das tábuas corridas

- Parede de 1 e ½ tijolo

- Utilização adequada do material de construção

CAPÍTULO III - FUNDAÇÕES

Elementos estruturais destinados a transmitir as cargas de uma construção ao terreno.

Obras enterradas (infra-estrutura) (Figura 7).

Objetivos

- Receberão todas as cargas provenientes da superestrutura

- Transferirão as cargas uniformemente ao leito de fundações

- Evitarão os escorregamentos laterais da superestrutura




20

Figura 7: Demonstração da infra-estrutura e superestrutura.

Importância das fundações: serão à base das construções. Se uma fundação não for realizada

corretamente, poderá comprometer a construção (obra) posteriormente, acarretando custos mais elevados

e paralisação das atividades.

Estão divididas, quanto à transmissão de cargas em dois tipos: Diretas e Indiretas (Figura 8).

Fundações Diretas: transmissão da carga para o solo ou rocha é feita pela base

Fundações Indiretas: A transmissão de carga para o solo é feita pela superfície lateral, devido a

elevada profundidade do solo mais firme.

Fundações Diretas Fundações Indiretas (pré-moldada)

Figura 8: Fundações diretas e indiretas. Fonte: FARIA-JÚNIOR (2008).

Quanto à profundidade da cota de apoio, estão divididas em: Rasas e Profundas.

Fundações Rasas: cotas de apoio até 2 metros de profundidade.

Fundações Profundas: cotas de apoio acima de 2 metros de profundidade.

3.1. FUNDAÇÕES DIRETAS RASAS

- Sapatas

- Alicerces ou blocos

- Radier




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Sapatas

- Isoladas: São aquelas que transmitem para o solo, por meio de uma base, a carga de uma coluna

(pilar) ou conjunto de colunas.

- Corridas: São elementos contínuos que acompanham a linha das paredes, transmitindo a carga

por metro linear. Pode-se utilizar alvenaria de tijolos desde que as cargas não sejam muito grandes. Para

cargas mais elevadas ou profundidades maiores que 1,0 m, é mais adequado e econômico o uso de

concreto armado (MELHADO, et al. 2002) (Figura 9).

Sapata Isolada Sapata Corrida

Figura 9: Sapata isolada e corrida (contínua). Fonte: MELHADO et al. (2002) Controle para execução das sapatas

- Locação do centro da sapata e do eixo do pilar;

- Determinação da cota do fundo da vala;

- Limpeza do fundo da vala;

- Nivelamento do fundo da vala;

- Dimensões da fôrma do pilar;

- Armadura da sapata e do arranque do pilar.

Blocos ou alicerces

Utilizados quando há atuação de pequenas cargas (sobrado)

Blocos:elementos estruturais de grande rigidez, ligados por vigas “baldrame”

Suportam esforços de compressão simples, provenientes das cargas dos pilares.

Podem ser de concreto simples (não armado), alvenarias de tijolos comuns ou pedra de mão.

ALICERCES

Chamado também de bloco corrido

Utilizados em pequenas residências e suportam as cargas provenientes das paredes resistentes

São de concreto, alvenaria ou pedra (Figura 10).




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Blocos Alicerces

Figura 10: Blocos e alicerces. Fonte : MELHADO et al (2002).

ROTEIRO para confecção de um bom alicerce: Fonte (Eng. Roberto Watanabe)

1 - Os alicerces em alvenaria só podem ser empregados para casas térreas e em terreno firme. Se

o terreno não for muito firme, isto é, for formado por barro muito úmido ou argila mole ou solos com

presença de água, o alicerce deve ser feito com vigas baldrames de concreto armado.

2 - Não trabalhe em dias chuvosos. A fundação vai ficar uma porcaria e vai trazer problemas de

trincas e infiltração de umidade para o resto da vida.

3 - Abrir uma vala da largura um pouco maior que a largura do alicerce. As paredes internas da

casa serão de 1/2 tijolo. Então o alicerce deve ter pelo menos 1 tijolo de largura. Se o terreno não for bem

firme, o alicerce deve ser mais largo, isto é, ter 1 e 1/2 tijolo de largura. As paredes externas da casa serão

de 1 tijolo. Então o alicerce deve ter 1 e 1/2 tijolo de largura. Se o terreno não for bem firme, o alicerce

deve ser mais largo, isto é, ter 2 tijolos de largura.

4 - A vala não pode ter menos que 40 centímetros de profundidade. Normalmente, os terrenos

naturais apresentam, na camada superficial, muitas raízes de plantas e de árvores. Esta camada não serve

para assentar o alicerce. Aprofundar até encontrar terreno firme sem raízes. Em terrenos aterrados não é

possível o emprego de fundação direta.

5 - Em terrenos inclinados, o alicerce segura a casa, não deixando ela "escorregar". Aprofundar a

vala até encontrar terreno bem firme. Em terrenos bastante inclinados, empregar estacas na fundação.

Aprenda medir a declividade do terreno:

6 - Até 10% de declividade e sendo o terreno bem firme, você pode pensar em fundação direta.

7 - Para terrenos com mais de 10% de declividade, a fundação não pode ser direta, mas sim

profunda e ainda sobre estacas. Algumas das estacas deverão ser inclinadas para segurar a casa contra o

escorregamento. A profundidade das estacas deve ser tal que atinja a camada firme do terreno.

8 - Para terrenos com mais de 20% de declividade há risco de escorregamento entre as camadas

geológicas do subsolo. Nestes casos não há nada que consiga segurar a casa contra o escorregamento,

pois o próprio terreno tem a tendência de escorregar.




23

9 - Examinar o fundo da vala. A terra deve apresentar-se firme, sem manchas e homogênea. Caso

haja ninhos de formiga, remover e aprofundar um pouco mais a vala.

10 - Apiloar o fundo da vala com um soquete.Você mesmo poderá confeccionar um soquete,

usando uma lata de tinta, tipo galão, cheia de concreto e com um cabo de vassoura infincada.

11 - Aplicar uma camada de concreto magro de cerca de 5 centímetros. O concreto magro é feito

de cimento, areia, brita e água. Não vai ferro, só o concreto.

12 - Levantar a alvenaria do alicerce até a cota final. A cota do piso interno deve sempre ser mais

alta que a cota do piso externo. O ideal é em torno de 17 centímetros (1 degrau de altura).

13 - Fazer a impermeabilização do alicerce conforme figura acima, aplicando uma camada de

massa impermeabilizante em cima e nas laterais do alicerce. Esperar secar bem. É essa camada de

impermeabilizante que vai impedir a subida da umidade do solo pelas paredes.

14 - Depois que a camada de impermeabilização secou bem, aplicar duas demãos de

impermeabilizante betuminoso. (Exemplo: NEUTROL). Aplicar seguindo as recomendações do

fabricante do produto. Esperar secar bem.

15 - Fazer o reaterro do terreno, no lado de dentro e no lado de fora.

16 - Confeccionar o aterro interno. Usar terra de boa qualidade, sem mato e madeira. Entre uma

terra fina e uma grossa, prefira a terra grossa. Se possível, misture um pouco de areia grossa, pedrisco,

brita ou seixo rolado. Nivele na altura da camada de impermeabilização do alicerce. Soque tudo muito

bem.

17 - Confeccionar a alvenaria da parede da casa. Nas duas primeiras fiadas da alvenaria da

parede, empregar argamassa de assentamento com adição de impermeabilizante. (Exemplo: VEDACIT).

Essas camadas de impermeabilizante é que vão impedir a subida da umidade pelas paredes. Em dias de

chuva é comum os respingos das chuvas encontrarem uma fresta para se infiltrar na parede.

18 - Depois de cobrir a casa você pode confeccionar o contrapiso interno da casa.

Radier

Funciona como uma laje contínua de concreto armado em toda a área da construção e transmite as

cargas da estrutura da casa (pilares ou paredes) para o terreno. A laje distribui os esforços provenientes do

seu peso, impedindo-o de afundar. Dessa forma funciona o radier.

A laje deve ser feita usando um concreto armado com armadura de aço nas duas direções tanto na

parte superior como na inferior (armadura dupla) (Figura 11).

O concreto armado tem elevada resistência tanto aos esforços de tração como aos de compressão,

mas para isso precisa de armadura ou ferro. A armadura das fundações das obras de pequeno porte

consiste, em geral, de dois ou três vergalhões.




24

Figura 11: Radier com ferragens. Fonte: FARIA-JÚNIOR (2008).

Vantagens Radier

- Economia: redução de custos que chegam à 30%, em comparação aos outros sistemas de

fundação

- Agilidade: Maior velocidade na execução

- Praticidade: redução na mão de obra

- Satisfação: posicionamento das paredes a critério do cliente

- Elimina escavação, baldrame e contrapiso

3.2. FUNDAÇÕES DIRETAS PROFUNDAS

São aquelas em que a carga é transmitida ao terreno por meio de sua base

(resistência de ponta) (Figura 12).

Os tipos mais comuns são os tubulões a céu aberto e tubulões a ar comprimido.

Podem ser empregadas:

- Para cargas muito elevadas

- Solos argilosos (menor risco de desabamento)

- Poço aberto manualmente

- Diâmetro mínimo de 70 cm

- Terreno seca (acima do N.A.)

- Boa solução entre as profundidades de 4 a 6 m.

Figura 12: Fundação direta profunda. Fonte ABCP (2009)

3.3. FUNDAÇÕES INDIRETAS PROFUNDAS

São aquelas onde a carga é transmitida pela sua superfície lateral (resistência de atrito).




25

Principais tipos: Estacas pré-moldadas, estacas de concreto, estacas metálicas, estacas de madeira

e estacas moldadas “in loco” como Tipo “Franki“ e Tipo “Strauss”. (Figura 13)

Estaca Tipo “Strauss” Estaca Tipo “Franki”

Figura 13: Tipos de fundações indiretas profundas.

Exame do terreno

Para a realização da fundação, a determinação das condições do terreno é fundamental para uma

boa obra. Para tanto deve-se proceder à analise do terreno por meio de sondagens para ter-se

conhecimento das camadas mais profundas do solo.

Segundo o Eng. Thomas Nilsson, as investigações geotécnicas são tão importantes para a obra

como, por exemplo , o levantamento topográfico. Sem conhecer o solo, grandes erros podem ser

cometidos, levando uma obra à falência. Para melhor conhecer o solo, existem um amplo espectro de

sondagens e ensaios, que devem ser escolhidos e utilizados conforme a situação da obra e do terreno.

Para amostragens rasas utiliza-se o trado e para amostras profundas o SPT

TRADO

O trado serve para retirar amostras deformadas e reconhecer a estratigrafia em pequenos

profundidades, em geral até 2 m, mas é possível emendar as hastes do trado e pegar amostras de 5-6 m

profundidade, mas em profundidades grandes, o serviço é demorado. É comum que o trado para

amostras de solo tenha diâmetro pequeno, entre 2 a 4 polegadas (5 a 10 cm) (Figura 14).

SPT (Standard Penetration Test) O SPT é por enquanto a sondagem mais usada no Brasil. É uma sondagem de reconhecimento do

solo, criado para coletar amostras. O amostrador de SPT desce através cravação deixando um martelo de

65 kg cair 75 cm. O número N, a quantidade de golpes, passou a ser utilizado para obter uma

aproximação da resistência do solo. Com SPT, faz-se também ensaios de infiltração para medir a

permeabilidade. É possível, sob condições ideais, conseguir penetrar mais que 40 m com SPT, ignorando

os efeitos de desvio, (não há controle nenhuma do SPT sobre o desvio). A limitação por golpes (a nega) é

determinada quando se obter penetração menor que 5 cm em 10 golpes consecutivos. A SPT pode ser




26

equipada com torquímetro, mede-se a resistência de atrito contra a parte do amostrados (diâmetro de 50,8

mm) cravada no solo (Figura 14).

Vantagem do SPT: Retira amostras até profundidades consideráveis. Possível encontrar

equipamentos e peças em todo o país. Barato onde existe concorrência (Figura 15).

Desvantagem: Utilizado além dos limites, por exemplo, em solos moles. A energia aplicada é alta

e não existe a sensibilidade para solos saturados e moles. Abusado, utilizando fórmulas empíricas sem

consideração da complexidade do solo. Utiliza motor e água, seja é dependente de fornecimento externo

de energia e de água. Complicado e demorado a mobilizar e instalar.

Trados SPT

Figura 14: Tipos de amostradores para exame do terreno.

Figura 15: Sondagem geológica por meio do método SPT.




27

3.4. DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÕES

Importância

Dentro de um projeto estrutural o dimensionamento adequado das fundações é fundamental para

que suportem os esforços e condições de uso a que serão submetidas. Além disso devem ser analisadas as

tensões dos componentes da estrutura e das propriedades mecânicas dos materiais para saber quais são

adequados a uma determinada obra. Deve-se realizar determinação dos esforços e deformações das

estruturas quando solicitadas por agentes externos (cargas, variações térmicas, etc.), bem como o

coeficiente de segurança desejável para um determinado material e carga.

Alguns conceitos serão utilizados para dimensionamento de fundações. São eles: Tensão,

Resistência, Tensão Admissível do Solo e Coeficiente de segurança.

Tensão

É a parcela de força interior de um corpo que atua na unidade de superfície de uma seção

qualquer do corpo (1 mm2, 1 cm2, 1 m2 ). As unidades de tensão são t/cm2, kg/cm2, kg/mm2 e N/m2.

Tipos de tensões

Tensões Normais (direção perpendicular à seção transversal da peça)

- Tensão de Compressão : σc(-)

- Tensão de Tração : σt (+)

Tensões Cisalhantes ou de Corte (τ), que atuam tangencialmente à seção transversal (Figura 16).

Tensões Normais Tensão Transversal

Tensão de Compressão Tensão de Tração Tensão Cisalhante

Figura 16: Tipos de tensões aplicadas a um corpo.

Tensão

σ=±P/A

Aumentando-se gradativamente a força externa que atua em um corpo, ocorrerá a ruptura do

mesmo.

F

F

F

F




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Tensão de Ruptura

A tensão calculada com carga máxima que o corpo suporta (Pmax) e a seção transversal original

(Ao) do mesmo chama-se Tensão de Ruptura.

σr=±Pmax/Ao

Resistência

- Elemento estrutural pode ser levado à ruptura por diversas formas.

Tipos de Resistências

§ Tração: Notado em tirantes, hastes de treliças, armaduras de concreto armado.

§ Compressão: Verificado em pilares, apoios, fundações.

§ Cisalhamento ou corte: Corte de chapas, pinos, parafusos, rebites, nós de tesoura de

telhados.

§ Flexão: Verificado em vigas e postes engastados.

§ Torção: Vigas excêntricas, vigas curvas, eixos.

§ Flambagem: Verifica-se nos elementos solicitados à compressão como colunas, pilares e

escoras.

§ Composta: Elementos submetidos simultaneamente por diversos tipos de solicitações.

Coeficiente de segurança

Tensão Admissível: Nas aplicações práticas, só pode ser admitido uma fração das resistências

máximas de ruptura apresentadas pelos diversos materiais.

Prevenção de deformações excessivamente grandes ou mesmo o rompimento do elemento

estrutural.

σadm=σr/ υ

O Coeficiente de Segurança depende:

§ Consistência da qualidade do material

§ Durabilidade

§ Comportamento elástico

§ Espécie de carga

§ Tipo de estrutura

§ Ferro fundido υ = 4 a 8

§ Madeira υ = 2,5 a 7,5

§ Alvenaria υ = 5 a 20

A Tabela 7 apresenta alguns materiais e suas resistências à diversos tipos de tensões.




29

Tabela 7: Diferentes materiais e resistência à tração, compressão, cisalhamento e flexão. Fonte: Modificado de BAETA e SARTOR (1999).

Materiais Peso Específico

(kg/m3)

Tração (kg/m2)

Compressão (kg/m2)

Cisalhamento (kg/m2)

Flexão (kg/m2)

FERRO Laminado 7650 1250 1100 1000 1250 Fundido 7200 300 800 240 300

MADEIRA Duras 1050 110 80 65 110 Semi-duras 500 80 70 55 80 Brandas 650 60 50 35 55 ALVENARIA Pedra 2200 17 Tijolo comum 1600 7 Tijolo furado 1200 6 CONCRETO

Simples 1:3:6 2200 18 Armado 1:2:4 2400 45

Tensões Admissíveis no solo

Para as fundações tem a função de compatibilizar a carga transmitida pela obra ao solo (Tabela

8). Para Fundações diretas deve-se:

- saber que a área de contato é função da carga e da tensão admissível do solo;

- ter uma profundidade de 40 a 60 cm. de profundidade

Deve-se realizar o processo de percussão no local da construção da sapata. (Figura 17)

Cada amostragem consiste em deixar cair de uma determinada altura, um peso cilíndrico de valor

conhecido, por um número de vezes e verificar o aprofundamento total causado no solo.

No local de apoio da sapata deverá ser realizado um ensaio com no mínimo 3 amostragens em

locais diferentes.

Figura 17: Esquema para determinação das tensões no solo. Modificado de BAETA e SARTOR

(1999).




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Para a determinação da tensão admissível no solo, pode-se lançar mão da seguinte equação:

+

+=2

1NE

NxHSxC

Padmσ

Onde:

σadm= tensão admissível do solo (kgf/cm2)

P = peso (kgf)

S = seção do peso (cm2)

C = coeficiente de segurança (5-10)

N = número de quedas (5 - 10)

H = altura de queda (cm)

E = aprofundamento do solo (cm)

Tabela 8: Algumas tensões admissíveis para diferentes tipos de solos

Tipo de solo Tensão (kgf/cm2)

Aterros ou entulhos suficientemente recalcados e consolidados 0,5

Aterros de areias sem possibilidade de fuga 1,0

Terrenos comuns, bons, como argilo-arenosos, úmido 2,0

Terrenos de excepcional qualidade como argilo-arenosos secos 3,5

Rocha viva 20,0

Para o dimensionamento das fundações é preciso conhecer as dimensões da:

§ Cobertura

§ Vão

§ Beiral

§ Pé-direito

§ Pilares

Calcular todas as cargas que irão atuar na fundação, como:

§ Telhas

§ Madeiramento

§ Laje

§ Forro

§ Parede

§ Pilares

§ Fundação

Após o cálculo, procede-se ao somatório das cargas para o dimensionamento das sapatas, que

podem ser:

- Sapatas isoladas

- Sapatas contínuas




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Sapatas isoladas

Em função das cargas de uma estrutura, podem ser calculadas conforme a Figura 18.

Cargas sobre o pilar Cargas sobre o pilar (perspectiva)

Figura 18: Cargas sobre os pilares para sapatas isoladas. Fonte: Modificado BAETA e SARTOR (1999).

Sapata contínua

No caso de instalações onde as sapatas contínuas, fixa-se 1 metro de comprimento da mesma e

calculam-se as cargas de telhado, forro, parede e o próprio peso da fundação neste comprimento,

determinando a largura necessária (Figura 19).

Figura 19: Ilustração da área de influência sobre a sapata contínua. Fonte: Modificado de BAETA e

SARTOR (1999).




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CAPÍTULO IV - ALVENARIA

Alvenaria é a arte ou ofício de pedreiro ou alvanel, ou ainda, obra composta de pedras naturais ou

artificiais, ligadas ou não por argamassa. Segundo ZULIAN et al. (2002) também pode ser definida como

o sistema construtivo de paredes e muros, ou obras similares, executadas com pedras, com tijolos

cerâmicos, blocos de concreto, cerâmicas e silicocalcário, assentados com ou sem argamassa de ligação.

A alvenaria pode ser empregada na confecção de diversos elementos construtivos (paredes,

abóbadas, sapatas, etc.) recebendo as seguintes denominações:

a) alvenaria ciclópica: executada com grandes blocos de pedras, trabalhadas ou não;

b) alvenaria insossa: executadas com pedras ou blocos cerâmicos, assentados sem argamassa,

denominadas também de “alvenaria seca“;

c) alvenaria com argamassa: executadas com argamassa de ligação entre os elementos, sendo

também denominadas:

- alvenaria hidráulica: executadas com argamassas mistas 1:4/8 (argamassa básica de cal

e areia 1:4, adicionando-se cimento na proporção de uma parte de cimento para 8 partes de argamassa

básica);

- alvenaria ordinária: executadas com argamassas de cal (1:4 - argamassa de cal e areia).

d) alvenaria de vedação - painéis executados com blocos, entre estruturas, com objetivo de

fechamento das edificações.

e) alvenaria de divisão: painéis executados com blocos ou elementos especiais (drywall – gesso

acartonado), para divisão de ambientes, internamente, nas edificações.

Quando a alvenaria é empregada na construção para resistir cargas, ela é chamada alvenaria

resistente, pois além do seu peso próprio, ela suporta cargas (peso das lajes, telhados, etc.). Quando a

alvenaria não é dimensionada para resistir cargas verticais além de seu peso próprio é denominada

alvenaria de vedação.

As paredes utilizadas como elemento de vedação devem possuir características técnicas que são:

- Resistência mecânica

- Isolamento térmico e acústico

- Resistência ao fogo

- Estanqueidade

- Durabilidade

Os dois tipos principais de alvenarias são as naturais (pedras irregulares e regulares) e artificiais

(blocos de concreto, silicocalcário, cerâmicos, solo-cimento, adobe).

As alvenarias de tijolos e blocos cerâmicos ou de concreto, são as mais utilizadas, mas existem

investimentos crescentes no desenvolvimento de tecnologias para industrialização de sistemas

construtivos aplicando materiais diversos.

A alvenaria abordada nesta apostila será a artificial, por ser a mais utilizada no país.




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4.1. TIJOLOS DE BARRO COZIDO

a) Tijolo comum (maciço, caipira)

São blocos de barro comum, moldados com arestas vivas e retilíneas (Figura 20), obtidos após a

queima das peças em fornos contínuos ou periódicos com temperaturas da ordem de 900 a 1000°C.

Características do Tijolo Tijolo Comum

Dimensões mais comuns (cm): 21(C) x 10 (L) x

5 (A)

Peso: 2,50 kg

Resistência do tijolo: 20 kgf/cm2

Quantidade de tijolos por m2:

-parede de ½ tijolo: 77 unidades

-parede de 1 tijolo: 148 unidades

Figura 20: Características do tijolo comum. Fonte: FARIA-JÚNIOR (2008).

b - Tijolo furado (baiano)

Tijolo cerâmico vazado, moldados com arestas vivas retilíneas. São produzidos a partir da

cerâmica vermelha, tendo a sua conformação obtida através de extrusão. A seção transversal destes tijolos

é variável, existindo tijolos com furos cilíndricos e com furos prismáticos (Figura 21).

Características do Tijolo Tijolos (furo prismático e cilíndrico)

Dimensões mais comuns (cm): 19 (C) x

19 (L) x 9(A)

Peso: 3,0 kg

Resistência do tijolo

- espelho: 30 kgf/cm2

- um tijolo: 10 kgf/cm2

Resistência da parede: 45 kgf/cm2




Figura 21: Características do tijolo de furo Fonte: Fonte: FARIA-JÚNIOR (2008).

No assentamento, em ambos os casos, os furos dos tijolos estão dispostos paralelamente à

superfície de assentamento o que ocasiona uma diminuição da resistência dos painéis de alvenaria.

As faces do tijolo sofrem um processo de vitrificação, que compromete a aderência com as

argamassas de assentamento e revestimento, por este motivo são constituídas por ranhuras e saliências,

que aumentam a aderência.




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c - Tijolo laminado (21 furos) Tijolo cerâmico utilizado para executar paredes de tijolos à vista (Figura 22). O processo de

fabricação é semelhante ao do tijolo furado.

Características do Tijolo Tijolo laminado

Dimensões mais comuns (cm): 23 (C) x 11

(L) x 5,5 (A)

Peso: 2,7 kg

Resistência do tijolo 35 kgf/cm2

Resistência da parede: 200 a 260 kgf/cm2




Figura 22: Características do tijolo laminado Fonte: Fonte: FARIA-JÚNIOR (2008).

d - Tijolos de solo cimento

Material obtido pela mistura de solo arenoso - 50 a 80% do próprio terreno onde se processa a

construção, cimento Portland de 4 a 10%, e água, prensados mecanicamente ou manualmente. São

assentados por argamassa mista de cimento, cal e areia no traço 1:2:8 ou por meio de cola.

Características do Tijolo Tijolo de solo-cimento Dimensões mais comuns (cm): 20 (C) x

10 (L) x 4,5 (A)

Resistência a compressão: 30kgf/cm²




Figura 23: Características do tijolo de solo-cimento. Fonte: Fonte: FARIA-JÚNIOR (2008).

4.2. BLOCOS DE CONCRETO

Peças regulares e retangulares, fabricadas com cimento, areia, pedrisco, pó de pedra e água

(Figura 24). O equipamento para a execução dos blocos é a prensa hidráulica. O bloco é obtido através da

dosagem racional dos componentes, e dependendo do equipamento é possível obter peças de grande

regularidade e com faces e arestas de bom acabamento. (Figura 25). Em relação ao acabamento os blocos

de concreto podem ser para revestimento (mais rústico) ou aparentes.




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Figura 24 - Blocos de concreto com dois furos, três e um furo (meio tijolo).

A Tabela 9 determina as dimensões nominais dos blocos de concreto mais utilizados.

Tabela 9- Dimensões nominais dos blocos de concreto

dimensões a b c peso a b c peso * 09 x 19 x 39 10kg 09 x 19 x 19 4,8kg 11 x 19 x 39 10,7kg 1/2 tijolo 14 x 19 x 19 6,7kg 14 x 19 x 39 13,6kg 19 x 19 x 19 8,7kg 19 x 19 x 39 15,5kg

* quantidade de blocos por m² : 12,5un * resistência do bloco: deve-se consultar o fabricante

Características do Bloco Concreto (Canaleta)

Dimensões (cm): 39 (C) x 19 (B) x 19 (A)

Dimensões (cm): 39 (C) x 19 (B) x 14 (A)

Figura 25: Características do bloco de concreto.

4.3. TIPOS DE PAREDES

Segundo PIANCA (1978), a espessura das paredes é sempre múltiplo das dimensões dos tijolos.

São colocadas em camadas horizontais (fiadas) e com juntas desencontradas. Podem ser dispostas de

diversos modos conforme a espessura das paredes, que é indicada pelo número de tijolos (Figura 26).

Parede de espelho (cutelo) – feitas com tijolos assentados segundo a espessura e o maior

comprimento. Empregadas nas divisões internas de edificações.

Parede de meio tijolo (frontal) – tijolos assentados segundo a sua face maior e de modo que a

largura corresponda à espessura da parede. Servem para vedação e para suportar esforços. Parede de um




36

tijolo – tem como espessura o comprimento do tijolo. São recomendadas para paredes externas, pois

oferecem boa resistência e impermeabilidade (quando revestidas).

Parede de um tijolo e meio – tem como espessura um tijolo e meio, sendo dispostos de várias

maneiras. Recomendadas para paredes que necessitarão de resistência.

Parede de espelho (cutelo) Parede de meio tijolo

Parede de um tijolo Parede de um tijolo e meio Figura 26: Tipos de paredes em função do assentamento dos tijolos. Fonte ZULIAN et al., (2002) 4.4. ELEVAÇÃO DAS PAREDES DE TIJOLOS MACIÇOS

Após no mínimo um dia da impermeabilização deverão ser erguidas as paredes conforme o

projeto de arquitetura. O serviço será iniciado pelos cantos (Figura 27 - esquerda) após o assentamento da

primeira fiada, obedecendo ao prumo de pedreiro para o alinhamento vertical (Figura 27 - direita) e o

escantilhão no sentido horizontal.

Os cantos serão levantados primeiro, pois desta forma o restante da parede será erguida sem

preocupações de prumo e horizontalidade, devido a linha entre os dois cantos já levantados, fiada por

fiada.




37

Nivelamento da elevação da alvenaria Prumo da alvenaria

Figura 27: Verificação do prumo de nivelamento da elevação da alvenaria.

Na Figura 28, pode-se verificar a maneira mais prática de executarmos a elevação da alvenaria,

onde após colocada a linha, a argamassa será disposta sobre a fiada anterior.

Colocação da argamassa de assentamento Assentamento do tijolo e retirada do excesso de argamassa

Figura 28: Colocação da argamassa e assentamento dos tijolos.

4.5. AMARRAÇÃO DOS TIJOLOS MACIÇOS

Os elementos de alvenaria devem ser assentados com as juntas desencontradas, para garantir uma

maior resistência e estabilidade dos painéis. O ajuste comum ou corrente é o sistema mais utilizado

(Figura 29).




38

Parede de ½ tijolo Parede de um tijolo

Figura 29: Ajuste corrente para paredes de ½ e um tijolo. Os ajustes Francês e Inglês também podem ser utilizados para paredes de um tijolo, conforme

Figuras 30 e 31, respectivamente.

Ajuste Francês Vista em planta

Figura 30: Ajuste Francês para paredes de 1 tijolo.

Ajuste Inglês Vista em planta

Figura 31: Ajuste Inglês para paredes de um tijolo e tijolo aparente (difícil execução).

4.6. AMARRAÇÕES ENTRE ALVENARIAS

Segundo ZULIAN et al. (2002) consideram-se alvenarias amarradas as que apresentam juntas

verticais descontínuas. Na Figura 32, são mostrados os tipos de amarrações mais comuns para tijolos

maciços, de dois furos, cerâmicos ou blocos de concreto.




39

Em T, parede de ½ meia vez Cruzamento, parede de ½ meia vez

Parede de ½ vê em paredes de uma vez

Canto em parede de ½ vez Canto em parede de uma vez

Figura 32: Diversos tipos de amarração em diferentes tipos de paredes. Fonte: ZULIAN et al. (2002). Modificado.

4.7. PAREDES COM BLOCO DE CONCRETO

São paredes executadas com blocos de concreto vibrado. Com o desenvolvimento dos artigos pré-

moldados, se estendem rapidamente em nossas obras.

O processo de assentamento é semelhante ao já descrito para a alvenaria de tijolos maciços. As

paredes iniciam-se pelos cantos utilizando o escantilhão para o nível da fiada e o prumo.

A argamassa de assentamento dos blocos de concreto é mista composta por cimento, cal e areia

no traço 1:1:6 ou 1:2:6.

Vantagens:

- peso menor

- menor tempo de assentamento e revestimento, economizando mão-de-obra.

- menor consumo de argamassa para assentamento.

- melhor acabamento e uniformidade.




40

Desvantagens:

- não permite cortes para dividi-los.

- geralmente, nas espaletas e arremates do vão, são necessários tijolos comuns.

- difícil para se trabalhar nas aberturas de rasgos para embutimento de canos e conduítes.

- nos dias de chuva aparecem nos painéis de alvenaria externa, os desenhos dos blocos. Isto

ocorre devido à absorção da argamassa de assentamento ser diferente dos blocos.

Os blocos de concreto para execução de obras não estruturais têm o seu fundo tampado (Figura

33) para facilitar a colocação da argamassa de assentamento. Portanto, a elevação da alvenaria se dá

assentando o bloco com os furos para baixo.

Figura 33: Detalhe do assentamento dos blocos de concreto.

O assentamento é feito em amarração. Pode ser junta a prumo (somente quando for vedação em

estrutura de concreto).

A amarração dos cantos e de parede interna com externa se faz utilizando barras de aço a cada

três fiadas ou utilizando um pilarete de concreto no encontro das alvenarias (Figura 34).

Canto externo Parede externa com interna

Figura 34: Amarrações em blocos de concreto.




41

4.8. PAREDES DE TIJOLOS FURADOS

As paredes de tijolos furados são utilizadas com a finalidade de diminuir o peso das estruturas e

economia. Não oferecem grande resistência, portanto, só devem ser aplicados com a única função de

vedarem um painel na estrutura de concreto.

Sobre elas não devem ser aplicados nenhuma carga direta. No entanto, os tijolos baianos também

são utilizados para a elevação das paredes, e o seu assentamento ser feito em amarração, tanto para

paredes de 1/2 tijolo como para 1 tijolo (Figura 35).

Assentamento corrente

Figura 35: Execução de alvenaria utilizando tijolos furados.

A amarração dos cantos e nas paredes internas é realizada de maneira semelhante ao tijolo maciço (Figura 36).

Figura 36: Exemplo de amarração nas alvenaria de tijolo furado. Fonte: Modificado de RODRIGUES (2009).




42

4.9. QUANTIDADE DE TIJOLOS POR PAREDE

Em função do tamanho dos tijolos e da espessura da junta podemos calcular quantas unidades de

tijolos precisamos para preencher um metro quadrado de alvenaria, e, a partir daí, chegar ao consumo de

material.

Seja,

THxTVN =

Onde: N= número de tijolos por m2

TH = Quantidade de tijolos na horizontal (metro linear)

TV = Quantidade de tijolos na vertical (metro linear)

JCTH

+=

100 (C=comprimento tijolo, J=junta)

JHTV

+=

100 (H=altura tijolo, J=junta)

Exemplo: supondo-se uma parede de 1 tijolo de 23 x 11 x 5 cm e junta de 1 cm, temos:

( ) 707,162,4)15(

100123

100==

++= xxN

Portanto, para esta parede são necessários 70 tijolos por m². Acrescentar 10% para perdas.

Outro método

Tijolo furado, assentamento em pé (½ tijolo). Medidas (m): 0,14 x 0,19 x 0,29

Área de 1 tijolo, incluindo juntas: 0,21m (21cm) x 0,31m (31cm) = 0,0651m2;

Quantidade de tijolos por m2: 1,00m2 ÷ 0,0651m2 = 15 peças. Acrescentar 10% para perdas.

4.10. VÃOS EM PAREDES DE ALVENARIA

Na execução das paredes são deixados os vãos de portas e janelas. No caso das portas os vãos já

são destacados na primeira fiada da alvenaria e das janelas na altura do peitoril determinado no projeto.

Para que isso ocorra devemos considerar o tipo de batente a ser utilizado, pois a medida do mesmo deverá

ser acrescida ao vão livre da esquadria (Figura 37).

Para esquadrias de madeira:

porta = acrescentar 10 cm na largura e 5 cm na altura, devido aos batentes.

janela = acrescentar 10 cm na largura e 10 cm na altura.

Para esquadrias de ferro:




43

Como o batente é a própria esquadria, os acréscimos serão de 3 cm tanto na largura como na

altura.

Figura 37: Vão da alvenaria e vão livre.

Sobre o vão das portas e sobre e sob os vãos das janelas devem ser construídas vergas (Figura

38). Quando trabalha sobre o vão, a sua função é evitar as cargas nas esquadrias e quando trabalha sob o

vão, tem a finalidade de distribuir as cargas concentradas uniformemente pela alvenaria inferior. As

vergas podem ser pré-moldadas ou moldadas no local, e devem exceder ao vão no mínimo 30cm ou 1/5

do vão. No caso de janelas sucessivas, executa-se somente uma verga.

Figura 38: Distribuição das cargas nas vergas e possíveis trincas em vão sem vergas. BORGES (1996) Modificado

As vergas podem ser executadas com tijolos maciços e blocos de concreto para vãos entre 1,00 m

e 2,00 m (Figuras 39 e 40). Caso o vão exceda a 2,00m, deve-se calcular uma viga armada.

Parede de meio tijolo maciço e ferragens Parede de um tijolo maciço e ferragens

Figura 39: Vergas de tijolo maciço para vãos de até 1,0 m. BORGES (1996) Modificado




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Figura 40: Vergas em alvenaria de tijolo maciço para vãos entre 1,00m e 2,00m, com argamassa de cimento e areia 1:3. BORGES (1996) Modificado

4.11. ARGAMASSA - PREPARO E APLICAÇÃO

As argamassas, junto com os elementos de alvenaria, são os componentes que formam a parede

de alvenaria não armada, sendo a sua função:

- unir solidamente os elementos de alvenaria

- distribuir uniformemente as cargas

- vedar as juntas impedindo a infiltração de água e a passagem de insetos.

As argamassas devem ter boa trabalhabilidade. Difícil é aquilatar esta trabalhabilidade, pois são

fatores subjetivos que a definem. Ela pode ser mais ou menos trabalhável, conforme o desejo de quem vai

manuseá-la. Podemos considerar que ela é trabalhável quando distribui-se com facilidade ao ser

assentada, não "agarra" a colher do pedreiro; não endurece rapidamente permanecendo plástica por tempo

suficiente para os ajustes (nível e prumo) do elemento de alvenaria.

Preparo da argamassa para assentamento de alvenaria de vedação

A argamassa de assentamento deve ser preparada com materiais selecionados, granulometria

adequada e com um traço de acordo com o tipo de elemento de alvenaria adotado (Tabela 10).

Tabela 10 - Traço de argamassa em latas de 18litros para argamassa de assentamento

Aplicação

Traço Rendimento por saco de cimento

Alvenaria de tijolos de barro cozido (maciço)

1 lata de cimento 2 latas de cal 8 latas de areia

10m²

Alvenaria de tijolos baianos ou furados

1 lata de cimento 2 latas de cal 8 latas de areia

16m²

Alvenaria de blocos de concreto

1 lata de cimento 1/2 lata de cal 6 latas de areia

30m²

Podem ser preparadas:




45

a) – Manualmente (Figura 41)

Figura 41: Preparo da argamassa manualmente

b) - Com betoneira (Figura 42)

Figura 42: Preparo da argamassa com betoneira

A argamassa de assentamento utilizada é de cimento, cal e areia no traço 1:2:8, com espessura

que varia de 1 a 1,5 cm entre tijolos.

Aplicação

Tradicional: onde o pedreiro espalha a argamassa com a colher e depois pressiona o tijolo ou

bloco conferindo o alinhamento e o prumo (Figura 43).

Cordão: onde o pedreiro forma dois cordões de argamassa (Figura 43), melhorando o

desempenho da parede em relação a penetração de água de chuva, ideal para paredes em alvenaria

aparente.

Assentamento Tradicional Assentamento em cordão

Figura 43: Formas de assentamento do tijolo com argamassa.




46

Cuidados na execução de alvenarias:

1. Pouco antes do assentamento o tijolo deve ser molhado, para facilitar a aderência,

eliminando o pó que envolve o tijolo e impedindo a absorção da água da argamassa.

2. Perfeito prumo e nível na disposição das diversas fiadas. Recomenda-se verificá-los a

cada 3 ou 4 fiadas.

3. Desencontro de juntas para que a amarração seja perfeita, evitando a “sorela”

(superposição de juntas).

4. Saliências maiores que 4,0 cm, deverão ser previamente preenchidas com os próprios

tijolos da alvenaria, sendo vetado, o uso da argamassa.

5. Colocação de tacos de madeira para fixação de batentes de porta em número de seis

unidades, sendo três para cada lado. Essa colocação se faz juntamente com os tijolos para

se evitar a quebra da alvenaria para embutir os tacos de fixação.

6. Vãos situados diretamente sobre o solo levarão vergas, em se tratando de portas, e vergas

e contravergas (peitoris), em vãos de janelas.

7. É recomendável o uso de cinta de amarração no respaldo da parede.

CAPÍTULO V - PISO E CONTRAPISO

Piso: Acabamento – piso cerâmico, granito, pedra, ardósia, cimento, etc.

Contrapiso: Base ou sustentação para o piso.

5.1. CONTRAPISO

Importância

- Servir de suporte para o revestimento de piso e seus componentes,

- Corrigir pequenos desníveis na laje do piso,

- Resistir às cargas atuantes durante a utilização, sem apresentar rupturas,

- Embutir tubulações elétricas e hidráulicas,

- Incorporar sistemas de impermeabilização,

- Complementar sistemas de isolamento acústico ou térmico,

- Proporcionar os caimentos necessários para os diversos tipos de uso dos ambientes.

Características do contrapiso

Aspereza, determinada em função da granulometria da areia utilizada,

Poucas Ondulações – depende do pedreiro

Resistência mecânica, decorrente dos materiais utilizados e de suas dosagens.

Recomenda-se argamassa (piso) com traço de 1:3 ou 1:4, respectivamente, para cimento e areia.




47

Quantidade de água da mistura e etapas de execução.

A água deve ser a estritamente necessária, e a argamassa deve ser espalhada em pequenas

camadas, devidamente adensadas, se a espessura a cobrir for superior a 2 ou 3 centímetros.

Para passagem ou galpões de máquinas, às vezes pode ser necessário a confecção de contrapiso

reforçado (Tabela 11).

Capacidade de absorver as movimentações naturais da estrutura.

Tabela11: Espessuras de contra piso em função de se uso. Finalidade de uso Espessura

No interior de residências De 2 a 7,8 cm

Áreas internas de edificações, passeios ou

calçadas e áreas onde não passem animais de

grande porte, tratores ou cargas pesadas.

7 cm

Áreas externas com trânsito de pequenos

veículos, áreas de confinamento de animais.

10 cm

Áreas de estacionamento de implementos,

tratores e trânsito de veículos mais pesados

(como caminhões e tratores).

15 cm

Fonte:http://www.banet.com.br/construcoes/

O solo deverá estar preparado para receber o contrapiso, tendo que estar apiloado, sem desnível e

sem buracos.

Para a confecção do contrapiso, os seguintes passos deverão ser seguidos:

(www.forumdaconstrucao.com.br)

- Após limpar a base e retirar todos os restos de argamassa, entulho ou qualquer material aderido

o primeiro passo é fazer a transferência de nível com o auxílio de um nível de mangueira (ou nível laser)

a partir do nível de referência.

- Marcar a altura do contrapiso com o auxílio de uma trena

- Sobre a superfície limpa, jogar uma mistura de água e adesivo na área onde as taliscas serão

executadas.

Depois de nivelar a argamassa, colocar a talisca (um pedaço de cerâmica ou madeira)

Com auxílio da trena e prevendo o caimento no sentido dos ralos, conforme o projeto, confira a

altura do nível do contrapiso.

Com um fio esticado, confira a altura das taliscas

Aplicar sobre toda a base a mistura de aditivo e água

Em seguida, polvilhar cimento sobre toda a base

Com o auxílio do vassourão, escovar toda a área

Com a ajuda de uma enxada, preencher os intervalos entre as taliscas, espalhando a argamassa em

movimentos contínuos, para que não seque rápido demais


http://www.banet.com.br/construcoes/

http://www.forumdaconstrucao.com.br)



48

A argamassa deve ser compactado com um soquete de madeira. Esse processo deve ser feito até

que a argamassa de contrapiso chegue ao nível marcado com o fio.

Sarrafear a sobra até que a superfície alcance o nível das faixas em todos os lados da área do

contrapiso.

Desempenar a massa, alisando e dando o acabamento final no trabalho com o auxílio de uma

desempenadeira de madeira (ou de alumínio, se necessário).

A argamassa para contrapiso geralmente possui o seguinte traço e o rendimento (Tabela 12).

Tabela 12: Traço e rendimento da argamassa para contrapiso.

Aplicação Traço Rendimento por saco de cimento de 50 kg Dica

Concreto magro -1 saco de cimento de 50 kg - 8 ½ latas de areia - 11 ½ latas de pedra - 2 latas de água

14 latas ou 0,25 m3 O concreto magro serve como base para pisos em geral. Antes de receber o concreto magro, o solo deve ser umedecido.

Cuidados na confecção do contrapiso:

- Fazer a concretagem dos retângulos alternados (sistema de damas) (Figura 44)

- Colocação de ripas entre os retângulos (dilatação do concreto)

- Saber anteriormente as declividades laterais e horizontais

Figura 44: Sistema de concretagem do contrapiso (damas).

5.2. PISOS

A argamassa para pisos possui geralmente uma espessura de 3 cm, mas pode variar em função do

uso. A Tabela 13 traz os traços e rendimentos para alguns tipos de pisos que poderão ser utilizados em

construções e instalações rurais.




49

Tabela 13: Traços e rendimentos de diferentes argamassas para pisos.

Aplicação Traço Rendimento por saco de

cimento de 50 kg Dica

Cimentado - 1 lata de cimento - 3 latas de areia

4 m2 (com espessura de 2,5 cm)

O cimentado liso é o acabamento de piso mais econômico. Pode ser queimado com pó de cimento e colorido com pó corante. Alise a superfície com uma desempenadeira metálica

Tacos - 1 lata de cimento - 3 latas de areia

4 m2 Para rejuntar ladrilhos e cerâmica, utilize uma pasta de cimento, mas aguarde um dia para a argamassa de assentamento secar. Ladrilhos e cerâmica devem ficar na água, no mínimo, de um dia para o outro, antes de serem assentados

Ladrilhos e cerâmica

- 1 lata de cimento - 1 ½ lata de cal - 4 latas de areia

7 m2

Alguns exemplos de uso e importância e recomendações para confecção de pisos em diferentes

atividades.

Avicultura

Segundo ABREU (2003) o piso é importante para proteger o interior do aviário contra a entrada

de umidade e facilitar o manejo. Este deve ser de material lavável, impermeável, não liso com espessura

de 6 a 8 cm de concreto no traço 1:4:8 (cimento, areia e brita) ou 1:10 (cimento e cascalho), revestido

com 2 cm de espessura de argamassa 1:4 (cimento e areia).

Pode ser construído em tijolo deitado, que apresenta boas condições de isolamento térmico.

Deverá ter inclinação transversal de 2% do centro para as extremidades do aviário e estar a pelo

menos 20 cm acima do chão adjacente e sem ralos, pois permite a entrada de pequenos roedores e insetos

indesejáveis.

Forração do piso do galpão

Utilizar material que possa absorver a umidade das fezes das aves.

Promover o isolamento térmico do piso, evitando a perda de calor das aves, principalmente na

fase inicial.

Os mais utilizados são serragem ou maravalha. Casca de arroz, casca de amendoim, casca de

café, dentre outros.

Suinocultura

Gestação

O piso poderá ser parcialmente ripado e nos “boxes” dos machos e de reposição, pode-se adotar o

piso compacto ou parcialmente ripado.




50

Poderá ser utilizado piso compacto de 6 a 8 cm de espessura em concreto 1:4:8 com revestimento

de argamassa 1:3 ou 1:4 (areia média) com declividade de 2% no sentido das canaletas de drenagem.

O piso áspero pode danificar o casco do animal e o piso excessivamente liso dificulta o ato de

levantar e deitar.

Na parte traseira das baias é construído um canal coletor de dejetos com declividade suficiente

para não permanecer dejetos dentro da mesma.

Maternidade

As celas parideiras devem ser instaladas ao nível do piso. O piso da gaiola de parição é dividido

em 3 partes distintas, que são:

1) local onde fica alojada a porca - parte dianteira com 1,30m em piso compacto de concreto no

traço 1:3:5 ou 1:4:8 de cimento areia grossa e brita 1, com 6cm de espessura e, sobre esse, é feita uma

cimentação no traço 1:3 de cimento e areia média na espessura de 1,5cm a 2,5cm, e parte de traseira com

90cm, em ripado de concreto ou metal.

2) local onde ficam alojados os leitões, (escamoteador) - construído em concreto como o anterior,

localizado entre duas baias na parte frontal, com largura de 0,60m e comprimento de 1,20m.

3) Laterais da baia onde os leitões ficam para se amamentar - um lado construído em concreto e o

outro em ripado de concreto ou metal com 0,60m de largura (ABREU, 2003).

Figura 45: Tipo de piso para suínos. Fonte: http://www.etagro.com.br/

Creches

As baias devem ser de piso ripado ou parcialmente ripado. Pisos parcialmente ripados devem ter

aproximadamente 2/3 da baia com piso compacto e o restante (1/3) com piso ripado, onde os leitões

irão defecar, urinar e beber água.

Figura 46: Tipos de baia para suínos. Fonte: http://www.etagro.com.br/


http://www.etagro.com.br/




51

Crescimento e Terminação

O piso das baias pode ser totalmente ripado ou 2/3 compacto e 1/3 ripado.

O piso totalmente ripado é o mais indicado para regiões quentes, porém é o de custo mais

elevado.

Piso parcialmente ripado: constituído de 30% da área do piso da baia em ripado sobre fosso, é

construído em vigotas de concreto e o restante da área do piso (70%) compacto em concreto.

O manejo dos dejetos deve ser do lado de fora da edificação e por sala, para possibilitar maior

higiene e limpeza.

A declividade do piso da baia deve situar-se entre 3% e 5%.

Pisos Plásticos

Podem ser aplicados em Frigoríficos, alojamento de leitões, estocagem de produtos, pisos

úmidos.

O material utilizado é o polietileno de alta densidade aditivado contra ação de raios solares.

Pode ser utilizado em temperaturas entre -20oC a 90oC

Apresentam as dimensões de (C x L x A) 500 x 250 x 25 mm, onde o conjunto de 8 peças cobre

uma área de 1 m2 com vazados de 1 cm2 e possuem uma resistência estática de 21 ton/m2.

CAPÍTULO VI - LAJES E VIGAS

6.1. LAJES

São estruturas destinadas a servirem de cobertura, forro ou piso para uma edificação.

Aumentam o valor, o conforto e a segurança da edificação.

As pré-moldadas são as mais econômicas de e simples de se executar.

Tipos de lajes

a) Maciças: utilizadas em obras grandes e especiais. Cálculo é executado por especialistas.

b) Nervuradas: neste tipo encontram-se as lajes pré-fabricadas, chamadas de mistas, que atendem

a obras de pequeno porte. São constituídas por vigas ou vigotas de concreto e blocos que podem

ser de diferentes materiais, sendo os mais utilizados os de cerâmica e os de concreto.

Lajes pré-fabricadas

- Lajes Protendidas (armadura especial)

- Laje comum

- Laje treliçada

• Laje comum

As vigotas possuem o formato de um “T” invertido e têm, internamente, armadura de barras de

aço.




52

Os blocos ou lajotas são predominantemente de cerâmica, com 32 cm de largura, em média. As

alturas dos blocos são de 7, 10, 12 15 e 20 cm.

A laje é montada intercalando-se lajotas e vigotas, que são unidas por uma camada de concreto,

chamada de capa, lançada sobre as peças.

Lajes forro: vãos até 4,3 m, com espessura de 10 cm.

Lajes piso: vãos até 4,8 m, com espessura de 12 cm.

• Laje treliçada

Possui como armadura uma estrutura metálica denominada de treliça, que é fundida a uma base

de concreto, formando a vigota. São comumente compostas por blocos cerâmicos, podendo ser utilizados,

também, os blocos de concreto.

Parte da armadura das vigotas é exposta, favorecendo a aderência após o lançamento do concreto

da capa. Para obras de pequeno porte, com vãos até 5 m, como forros devem apresentar 8 cm de

espessura, com treliças de 8 cm, ou como pisos devem apresentar 10 cm de espessura, com treliças de 8

cm. Podem ser usadas para vãos maiores (Figura 47).

Laje comum Viga treliçada

Figura 47: Laje comum e com vigota treliçada.

Montagem – Apoios

Na ponta das vigotas existem aços salientes com comprimento de aproximadamente 5 cm que

servem para auxiliar na união entre as vigotas e o apoio quando a laje for concretada.

Sobre cinta de amarração apoiar as vigotas, no mínimo com 2 cm. Se forem apoiadas sobre

alvenaria, deixar no mínimo 5 cm (Figura 48).

Vigotas comuns Vigotas treliçadas

Figura 48: Espaçamento para vigotas no apoio na alvenaria. Fonte: FARIA-JÚNIOR (2008).




53

Não é aconselhável o engaste da laje em parede de alvenaria sem viga ou cinta de amarração

(Figura 49) devido a baixa resistência dos tijolos e da fragilidade das argamassas de assentamento com

cal hidratada. Aconselha-se a colocação de uma cinta de amarração para apoio e engaste das lajes nas

paredes laterais.

Sem cinta de amarração Com cinta de amarração

Figura 49: Dois tipos de engaste da laje nas paredes. Fonte: BORGES (1996) Modificado.

Escoramento

Para vãos até 3,40 m utiliza-se sempre uma linha de escoras; para vãos de 3,40 m até 5,0 m, duas

escoras; para vãos superiores a 5,0 m, utilizar mais de duas escoras.

As tábuas horizontais dos escoramentos devem ser niveladas pelo respaldo para vãos até 2,0 m;

acima desta medida podem haver indicações de contraflecha, dadas pelo fabricante, que deverão ser

seguidas (geralmente até 0,4% do vão livre).

Colocação das vigas e blocos

A vigota pré-fabricada deverá estar centrada no vão, de modo que a superfície de contato do

concreto seja a mesma para cada apoio. Coloque a viga usando uma lajota intermediária em cada

extremidade para espaçá-las exatamente. A primeira carreira de lajotas deve apoiar, de um lado sobre a

alvenaria e do outro sobre a primeira vigota.

Concretagem

Molhar bem o material antes de lançar o concreto.

O concreto da capa será de traço 1:2:3

Espessura da capa deve ser a indicada para o vão e tipo de aplicação da laje (forro ou piso)

Para se concretar lajes que foram executadas sem escoramento (pequenos vãos), ou com uma

linha de escoramento, é conveniente que se concrete primeiramente junto aos apoios para solidarizar as

pontas das vigotas pré-fabricadas.

Para caminhar sobre a laje durante o lançamento do concreto, é aconselhável fazê-lo sobre tábuas

apoiadas nas vigotas para evitar quebra de materiais ou possíveis acidentes.




54

Cura

Após o lançamento do concreto a laje deverá ser molhada, no mínimo, três vezes ao dia durante

três dias.

O descimbramento da laje pré-fabricada deve ser feito gradualmente, geralmente, em torno de 21

dias para pequenos vãos e 28 dias nos vãos maiores.

Nas lajes de forro é aconselhável que o escoramento seja retirado após a conclusão dos serviços

de execução do telhado.

Impermeabilização de Lajes

A laje após estar regularizada, com caimento de 1% para os ralos como os cantos arredondados

poderá ser impermeabilizada com produtos apropriados. Pode-se utilizar o Neutrol e Carbolástico no 1,

lembrando que o Neutrol será o primeiro (primeira demão) do Carbolástico (para áreas de até 50 m2)

A impermeabilização possui vantagens de evitar que não ocorram infiltrações no interior da

construção, ocasionando danos não previstos.

Lajes de Isopor (Poliestireno Expandido - EPS)

Elemento com forte vocação técnica e redução de custos no sistema estrutural de edificações.

Atua como elemento intermediário na laje treliçada pré-fabricada reduzindo significativamente o

peso próprio da laja acabada.

Diminuem as reações nos apoios das vigas, das vigas para os pilares e dos pilares até as

fundações, economizando assim aço, concreto, fôrmas e mão-de-obra em toda a estrutura.

Possui peso específico de 10 a 19 kgf/m3 , baixa absorção de água, atua como isolante térmico e é

imune a fungos e bactérias.

Vantagens:

Menos carga nas estruturas e fundações

Lajes mais leves

Menor consumo de aço e concreto

Economia de mão-de-obra

Economia nas fôrmas e cimbramentos

Menor consumo de escoramentos

Menor prazo para montagem das lajes

Flexibilidade de medidas

Facilidade no manuseio e no transporte

Poucas perdas (peças de difícil quebra)

Boa precisão das peças

O fator água x cimento mantém-se constante, o que proporciona cura adequada do concreto nas

lajes.




55

6.2. VIGAS

São elementos destinados a transferirem cargas de um lugar para outro. São estruturas lineares

dispostas horizontalmente, com um ou mais apoios.

São projetadas para suportarem cargas em diferentes pontos de sua extensão;

Tipos de Cargas (Figura 50)

- Cargas perpendiculares: - cisalhamento

- flexão

- Cargas oblíquas Æ forças axiais: - tração

- compressão

Carga perpendicular Carga oblíqua

Figura 50: Atuação das cargas em uma viga.

Tipos de apoios

Apoio articulado fixo, articulado móvel ou engastado (serão vistos mais à frente).

Tipos de carregamento (cargas)

Cargas concentradas: aquelas que atuam em áreas muito reduzidas, em relação às dimensões da

estrutura. Neste caso ela é considerada concentrada no centro de gravidade da área de atuação

Cargas distribuídas: aquelas que atuam em uma área com dimensões na mesma ordem de

grandeza da estrutura (Figura 51).

Cargas concentradas Cargas distribuídas

Figura 51: Tipos de cargas em vigas. Fonte: Rogério Carvalho de Mello Franco




56

Tipos de vigas com soluções nas equações de estática (Figura 52)

Viga em balanço – Viga apoiada em apenas uma das extremidades por um apoio do tipo engaste.

Viga simples – Viga apoiada em uma das extremidades por uma apoio articulado fixo e na outra

por um apoio articulado móvel.

Viga simples com balanços – Viga simples que se prolonga além de um ou dos dois apoios.

Viga em balanço Viga simples Viga simples com balanço

Figura 52: Tipos de apoios das vigas. Fonte: Rogério Carvalho de Mello Franco

CAPÍTULO VII – RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS

Cálculo de deformações de vigas e pilares

Utilização em madeiras

Juntas de dilatação

Revisão Geral – Mecânica

Conceitos Básicos

7.1. FORÇA

Grandeza capaz de provocar movimento, alterar o estado de movimento, alterar o estado de

tensão ou provocar deformação em um corpo.

Força:

Unidades:

N – newton

kN – kilonewton

kgf – kilograma-força

Equivalência:

1 kN = 103 N = 98,1 kgf (≅102 kgf)

Para recordar Æ Leis de Newton:

1ª Lei de Newton ou Princípio da Inércia

Todo corpo continua no estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme, a menos que seja

obrigado a mudá-lo por forças a ele aplicadas.

=⇔= vFrrrr

0 constante (Repouso ou MRU) Equilíbrio




57

2ª Lei de Newton ou Princípio Fundamental

A resultante das forças que agem em corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração

adquirida.

γrr

.mFr =

3ª Lei de Newton ou Lei da Ação e Reação

Para toda força aplicada, existe outra de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto.

Ação das forças

Forças Externas : Deformação

Forças internas

- Oposição à ação de forças externas (Resistência) Æ Tensão

- Recuperação da forma original quando cessa força externa (Elasticidade)

7.2. Elasticidade e Plasticidade

A) Elástico

Um corpo é dito elástico quando cessada a aplicação da força, este retornar ao estado inicial

Exemplos: Aço, borracha, madeira

Obs: A elasticidade ocorre dentro de determinados limites

B) Plástico

Um corpo é dito plástico quando cessada a aplicação da força, o mesmo permanecer em sua

forma atual.

Ex: Chumbo e argila

Todo corpo sujeito à força externa sofre deformação.

As deformações lineares que ocorrem na tração e na compressão são expressas em função da

Variação de Comprimento (∆L) e do Comprimento Original (L).

As deformações podem ser Longitudinais ou Laterais.

Considerações sobre elasticidade e plasticidade

A maioria dos materiais apresenta as duas características, dependendo dos esforços aos quais

estão submetidos, atuando como elásticos até certo limite e depois como plásticos.

Não existe material perfeitamente elástico. Sempre permanecerá uma deformação residual

(Deformação Permanente ou Residual)

Na Figura 53 é mostrada a seqüência de uma aplicação de força de tração e na Figura 54 é

mostrada a seqüência de uma aplicação de duas forças de compressão.




58

1- Dada uma barra de comprimento L, aplica-se uma força F.

2 - Observa-se uma deformação ∆L

3- Cessada a força o corpo retorna à forma original.

Figura 53: Aplicação de uma força de tração em uma barra. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado.

1- Dada uma barra de comprimento L, aplicam-se duas forças F.

2 - Observam-se duas deformações ∆L.

3- Cessadas as forças o corpo retorna à forma original.

Figura 54: Aplicação de duas forças de compressão em uma barra. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008).

Modificado.

7.3. Lei de HOOKE

As tensões desenvolvidas e suas deformações específicas conseqüentes são proporcionais

enquanto não se ultrapassa o limite elástico do material. Em linhas gerais, a deformação é proporcional à

tensão (ε ∝ σ) (Figura 55), sendo considerado a padronização da deformação de um corpo sólido para

cada 1kgf de aumento na carga (esforço externo) ou para cada 1 kgf/cm2 de aumento na tensão.

Onde: σ= tensão normal ε=deformação específica (relativa) E= Módulo de elasticidade longitudinal (constante elástica do material)

E=εσ




59

Figura 55: Diagrama tensão-deformação.

Figura 56: Módulo de elasticidade de Young.

Figura 57: Exemplo de deformações com 2 tipos de materiais. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008).

Modificado.

A Tabela 14 demonstra o módulo de elasticidade para diferentes tipos de materiais.

• ε (Deformação relativa) • ε = ∆L/L ou (x 100) = %

• E=1/ ∝ (módulo elasticidade) – Valor da tensão imáginária de tração (kgf/cm2) capaz de duplicar o comprimento original do corpo sólido

• E=tgθ • E=cat op/cat ad • E= σ/ε • σ =E. ε

• E1>E2 • ε1< ε2




60

Tabela 14: Módulo de elasticidade (E) para diferentes materiais. Modificado de BAETA e SARTOR (1999).

Material E (kgf/cm2)

Aço 2.100.000

Ferro Fundido 1.000.000

Concreto 20.000 a 400.000

Alvenaria de Tijolo 20.000 a 200.000

Madeira de Pinho (paralelo à fibra) 1.000.000

Madeira de Pinho (perpendicular à fibra) 3.000

Definições

Corpos dúcteis: Deforma-se bastante antes do rompimento (ductibilidade). Ex: Aço, alumínio

Corpos frágeis: Deforma-se pouco antes do rompimento (fragilidade). Ex: concreto, ferro

fundido.

Concreto não obedece a Lei de Hooke, (proporcionalidade) na compressão.

A Figura 58 demonstra o diagrama de tensão-deformação para materiais dúcteis, com as

respectivas tensões atuantes e as deformações.

Figura 58: Diagrama de tensão-deformação (materiais dúcteis). Fonte: KALIL e LEGGERINI

Explicando o Diagrama:

Tensões

σp: Tensão de proporcionalidade

σe: Tensão de escoamento

σR: Tensão de ruptura

• Trecho A-B

Indica a proporcionalidade entre σ x ε (material trabalha em regime elástico - lei de Hooke).

Deformações reversíveis.




61

• Trecho B-C

Indica o fim da proporcionalidade Æ regime plástico do material.

As deformações crescem mais rapidamente do que as tensões

Cessado o ensaio Æ pequenas deformações residuais irreversíveis.

• Trecho C-D

Patamar de escoamento Æ o material se desorganiza internamente (nível molecular) sem que se

aumente a tensão a que o material é submetido, aumenta grandemente a deformação que ele apresenta.

Período em que começam a surgir falhas no material (estricções), ficando o mesmo invalidado

para a função resistente.

• Trecho D-E

Após uma reorganização interna o material continua a resistir à tensão em regime plástico

Grandes e visíveis deformações residuais

Não se admitem estruturas com esta ordem de grandeza para as deformações residuais.

Exemplo de ensaio (comportamento do aço)

A Figura 59 demonstra um ensaio de tração com o aço, com esforços externos até a ruptura.

Assim sendo, por meio dos dados pode-se traça o diagrama tensão-deformação para cada

material.

Figura 59: Diagrama tensão-deformação para o aço.

Legenda: Diagrama Tensão Deformação

Limite de proporcionalidade

Limite de elasticidade

Tensão de escoamento

Ponto de força máxima

Ruptura




62

7.4. Tensão admissível (σadm)

Definição: é a tensão máxima que se permite atingir uma estrutura calculada em regime elástico.

É aquela adotada para que as estruturas possam suportar as cargas externas com segurança.

No caso do aço (Figura 60):

Tensão admissível (σadm) =σF/ υ

Resistência máxima (σmáx)=P/Ao

Alongamento total até a ruptura (δ) = ∆Lmáx/Lo

Figura 60: Tensão admissível para o aço. Modificado de KALIL & LEGGERINI

7.5. Deformações Longitudinais e Laterais

Longitudinal (Figuras 61 e 62)

a1<a2;

∆L=∆L1+∆L2

Figura 61: Na tração (alongamento), com a variação de comprimento. Modificado de BAÊTA e

SARTOR (1999)




63

a1>a2;

∆L=∆L1+∆L2

Figura 62: Na compressão (encurtamento), com variação no comprimento. Modificado de BAÊTA e

SARTOR (1999).

Lateral (Figuras 63 e 64)

b1>b2;

∆L=∆L1+∆L2

Figura 63: Na tração (alongamento), com variação na largura. Modificado de BAÊTA e SARTOR

(1999).

b1<b2;

∆L=∆L1+∆L2

Figura 64: Na compressão (encurtamento), com variação na largura. Modificado de BAÊTA e SARTOR

(1999).

Com relação à deformação:

A deformação específica longitudinal é proporcional à deformação específica transversal (limite

elástico do material), sendo chamada de Coeficiente de Poisson (µ):




64

εt = ∆b = ∆h =∆R → ∆b = εt.bi

bi hi Ri ∆h = εt.hi Deformação transversal total ∆R = εt.Ri

Na Figura 65 é demonstrado o cisalhamento (escorregamento relativo) em uma barra, onde os

comprimentos e as larguras antes e após a aplicação da força, permanecem inalterados.

a1=a2;

b1=b2;

Figura 65: Escorregamento relativo ou Deformação angular Modificado de BAÊTA e SARTOR (1999).

A Deformação angular é definida por:

A Figura 66 mostra o diagrama de tensão-deformação no caso do cisalhamento.

Figura 66: Diagrama tensão-deformação (cisalhamento)

x

y

∆∆

=γ

tg θ=cat op/cat ad τ/ γ=G (módulo de elasticidade transversal) no cisalhamento Lei de Hooke para cisalhamento τ∝γ τ=G. γ

Onde: ∆y = Variação no eixo y (antes e depois à aplicação da força) ∆x= Variação no eixo x (antes e depois à aplicação da força)

εεµ t−=

Onde: ε = Deformação específica longitudinal εt = Deformação específica transversal µ = Coeficiente de Poisson




65

Para os casos das tensões normais, aplica-se Hooke

Identicamente, pode-se expressar o Escorregamento relativo empregando-se o Módulo de

Elasticidade Transversal (G) e a tensão Cisalhante (τ)

τ=G. γ

Entre (E) e (G) existe uma relação que pode ser expressa com o auxílio do coeficiente de Poisson

(µ):

7.6. Variação do comprimento à dilatação

Aquecimento: Dilatação

Arrefecimento: Contração

Podem causas tensões internas nos materiais, semelhantes aos esforços externos (Tabela 15).

Para evitar essas tensões:

Empregar apoios móveis (pontes)

Juntas de dilatação

Dilatação ou compressão

Em peças estruturais, pode ser calculada por:

∆L=±αt. ∆t.L

Onde:

L= comprimento do elemento estrutural

∆t= variação de temperatura do elemento estrutural

αt=coeficiente de dilatação térmica (variação de comprimento do elemento estrutural para

cada 1oC)

Tabela 15: Valores de αt para diferentes materiais. Modificado de BAÊTA e SARTOR (1999).

Material αt (oC-1)

Aço 0,000012

Ferro fundido 0,000010

Concreto 0,000010

Alvenaria de tijolo 0,000005

Madeira 0,000003

Em

G .)1(2 +

=µ Onde:

G=módulo de elasticidade Transversal (cisalhamento) τ = Tensão de corte ou cisalhamento




66

A retração da argamassa pela evaporação tem ação semelhante à variação provocada pela diminuição

de temperatura. Para o concreto simples e armado, a retração deve ser correspondente a uma queda

adicional de 20oC.

CAPÍTULO VIII - DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS COMPRIMIDOS

Consideram-se os enfraquecimentos da seção transversal quando a parte retirada não tiver sido

substituída ou for preenchida com material de menor resistência.

No dimensionamento de elementos estruturais de madeira, considera-se o ângulo entre a força

aplicada e a direção das fibras (Figura 67).

Figura 67: Atuação de força em diferentes ângulos e a tensão admissível. Modificado de BAÊTA e

SARTOR (1999).

8.1. PILARES E COLUNAS DE ALVENARIA

Pilares e colunas são elementos destinados a receber cargas verticais atuando sob compressão. As

colunas se parecem com pilares, mas costumam ser mais esbeltas (ou seja, a relação base x altura é muito

pequena). Uma base de 20 cm com uma altura de 4,00 m é considerada esbelta.

Podem ser de concreto, alvenaria, madeira ou aço.

Na compressão é importante a relação entre a menor dimensão da seção transversal (d) e a altura

da peça (h).

Dimensionamento de pilares de alvenaria

No dimensionamento de um pilar de alvenaria a tensão admissível a ser considerada diminui à

medida que o Índice de Esbeltez (h/d) aumenta.




67

Índice de Esbeltez (λ): mede o quão esbelto é um pilar. Mede a facilidade ou dificuldade que um

pilar tem de flambar. Se o índice de esbeltez for pequeno, sua capacidade de flambar é menor, caso

contrário, sua capacidade de flambar será maior (Figura 68).

O cálculo do índice de esbeltez deve ser feito com a menor dimensão transversal.

Normalmente não se trabalha com h/d > 10

Figura 68: Índice de esbeltez em função da largura e altura do pilar. Modificado de BAÊTA e SARTOR

(1999).

8.2. Pilares de tijolos maciços São utilizados em locais onde a carga é pequena (varandas, muros etc.). Podem ser executados

somente de alvenaria ou e alvenaria e o centro preenchido por concreto (Figura 69).

Figura 69: Exemplo de pilares de alvenaria

Tensão admissível corrigida

A tensão admissível do pilar ou coluna deverá ser corrigida em função do índice de esbeltez,

sendo:




68

λσ

σ admadm

='

8.3. Dimensionamento de pilares de madeira ou aço

As condições a e b deverão ser verificadas para ter-se conhecimento sobre a estabilidade da

coluna. Assim:

a) Deve-se considerar a carga máxima que o corpo suporta, levando-se em consideração a

flambagem, por meio da Equação de Euler:

≥= 2

2

...

ecrítica L

IEPν

πCarga atuante no elemento

Onde:

Pcrítica= carga admissível (kg)

E = módulo elasticidade do material (kg/cm2)

I = momento de inércia da seção (cm4)

Le = comprimento efetivo de flambagem (cm)

ν=coeficiente de segurança (adimensional)

b) A tensão à compressão atuante no material

≤=AP

atuanteσ

Se as condições a e b estiverem satisfeitas, a coluna será estável.

Momento de Inércia

Mede a distribuição da massa de um corpo em torno de um eixo de rotação. Quanto maior for o

momento de inércia de um corpo, mais difícil será fazê-lo girar (torcer).

Contribui mais para a elevação do momento de inércia a porção de massa que está afastada do

eixo de giro.

Depende da seção, forma, das dimensões e da orientação da mesma.

De um elemento em relação a um eixo: produto da área do elemento pelo quadrado de sua

distância ao eixo considerado (Figura 70).

σadm do material




69

Figura 70: Momento de inércia de um elemento em relação a um eixo. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008).

Modificado.

De uma superfície em relação a um eixo: soma dos elementos de inércia dos elementos que a

constituem, em relação ao mesmo eixo

Jx= ∫(A) y2 . dA

Jy= ∫(A) x2 . dA

Onde:

Jx – momento de inércia de uma superfície em relação ao eixo x

Jy – momento de inércia de uma superfície em relação ao eixo y

Para superfícies de interesse (Figura 71)

a) Para o retângulo

Jx = (b.h3)/12

Jy = (b3.h)/12

b) Para o círculo

Jx= Jy= (π.d4)/64

OBS.: no cálculo de vigas interessa o Jx

J’x= y2 . dA J’y= x2 . dA




70

Figura 71: Momentos de inércia para superfícies. Modificado de BAETA e SARTOR (1999).

Grau de liberdade

É o número de movimentos rígidos possíveis e independentes que um corpo pode executar

(Figura 72).

Dois casos: espacial e plano




71

Espacial Plano

- Corpos submetidos à forças em todas as

direções do espaço.

- corpo possui 6 graus de liberdade pois pode

apresentar 3 translações (na direção dos 3

eixos) e 3 rotações (em torno dos 3 eixos).

Ocorre nos corpos submetidos a forças

atuantes em um só plano, por exemplo x,y.

- Possuem 3 graus de liberdade pois podem

apresentar 2 translações (na direção dos

dois eixos) e 1 rotação(em torno do eixo

perpendicular ao plano que contém as

forças externas).

Figura 72: Possibilidade de movimentos de um corpo. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado.

Vínculos

São elementos de ligação entre as partes de uma estrutura ou entre a estrutura e o meio externo

Tem a finalidade é restringir um ou mais graus de liberdade de um corpo a fim de que um vínculo

possa cumprir esta função,

Surgem reações exclusivamente na direção do movimento impedido.

As Reações de Apoio são responsáveis pelo vínculo da estrutura ao solo ou a outras partes da

mesma, de modo a ficar assegurada sua imobilidade, a menos dos pequenos deslocamentos devidos às

deformações.

Nos sistemas planos, existem três tipos de movimentos. A Figura 73 mostra os três movimentos

em relação ao plano XY o de translação no eixo X, o de translação no eixo Y e o de rotação no eixo Z.




72

Vínculo Fixo: Impede o

movimento de translação na

direção perpendicular e na

paralela à base do apoio. Podem

aparecer, por isso, até duas

reações.

Vínculo Móvel: Impede o

movimento de translação na

direção perpendicular à base do

apoio. Por isso só aparece uma

reação.

Engastamento: Impede dois

tipos de movimento, dois de

translação e um de rotação.

Com isso podem aparecer até

três reações.

Notação Vínculo Fixo Notação Vínculo Móvel Notação Engastamento

Figura 73: Tipos de vínculo e suas notações. Fonte: MENEZES (2009)

As Figuras 74 e 75 mostram exemplos de apoios.

Apoio Fixo Engaste em uma estrutura metálica. Este tipo de apoio não permite translação e rotação.

Figura 74: Apoio fixo e engaste. Fonte: MENEZES (2009)




73

Apoio móvel entre estrutura de concreto e aço. Apoio Móvel de uma ponte, onde é utilizado uma placa de neoprene entre a junção entre o pilar e a ponte.

Figura 75: Exemplos de apoios móveis. Fonte: MENEZES (2009)

Peças solicitadas por compressão axial

Pode ocorrer em barras de treliças, PILARES, e em elementos componentes de

contraventamentos ou travamentos, solicitados por compressão centrada (Figura 76).

Carga axial centrada Carga axial excêntrica

Figura 76: Carga axial centrada e excêntrica. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado.

Flambagem

É o fenômeno pelo qual uma estrutura comprimida pode perder a forma original, acomodando-se

em uma outra posição de equilíbrio, com geometria diferente da inicial. A forma da estrutura, que era de

equilíbrio estável, passa a ser de equilíbrio instável.

Os tipos de flambagem podem ser observados na Figura77.




74

1 - Dois extremos articulados 2 - Um extremo engastado e o outro livre

3 - Um extremo engastado e o outro articulado 4 - Dois extremos engastados

Figura 77: Tipos de flambagem e conseqüências no comprimento. Modificado de BAETA e SARTOR

(1999).

8.4. Pilares de Concreto Armado

Quando carga normal não se situa no centro de gravidade – Flexão Composta Normal

Força normal com momento fletor

Pelas normas brasileiras a menor largura permitida de pilares é de 20 cm.

A Figura 78 demonstra um exemplo de pilar com a distribuição das ferragens.




75

Figura 78: Pilar de concreto armado com as ferragens e espessura da cobertura. Modificado de BAETA e

SARTOR (1999).

A Tabela 16 apresenta a carga admissível para de pilares de concreto em função da ferragem,

espessura e dos comprimentos.

Tabela 16: Carga admissível (toneladas força), números de ferros com diâmetro (mm) e comprimento

máximo (L) para pilares retangulares sujeitos à compressão axial, para um concreto com fck (tensão

admissível à compressão) ≥180 kgf/cm2 e para Aço CA-50. BAETA e SARTOR(1999).

Espessura (cm) Largura (cm)

20 30 40

20 (L = 3,0 m) 24 t 4 ø 10 36 t 6 ø 10 48 t 8 ø 10

25 (L = 3,75 m) 34 t 4 ø 12,5 51 t 6 ø 12,5 68 t 8 ø 12,5

30 (L = 4,5 m) 60 t 6 ø 12,5 80 t 8 ø 12,5

35 (L = 5,25 m) 97 t 10 ø 12,5

40 (L = 6,0 m) 115 t 12ø 12,5

Obs: Considerar somente metade da carga admissível quando o pilar tiver um extremo engastado e outro livre.

CAPÍTULO IX – COBERTURAS E FORROS

Função das coberturas

Proteção da edificação

Proteção de equipamentos e insumos

Conforto térmico

Proteção de intempéries

Estética

Tipos de coberturas

Concreto

Materiais naturais (palhas, folhas)

Telhados




76

9.1. TELHADOS

Segundo CARDOSO (2000), é um revestimento descontínuo constituído de materiais capazes de

prover estanqueidade à água de chuva, repousados ou fixados sobre uma leve estruturação.

Requisitos

Impermeabilidade

Isolamento térmico

Isolamento acústico

O material de cobertura deve ser:

Leve

Sem porosidade

Inalterável

Fácil colocação e reposição

Composição

Trama

Estrutura de apoio

Telhamento

Sistemas de captação de águas pluviais

Trama: fornece sustentação às telhas. Pode não ser necessária em função do tipo de telha

(metálicas, plásticas e de fibrocimento).

A trama é composta por pelas seguintes partes:

Ripas: madeiras pregadas sobre os caibros para apoio das telhas. O espaçamento entre ripas

(galga) depende do tipo de telha.

Caibros: são pregados nas terças na direção perpendicular, para suporte para as ripas. O

espaçamento é função da ripa empregada, não ultrapassando, normalmente, 50 cm.

Terça: peça horizontal apoiada sobre estruturas de apoio (paredes, estruturas pontaletadas ou

sobre tesouras) para sustentação dos caibros. A terça superior e inferior são chamadas de cumeeira e

frechal, respectivamente.

A cumeeira é a terça da parte mais alta do telhado. É aresta horizontal delimitada pelo encontro

entre duas águas. O frechal tem a função de distribuir as cargas provenientes de tesouras, vigas principais

ou outras peças de madeira da estrutura; costuma-se chamar também de frechal ou contrafrechal a terça

da extremidade inferior do telhado (Figura 79).




77

Figura 79: Partes da trama de um telhado. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado.

A Tabela 17 apresenta os tipos de telha e as espessuras de madeiras adequadas.

Tabela 17: Tipos de telhas, massa, galga e estruturas de madeira (Peroba) para o dimensionamento da

trama. Fonte: modificado de CARDOSO (2000)

TELHA ESTRUTURA DE MADEIRA (PEROBA)

Tipo Massa Galga Ripas (5x2 cm) Distância entre

ripas (cm)

Caibros (5x6 cm) Distância entre

caibros (cm)

Terças (6x12 ou 6 x 16 cm)

Distância entre tesouras ou apoios (cm)

Francesa 2,60 34,0 34,0 50,0 a 60,0 *

Romana 2,60 36,0 36,0 50,0 a 60,0 *

Colonial 2,25 40,0 40,0 50,0 a 60,0 *

Plan 2,28 40,0 40,0 50,0 a 60,0 *

* De acordo com BORGES (1979), utilizam-se terças de 6x12 se o vão entre tesouras não exceder a 2,5 m e de 6x16 para vão entre 2,5 e 4,0 m.

Estrutura de apoio

Constituída geralmente por tesouras, oitões, pontaletes ou vigas, tendo a função de receber e

distribuir adequadamente as cargas verticais ao restante do edifício (CARDOSO, 2000).

É composto por:

Paredes intermediárias ou oitões

Estruturas pontaletadas (pilar ou pontalete)

Tesouras ou treliças

Paredes ou oitões: cada uma das duas paredes laterais (alvenaria) onde se apóia a cumeeira nos

telhados de duas águas (Figura 80).




78

Pilar ou pontalete: peças de madeira dispostas verticalmente, constituindo pilares curtos sobre os

quais apoiam-se as vigas principais ou as terças (Figura 80).

Tesouras ou treliças: conjunto de madeira que serve de apoio para a trama (Figura 81).

Ponteletes e oitão Detalhes do oitão, pilarete e pontalete

Figura 80: Pontalete e oitão, com os detalhes de cada peça. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado.

Figura 81: Componentes da tesoura e trama.

O chapuz é um calço de madeira, geralmente de forma triangular, que serve de apoio lateral para

Terça.

Sistemas de captação de águas pluviais

São constituídos geralmente por rufos, calhas, condutores verticais e acessórios, tendo como

função a drenagem das águas pluviais.




79

Há alguns anos a captação de águas pluviais na área rural não era muito mencionada, mas este

fato tem mudado devido à utilização da água de chuva para fins não potáveis, ou para dessedentação de

animais. Segundo CARDOSO (2000) a captação das águas pluviais constitui um projeto de drenagem à

parte. Todavia, as superfícies devem ter declividades compatíveis com aspectos tais como a rugosidade

das telhas ou o seu formato (calha) para garantir a correta drenagem e evitar sobrecargas de lâminas

d’água. Além disso, como regra, quanto maior o número de juntas, maior a declividade necessária.

As coberturas podem ser drenadas por:

- saídas que se localizam externamente à cobertura (caixa de drenagem ligada diretamente a um

condutor e condutores verticais);

- canais ou saídas internas à cobertura (calha de beiral, extravasor, rufos).

Geralmente, para a construção residencial, os principais componentes dos sistemas de captação de

água pluviais são: rufos, calhas e condutores verticais. Os rufos podem ser metálicos ou de PVC, devem

garantir a estanqueidade à água e serem executados nos encontros dos telhados com as paredes. A NBR

8039 (ABNT, 1983) recomenda alguns detalhes construtivos para os rufos. As calhas conduzem a água

até o seu destino, ou diretamente à caixa de drenagem, ou até os condutores verticais. Geralmente, no

mercado se encontram calhas e condutores verticais metálicos (aço com tratamento ideal, para evitar

corrosão) ou em PVC.

Telhamento

É o conjunto de telhas constituído por diversos materiais (cerâmica, fibrocimento, concreto,

metálica e outros) e dimensões, tendo a função de vedação.

Serão comentadas as telhas cerâmicas, fibrocimento, concreto, poliéster e metálicas.

Cerâmicas

As telhas cerâmicas são de uso mais corrente no Brasil, sobretudo em construções residenciais unifamiliares. Segundo CARDOSO (2000) a estanqueidade e o desempenho térmico constituem os dois

principais pontos para a avaliação de utilização de um telhado. Dentre as causas das falhas de

adequabilidade a esses aspectos têm-se:

- grande número de juntas;

- deslocamento dos componentes durante fortes ventos (declividades e assentamentos

inadequados);

- deslocamento das telhas decorrentes de deformações excessivas das estruturas de sustentação;

- projeto inadequado de arremates (encontro de telhados e paredes), extravasores de água, etc.;

- acúmulo de algas, liquens e musgos nos encaixes;

- trasbordamento de calhas e rufos.

Em princípio, há dois tipos de telhas cerâmicas: as planas e as curvas.

As telhas planas são do tipo Marselha, também conhecidas por telhas francesas, e as telhas de

escamas, pouco encontradas. As telhas francesas são planas, com encaixes laterais e nas extremidades,




80

com agarração para fixação às ripas. Pesam aproximadamente 2 kg e são necessárias 15 peças por metro

quadrado de cobertura. Para a inclinação usual de 30º, isso corresponde a 22 peças por metro quadrado

de projeção (Figura 82).

Características Telhas Planas Telha Francesa

Dimensões (cm): 40(C) x 24 (L)

Peso: 45 kg/m2 (seca)

: 54 kg/m2 (saturada)

Resistência da telha: 20 kgf/cm2

Quantidade de telhas por m2: 15 un.

Inclinação mínima: 30%

Figura 82: Características das telhas planas e telha francesa. Modificado de IPT (1988).

As telhas do tipo capa e canal, também chamadas romanas ou coloniais, podem ser simples ou

com encaixes e de cumeeira. As coloniais simples, sem encaixe, pesam 1,80 kg por unidade. As coloniais

de encaixe são de diversos desenhos e tamanhos. O sistema de fixação destas telhas também varia muito.

As telhas de cumeeira são usadas nas cumeeiras e nos espigões, são do tipo capa, mas com encaixe e

desenho de arremate (Figura 83).

Características Telhas Curvas Capa/Canal (Plan)

Dimensões capa (cm): 46 (C) x 16 (L) x

12 (L)

Dimensões canal (cm): 46 (C) x 18 (L)

x 14 (L)

Peso: 72 kg/m2 (seca) – 1,5 kg/unidade



Inclinação mínima: 20 a 25%

Características Telhas Curvas Cumeeira

Dimensões capa (cm): 41 (C) x 18 (L) x 8 (A)

Peso: 2,5 kg/unidade

Quantidade: 3 telhas/metro linear

Figura 83.: Características de algumas telhas curvas. Modificado de IPT (1988).




81

Características Telhas Curvas Romana

Dimensões (cm): 40(C) x 24 e 27 (L)

Peso: 48 kg/m2 (seca) - 2,26 kg/unidade




Características Telhas Curvas Portuguesa

Dimensões (cm): 39(C) x 21 (L)





Características Telhas Curvas Colonial

Dimensões (cm): 46 (C) x 18 e 14 (L)





Características Telhas Curvas Capa/Canal (Paulista)

Dimensões capa (cm): 46 (C) x 16 (L) x

12 (L)

Dimensões canal (cm): 45 (C) x 18 (L)

x 14 (L)





Figura 83 cont.: Características de algumas telhas curvas. Modificado de IPT (1988).




82

Inclinações dos telhados

A inclinação da cobertura deve ser definida durante a fase do projeto, para definir a telha a ser

utilizada e para evitar grandes dimensões, o que previne o acúmulo excessivo de água de chuva sobre o

telhado. Uma vez escolhida a telha, a instalação desta deve respeitar as orientações da empresa quanto à

inclinação mínima (para evitar o “retorno” de água), e a inclinação máxima (para evitar que a telha

“escorregue” sobre o madeiramento) (Figura 84 e Tabela 18).

A inclinação pode ser expressa em porcentagem (%), ou em graus(º), sendo que a primeira é a

forma mais usual, calculada pela relação altura/base, sendo;

Bhxi 100

=

Onde: Telhado

i=inclinação (%)

h=altura do telhado (m)

B=base ou vão do telhado (m)

Figura 84: Detalhes da inclinação do telhado

Tabela 18: Inclinações mínimas recomendadas para diversas telhas. Inclinação

Tipo cm/m % Ângulo (graus)

Barro plana Francesa 30 30 16

Barro Romana,

Portuguesa, Italiana,

Americana

30 30 16

Barro canal Colonial,

Paulista, Plan

20 20 11

Cimento amianto 10 20 5

Plástica ondulada 15 15 8

Zinco ondulada 15 15 8

Vidro Igual colonial e francesa Igual colonial e francesa Igual colonial e

francesa

A Figura 85 demonstra as alturas e os vãos recomendados para as telhas planas e curvas.




83

Telhas Planas Telhas curvas (Colonial e Plan)

Figura 85: Diversas alturas dos telhados e vãos. Fonte: Cerâmica Forte

Fibrocimento (cimento-amianto)

É composto basicamente por 90% de cimento e menos de 10% de fibras de amianto crisotila

O amianto, também conhecido como asbesto, é uma fibra mineral natural utilizada como matéria-

prima na produção de peças de cimento-amianto (Figura 86).

Possuem as seguintes vantagens:

- Mais leves que as cerâmicas

- Montagem mais rápida

- Baixo custo

- Podem ser apoiadas em estruturas de madeira, metálicas ou concreto.

Desvantagens

- Baixo conforto térmico

Características Telha ondulada

- Inclinação mínima: 17,6% (10º)

- Condutibilidade térmica (20 oC): K=0,31 W/m oC

- Dilatação térmica: 0,01 mm/m oC

- Resistência ao fogo: até 300 oC

- Vão livre máximo (m): 1,15

- Largura total (m): 0,5

- Largura útil :0,45

- Peso médio (kgf/m2): 10

- Inclinação mínima: 27% ou 15º

- Módulo elasticidade: 15.000 e 20.000 MPA

Figura 86: Características das telhas de fibrocimento.




84

Concreto

Segundo CARDOSO (2000), são compostas de aglomerantes, agregados e óxidos que são

responsáveis pela sua coloração. Tem uso ainda limitado no Brasil sendo empregadas sobretudo em

edifícios de médio e alto padrão (Figura 87).

Vantagens

- Alta impermeabilidade: baixa sobrecarga devido à absorção de água

- Podem ser pintadas

- Resistência à granizos e maresia

- Conforto térmico

Desvantagens

- Custo

Características Concreto

- Inclinação mínima: 30%

- Comprimento útil: 32 cm

- Largura útil: 30 cm

- Espessura: 1,2 cm

- Peso: 4,70kg/unidade

- Quantidade telhas por m2: 10,5 un.

Figura 87: Características das telhas de concreto.

Poliéster com Fibra de vidro

Segundo CARDOSO (2000), são chapas onduladas de poliéster (70%) reforçado com filamentos

de vidro (30%), apresentada em vários perfis adaptáveis a telhas de outros materiais como fibrocimento e

metálicas (aço zincado). São incolores e translúcidas (Figura 88).

Vantagens

- Flexíveis

- Resistentes a gases industriais, óleo e agentes químicos

- Proporcionam aumento da luminosidade do ambiente

Características Poliéster

- Inclinação mínima: 27% (15º)

- Comprimento: de 1,22 a 12,0 m

- Largura: de 0,5 a 1,10 m

- Espessura: 1,2 mm

- Peso: 1,4 a 1,6 kg/m2

Figura 88: Características das telhas de poliéster.




85

Telhas Metálicas

Apresentam uso predominante em edifícios comerciais e industriais, tendo a chapa de aço como

material básico para a fabricação moldada a frio, zincada ou pintado com material sintético. Podem

também ser de alumínio, sendo de maior durabilidade, maior preço e menor peso (Figura 89).

Vantagens

- Material leve e durável

- Resistência à corrosão

- Rapidez na execução

- Várias seções e cores

Desvantagem

- Conforto térmico

Características Aço

- Inclinação mínima: 10%

- Comprimento máximo: 12,0 m

- Largura: 1,10 m

- Altura da onda: 1,75 cm

- Espessura: 0,43 mm, 0,50 mm ou 0,65 mm

Figura 89: Características das telhas de aço.

Linhas do telhado

São constituídos por linhas (vincos) conferindo várias formas, sendo as linhas principais a

cumeeira, rincão (água furtada) e espigão (Figura 90), onde:

Cumeeira: divisor de águas horizontal

Espigão: divisor de águas, porém inclinado

Rincão: receptor de águas inclinado

Figura 90: Componentes das linhas do telhado. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado.




86

O telhado pode terminar em oitão ou em água (Figura 91)

Terminado em Oitão Terminado em água

Figura 91: Telhado com terminação em oitão ou água. Fonte: Borges (1972).

Tipos de linhas de telhados

Definição de Água: superfície plana inclinada de um telhado

As linhas dos telhados podem ser divididas em uma água, duas águas, três águas e quatro águas

(Figuras 92, 93, 94,95, respectivamente).

Figura 92: Telhado de uma água. Fonte: Borges (1972)

Figura 93: Telhado de duas águas. Fonte: Borges (1972)




87

Figura 94: Telhado de três águas. Fonte: Borges (1972)

Figura 95: Telhado de quatro águas. Fonte: Borges (1972)

Outro ponto a ser comentado sobre as linhas dos telhados é o beiral.

O beiral é a projeção do telhado para fora do alinhamento da parede externa, com larguras que

variam de 0,4 a 1,0 m, sendo as mais comuns de 0,50; 0,60 e 0,80m.

Tem a função de proteger as paredes da insolação (proporciona maior conforto) e da chuva.

Podem ser em laje ou em telhas vã (Figura 96).

Laje Telhas

Figura 96: Tipos de beirais sobre lajes ou telhas.

9.2. FORROS

Geralmente desempenham dupla função:

– nivelar o teto e fornecer suporte às instalações,

– propiciar correção térmica, uma vez que os telhados têm em geral pequena espessura.




88

Pode-se dizer que o espaço de ar confinado entre a cobertura e o forro, e o próprio forro,

participam da correção térmica. É dispensável quando tem-se laje.

Os materiais mais comuns são a madeira, PVC, isopor e lã de vidro. As subcoberturas também

podem ser utilizadas para proteção de poeira ou melhoria no conforto da instalação.

Madeira

São réguas de madeira com largura de 7 ou 10 cm e espessura de 1 cm, pregados nos caibros do

telhado ou tetos pelo lado de dentro do ambiente. Pode ter uso residencial ou comercial sendo ideal para

revestimentos internos de tetos e paredes com função decorativa e de isolamento do telhado, impedindo a

entrada de poeira e umidade.

Características

Praticidade

Leveza

Rapidez na colocação

PVC

Forro Modular PVC utiliza placas removíveis, facilitando o acesso acima do forro. Possibilita o

uso de luminárias embutidas ou externas. Não inclui acabamentos

Características

Facilidade de limpeza e manutenção;

Estabilidade dimensional;

Durabilidade;

Resistência aos raios ultravioletas

Lã de vidro

São forros termo-acústicos fabricado em painéis rígidos, de Fibras de Vidro finas, aglomeradas

com resinas sintéticas. O revestimento da face exposta pode ser em PVC rígido é muito utilizado para

escritórios, galpões, lojas e Indústrias e em todos os ambientes que necessite de tratamento acústico e

térmico.

Isopor

Feito em Poliestireno expandido (EPS) em chapas que podem variar de 5 a 500 mm

Características

Ótimo isolante térmico . retardante à chama conforme norma NBR 11752;

Base revestida com resina acrílica texturizada . fácil instalação e manutenção;

Anti-alérgico . não deforma . não sofre alteração de tonalidade com o tempo;

Não apodrece . pode ser repintado . dispensa ou reduz o uso do ar-condicionado;

Alta resistência à umidade . ótima relação custo-benefício . produto reciclável




89

9.3. SUBCOBERTURAS

São produtos instalados abaixo do telhado para proteger o forro ou laje de poeira, vento, ruído,

goteiras e calor.

Nem todas as subcoberturas são isolantes térmicos.

As mantas são as subcoberturas mais utilizadas, sendo de alumínio e espuma.

Possuem as vantagens de:

- Diminuir a temperatura em até 9º C

- Baixo custo. Mais barato do que qualquer outro isolante disponível no mercado.

- Adapta-se a qualquer tipo de cobertura. Resistente à tensão, ao impacto e ao atrito.

- Não desenvolvem fungos.

- São impermeáveis

CAPÍTULO X - ACABAMENTO

Nas construções e instalações rurais o acabamento pode ser muito específico, sendo realizado em

locais que necessitem de higiene, proteção ou conforto térmico. É a parte mais onerosa de uma obra.

Acabamento é o arremate final da estrutura e dos ambientes da edificação, feito com os diversos

revestimentos de pisos, paredes e telhados. Outros materiais utilizados para acabamento são as madeiras,

ferragens, vidros e pintura.

Revestimento de paredes

Segundo BORGES (2006) os revestimentos tem função básica de proteger as alvenarias contra

chuva e umidade, além de efeito arquitetônico, embelezando as fachadas e ambientes que compõem uma

construção.

O primeiro tipo de revestimento utilizado nas paredes é a massa grossa e a massa fina, que

servem de substrato (base) para a aplicação de pinturas, azulejos ou outros revestimento mais nobres

como pedras ou cerâmicas.

Existem também os casos de alvenaria com tijolos ou blocos aparentes que possuem duas

finalidades: efeito arquitetônico e para o barateamento das construções com a eliminação das camadas de

revestimento.

Um tipo de revestimento bastante utilizado é a argamassa de cimento, cal e areia, sendo

econômica e fácil execução. É aplicado em 3 camadas: chapisco, emboço e reboco.

Chapisco: Tem a finalidade de criar uma superfície áspera entre a alvenaria e a massa grossa

(emboço), a fim de melhorar a aderência desta. É constituída por traço 1:3 (cimento e areia).

Emboço: Também chamada de massa grossa, é a mesma utilizada no assentamento de tijolos e da

cumeeira de telhados. Para confecção do emboço interno ou externo utiliza-se um traço de 1:4 (Argamix:

areia). A Argamix é um cimento de alvenaria com menor resistência que o cimento comum.




90

Reboco: É o acabamento final das paredes, que pode ser acrescido de massa fina. Apresenta traço

1:5 (Argamix e areia fina) para reboco interno e traço 1:4 (Argamix e areia) para reboco externo.

Revestimentos de paredes para áreas molhadas

Azulejos

Material cerâmico (louça vidrada), normalmente em formato quadrado (15x15 cm) ou (20x20 cm)

e retangular (20x30 cm). Atualmente são assentados com Cimentcola, tornando o trabalho mais rápido e

seguro.

Pintura acrílica

Revestimento mais novo, impermeável e lavável. São aplicados três produtos: fundo, brilho e o

vitrificador impermeabilizante.

Pisos

Segundo BORGES (2006) são classificados de acordo com a capacidade de resistência à abrasão

(desgaste da superfície) (Tabela 19).

Tabela 19: Classes de pisos e utilização. Fonte BORGES (1996).

Classe Utilização

1 Tráfego leve: banheiros e dormitórios residenciais

2 Tráfego médio: interiores residenciais de menor tráfego

3 Tráfego médio/intenso: lojas internas e corredores

4 Tráfego intenso: lojas, lanchonetes, bancos, restaurantes, escolas, hospitais, hotéis, escritórios, caminhos preferenciais.

5 Tráfego super intenso: piso para unidades industriais e comerciais, supermercados, aeroporto e rodovias.

Os tipos mais freqüentes para construções e instalações rurais são as lajotas cerâmicas, ladrilhos

cerâmicos, lajota de concreto, cimentado, e borracha.

Esquadrias de madeira

É todo o trabalho executado pelas marcenarias. Segundo BORGES (1996), configuram partes das

esquadrias:

- Portas

- Janelas

- Portões

- Gradis

- Portinholas para abrigos

Vidros

É um produto obtido pelo resfriamento de uma massa em fusão, principalmente a sílica. Podem

ser agrupados de acordo com o processo de fabricação, sendo:

Recozidos – vidros comuns, com fusão a 1500oC, saindo do forno com a espessura desejada.




91

Temperados – aquecimento da chapa de vidro até próximo à fusão seguida de um rápido

resfriamento da superfície por meio de jatos de ar, conferindo maior resistência à compressão, flexão e

choque térmico.

Laminados – obtidos pela colocação de um filme (Butiral Polivinil) entre duas chapas de vidro

comum.

Pintura

Segundo BORGES (2006), cabe à pintura o acabamento final da maioria das peças de uma

construção. Entre os poucos materiais que não recebem a pintura temos aparelhos sanitários, pisos e

azulejos.

Na maioria das vezes a escolha da tinta recairá sobre aquela de menor preço, ou, então sobre

aquela que, por experiência própria do construtor, do engenheiro, ou do pintor ou do proprietário, for a

mais apropriada.

Nas paredes e forros internos utilizam-se cal, tempera, óleo e látex. Nas paredes externas cal e

látex. Em esquadrias de ferros utilizam-se grafita, esmalte e óleo e em esquadrias de madeira utilizam-se

o esmalte, verniz e óleo.

Para podemos avaliar a qualidade de uma tinta, deve-se ter em mente alguns conceitos como:

- Estabilidade: evitar tintas com excesso de sedimentação e empedramento. Tem que ser

homogênea e uniforme.

- Rendimento (cobertura): Consumo de tinta por metro quadrado de superfície pintada, para que

esta fique totalmente coberta.

- Aplicabilidade: Facilidade de espalhamento e acabamento uniforme da superfície.

- Durabilidade: Tempo que a tinta irá resistir à ação das intempéries.

- Lavabilidade: Devem apresentar resistência quando as paredes são limpas com pano úmido e

produtos de limpeza comuns, não devendo apresentar manchas após estas operações.

CAPÍTULO XI - VENTILAÇÃO

Definição: Ação do vento, movimento do ar. Pode ser também o deslocamento de ar através de

uma edificação, por suas aberturas, umas funcionando como entradas e outras como saídas.

Tem a função de renovar o ar ambiente promovendo a higiene, o conforto térmico e a dissipação

de calor (resfriamento de equipamentos ou materiais).

Higiene: dissipação de gases (gás carbônico, amônia, vapor d’água, etc.), odores, contaminantes

que possam prejudicar seres humanos e animais (Figura 97).

Conforto Térmico: é um estado de espírito que reflete a satisfação com o ambiente térmico que

envolve a pessoa (animal). Se o balanço de todas as trocas de calor a que está submetido o corpo for nulo

e a temperatura da pele e suor estiverem dentro de certos limites, diz-se que está em Conforto Térmico.

Dissipação de calor: equipamentos que produzam energia calorífica irão aquecer as instalações,

sendo necessário seu resfriamento para melhoria das condições ambientais.




92

Figura 97: Falta de renovação de ar (ventilação). Modificado de Montenegro (1984).

A ventilação pode ser natural ou artificial (mecânica).

Natural: realizado pela ação dos ventos ou diferença de pressão.

Artificial: realizado por ação mecânica com gasto de energia.

Critérios de ventilação:

a) Requisitos básicos do ser vivo: suprimento de O2 e baixa concentração de CO2.

b) Desconcentração de gases: sulfeto de hidrogênio (H2S) e amônia (NH4)

c) Remoção do excesso de calor dos ambientes: pode incrementar as trocas de calor por

convecção e evaporação.

FATORES QUE AFETAM A VENTILAÇÃO NATURAL

As diferenças de pressão exercidas pelo ar, sobre uma construção, podem ser causadas:

- ação dos ventos;

- diferença de densidade do ar interno e externo (efeito chaminé);

- ambas simultaneamente.

Ação dos ventos

Zonas expostas a sobrepressão e outras expostas a subpressão

Entradas (aberturas) nas zonas de sobrepressão e saídas (aberturas) nas paredes sujeitas a

subpressão. A distribuição das pressões depende da direção e velocidade dos ventos e da arquitetura da

edificação (Figura 98).




93

Figura 98: Diferentes pressões em função das instalações. Fonte: BAÊTA e SOUZA (1997). Modificado

Efeito Chaminé

Elevação da temperatura do ar interior ñ $ densidade do ar ñ ascensão

O ar interno sai pelas aberturas mais altas e ar externo penetra pelas aberturas mais baixas (Figura

99). O fluxo será mais intenso quanto mais altas forem as aberturas de saída e mais baixas forem as

aberturas de entrada.




94

Efeito chaminé Tipos de cumeeira

Figura 99: Efeito chaminé e tipos de cumeeira. Fonte: Fonte: BAÊTA e SOUZA (1997). Modificado Simultaneidade de processos

Somatório de forças ou contraposição (pode prejudicar a ventilação). Geralmente é o que

acontece na prática (Figura 100).

Figura 100: Somatório de forças na ventilação. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado. FATORES QUE AFETAM A VENTILAÇÃO NATURAL O fluxo de ar que entra e sai de uma edificação depende:

- da diferença de pressão entre os ambientes interno e externo;

- da resistência ao fluxo de ar, oferecida pelas aberturas e pelas obstruções internas;

- de implicações relativas à forma.

A Figura 101 demonstra a aplicação de defletores no conforto de animais.




95

Figura 101: Defletores contribuindo para o aquecimento e ventilação. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008).

Modificado.

A Figura 102 demonstra as ventilações adequadas para o verão e inverno em instalações. A

Figura 103 mostra como anteparos podem ajudar ou impedir a ventilação.

Inverno Verão

Figura 102: Tipos de ventilações em função da estação do ano. Fonte: Fonte: BAÊTA e SOUZA (1997).

Modificado

Anteparo que evita a ventilação Anteparo que ajuda a ventilação

Figura 103: Anteparos que contribuem ou impedem a ventilação na instalação. Fonte: Fonte: BAÊTA e

SOUZA (1997). Modificado

Ventilação artificial (mecânica)

É produzida por dispositivos especiais (ventiladores, exaustores etc.) que requerem energia e que

proporcionam diferenças de pressão criadas mecanicamente.

Vantagens: tratamento do ar (filtragem, secagem, umidificação) e melhor distribuição.

Pode ser exaustora (sistema de ventilação de pressão negativa) ou diluidora (sistema de ventilação

de pressão positiva)




96

SISTEMA DE VENTILAÇÃO DE PRESSÃO POSITIVA

Ventiladores forçam o ar externo para dentro da construção, aumentando a pressão do ar, o que

por sua vez movimenta o ar interno para fora. O ar da ventilação é misturado com ar viciado do ambiente

ocasionando uma “ação diluidora”.

Pode ser do tipo lateral ou do tipo túnel (Figura 104).

Lateral Túnel

Figura 104: Tipos de ventilação positiva. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado.

Sistema de ventilação de pressão negativa O ar é retirado por exaustores, criando um vácuo parcial na construção, e esta diferença de

pressão entre o exterior e o interior determina que o ar externo seja succionado para o interior da

edificação (Figura 105).

Figura 105: Tipos de ventilação negativa. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado.

VENTILADORES

É uma bomba de ar funcionando para vencer as pressões de resistência impostas pelos dutos e

demais equipamentos;

São usados para criar diferenças de pressão entre o exterior e o interior da instalação;

Classificados em centrífugos e axiais (Figura 106).

Ventiladores Centrífugos

Composto de carcaça, rotor, mancais, eixo

Utilizados em sistemas cuja pressão de resistência varia de 12 a 76 mm c.a

Ventiladores Axiais




97

Composto basicamente da hélice e eixo, e em alguns casos, de carcaça.

Utilizados em sistemas com pressão de resistência até 6,4 mm c.a

Ventiladores Centrífugos Ventiladores Axiais

Figura 106: Tipos de ventiladores. Fonte: Fonte: BAÊTA e SOUZA (1997). Modificado

Resfriamento Evaporativo Adiabático

Consiste na evaporação de uma determinada quantidade de água. O ar a ser resfriado tem menor

pressão de vapor que superfície umedecida ou de água livre, e cede a energia necessária para a

evaporação. A eficiência do sistema de resfriamento evaporativo será maior, quanto menor for a umidade

do ar.

Tipos

Nebulização

Material poroso umedecido (esponjas)

Nebulização

Consiste no bombeamento de alta pressão através de bicos de nebulização “atomiza” a água

(aumento da superfície específica).

A evaporação absorve calor sensível, sendo que a velocidade de evaporação e taxa de

resfriamento do ar diminui com o aumento no tamanho da gota, que deve ter tamanho entre 0,5 a 50

micra, deverão manter-se em suspensão e sem condensar-se (Figura 107).

Material poroso umedecido

O ar atravessa material poroso (esponja) umedecido, onde ocorrem trocas de calor e massa, com

resfriamento do ar antes de sua condução para o interior da instalação (através de sistemas de ventilação

de pressão positiva ou negativa) (Figura 107).




98

Nebulização Material Poroso Umedecido

Figura 107: Nebulização e resfriamento por material poroso.

Tipos de esponja:

Raspas de Madeira: Requer estrutura malha com arame como suporte

-Baixo custo

- Vida útil: ~2 anos

Fibras de Poliester (Aquacel Plus): Requer estrutura malha com arame como suporte

- Custo intermediário

- Vida útil: ~2 anos

“Pads” de Celulose (Kool-Cel): “Self-supporting” – não precisam de estrutura

- Alto custo

- Vida útil: 10 anos

Outros Materiais

- Fibras plásticas

- Argila expandida

CAPÍTULO XII - ELETRIFICAÇÃO RURAL

Diversas atividades necessitam de energia, como:

- Iluminação

- Irrigação

- Recalque de água

- Aquecimento de granjas

- Ventiladores

- Resfriamento (frigoríficos)




99

A propriedade eletrificada apresenta maior facilidade na produção, maior valor, dependência

parcial de fatores climáticos (períodos seco e chuvoso – quente e frio) e possui alternativas na produção

(culturas irrigadas, ampliação de área de cultivo).

Segundo estimativas, no Brasil existem de 2 a 3 milhões de domicílios — ou 12 milhões de

pessoas - sem acesso a energia. No mundo, esse número é de aproximadamente 2 bilhões de pessoas.

Corrente elétrica

Elétrons livres (órbitas mais distantes) se deslocam de forma desordenada

Quando passam a ter movimento organizado, dão origem à corrente elétrica

Então, corrente elétrica é o movimento ordenado de elétrons no interior de um condutor. Sua

unidade de medida é o ampère (A). Como efeitos da corrente elétrica temos o térmico (lâmpada de

filamento, chuveiro), o magnético (eletroimã) e o químico ( pilha).

Circuito elétrico

Para se obter corrente elétrica é necessário um circuito elétrico, que é composto por:

gerador: organiza o movimento dos elétrons

condutor: assegura a transmissão do movimento, ou seja, conduz a corrente elétrica

receptor: utiliza a corrente elétrica (transforma a energia elétrica em energia mecânica, térmica,

etc) (Figura 108).

Os circuitos elétricos são o conjunto de fios, conduítes e disjuntores, que partindo do quadro de

distribuição, alimentam por meio de tomadas os vários pontos de uma edificação, com suas necessidades

específicas.

Circuito elétrico Onde

G= gerador

R=receptor (ex. lâmpada)

I = corrente elétrica

C= condutor elétrico (fio)

U = tensão (diferença de potencial) - Volt

Figura 108: Exemplo de um circuito elétrico. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado.

Tensão elétrica

Tomemos um sistema de vasos comunicantes como exemplo. A água tem a tendência de sair do

local com maior potencial (A) e ir para (B). Assim, quando se abrir o registro R, a carga hidráulica fará

com que a água caminhe de A para B, até que se igualem as pressões nos dois reservatórios. Com os

elétrons, o princípio será o mesmo, onde os elétrons caminharão do maior para o menor potencial (Figura

109).




100

Figura 109: Esquema ilustrativo da preferência do caminho dos elétrons. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008).

Modificado.

Resistência Elétrica

É a oposição à passagem da corrente elétrica. É medida em ohm (Ω). Depende:

- Comprimento do condutor (L)

- Seção do condutor (S)

- Material do condutor

- Temperatura

Onde:

R= Resistência Ω

ρ = resistividade (função do material e da temperatura – Tabela 20) (Ωm)

Tabela 20: Material e resistividade à 20oC ( TONEGUZZO et al. 1986)

Material Resistividade (Ωm) a 20oC

Aço 18 x 10-8

Alumínio 2,8 x 10-8

Cobre 1,7 x 10-8

Ferro 10 x 10-8

Níquel 6,8 x 10-8

Tungstênio 5,6 x 10-8

Podemos concluir que:

A resistência de um condutor dobra de valor se o seu comprimento dobrar.

Se a secção de um fio dobrar de valor a sua resistência diminui pela metade.

A resistência elétrica está presente em todo componente elétrico, mesmo no melhor condutor. Ao

passar corrente por este condutor ocorrerá o aquecimento deste, que será mais elevado quanto maior sua

SLR ρ=

A energia é dissipada em forma de energia térmica




101

resistência e quanto mais elevada a corrente. Este calor poderá vir a prejudicar a o equipamento,

sobretudo o material isolante, razão porque cada motor, transformador, etc, vem com a informação da

temperatura máxima que pode suportar. A temperatura máxima depende do material isolante usado.

Entretanto, por razões de segurança, pode-se dizer que de modo geral esta não deverá ultrapassar de 70 a

80oC (SIEMENS, 1976).

A tabela 21 apresenta exemplos de matérias condutores, isolantes e suas aplicações.

Lei de Ohm

Ao aplicar a tensão (U) de 1 V em um circuito com resistência (R) de 1 Ohm, a corrente (I) que

circulará será de 1 Ampére.

Assim teremos:

Tabela 21: Exemplos de materiais condutores, semicondutores e isolantes (SIEMENS, 1976).

RxIUouRUI =→=




102

Potência Elétrica

É o produto da tensão pela corrente. A unidade de medida é o Watt (W)

Relação entre potência e resistência

(Lei de Joule)

Conversão de unidades

1 cv=736W=0,736 kW

1 HP=746W=0,746kW

1 quilowatt (kW) = 1.000 watts = 1,36 cv

Energia Elétrica

É a Potência Elétrica pelo tempo. A unidade de medida é o Watt-hora (Wh) ou kilowatt-hora

(kWh)

Cálculo:

E: energia elétrica (Wh)

P: potência elétrica (W)

T: tempo de duração (h)

Rendimento

É a relação entre potência fornecida e potência absorvida. Parte da potência fornecida que é

transformada em potência útil.

Tipos de corrente elétrica (Figura 110)

Corrente alternada

Corrente contínua

Corrente alternada

Obtida pela variação do fluxo magnético nos condutores das bobinas dos geradores.

A forma de onda usual em um circuito é senoidal por ser a forma de transmissão de energia mais

eficiente para longas distâncias.

O valor de sua tensão é alterado por intermédio de transformadores

Corrente contínua

A direção permanece constante

Possui pólos positivo e negativo definidos

UxIP =

PxTE =

....)(

absorPotfornPotR =η




103

Esse tipo de corrente é gerado por baterias de automóveis ou de motos (6, 12 ou 24V), pequenas

baterias (geralmente de 9V), pilhas (1,2V e 1,5V) e células solares.

Este tipo de circuito possui um pólo negativo e outro positivo (é polarizado), cuja intensidade é

mantida.

Corrente Contínua Corrente alternada

Figura 110: Demonstração da corrente contínua e alternada. Fonte: FARIA JÚNIOR (2008). Modificado.

FREQUÊNCIA

Grandeza física ondulatória que indica o número de revoluções (ciclos, voltas, oscilações, etc) por

unidade de tempo.

Alternativamente, podemos medir o tempo decorrido para uma oscilação. Este tempo em

particular recebe o nome de período (T).

Desse modo, a freqüência é o inverso do período.

No Brasil a variação da rede elétrica é de 60 Hz.

Hertz: Corresponde ao número de oscilações de uma onda por segundo

TIPOS DE LIGAÇÃO

Os componentes de um circuito elétrico podem estar ligados a este de duas maneiras:

- em série

- em paralelo

Ligações em série

Tendo que cada componente possui uma resistência elétrica interna, os consumidores serão

representados por resistores. Assim, “a resistência total é igual a soma das resistências” (Figura 111).

Ou seja: RT = R1+R2+R3+....

Quanto à corrente que passa por estes, temo que “a corrente é uma única no circuito em série, de

modo que cada componente é percorrido pela mesma corrente”.

Tf 1

=




104

Ou seja: I = I1 = I2 = I3 = ....

Com relação à tensão (U) existe uma diferença pois em cada componente ocorrerá uma queda de

tensão de tal modo que passando de um componente ao seguinte, a tensão vai se reduzindo pela diferença

de tensão aplicada menos a/ou as quedas de tensão havidas nos componentes anteriores.

Figura 111: Ligações de elementos em série

Ligação em paralelo

Esta ligação apresenta-se diferente da em série, tendo a resistência total “o inverso do valor total

da resistência é igual à soma dos inversos de cada resistência parcial”

Ou seja:

Com relação à corrente temos que “em cada resistor passará uma corrente proporcional à sua

resistência, sendo que a soma das correntes de cada resistor dará a corrente total”.

Ou seja: It = I1 + I2 + I3 +......

Quanto à tensão, no “circuito paralelo a tensão aplicada é constante e única”. Uma vez que o

tamanho dos componentes do circuito é escolhido em função da tensão e da corrente, fica claro que

dependendo da maneira de ligar o componente ao circuito e os componentes entre si, resultarão tensões e

correntes diferentes.

Figura 112: Ligações de elementos em paralelo

Sistemas de alimentação

Monofásicos, bifásicos e trifásicos.

Monofásico (dois fios)

I2

∆U3 R3

1

I1

It

I3

∆U1 R1

∆U2 It R2

1

...1111

321

+++=RRRRt

∆U3 R3

1

∆U2 R2

1

∆U1 I I

I1 I2 I3

R1




105

O sistema monofásico compõe-se de um condutor de fase e um neutro (Figura 113). O condutor

de fase conduz a eletricidade (positivo) e o neutro fecha o circuito e não conduz eletricidade (negativo).

Segundo SIEMENS (1976) a construção desse sistema é mais simples que os bifásicos e trifásicos, pois o

poste necessita de menos isoladores, o cabo é apenas um e o transformador e as chaves são mais baratas.

Esse sistema fornece eletricidade em uma tensão de 110/127 Volts.

Figura 113: Sistema monofásico no poste e detalhe dos fios com a tensão correspondente. (Modificado de

Manual /CESP, 1983).

Bifásico (três fios)

Composto de dois fios fase e um neutro (Figura 114). Com esta configuração pode-se instalar

duas redes de circuitos internos independentes de 110/127 Volts ou circuito de 220/240 Volts.

Figura 114: Sistema bifásico no poste e detalhe dos fios com as tensões correspondentes. (Modificado de

Manual /CESP, 1983).

Trifásico (quatro fios)

É composto de três fios fase e um neutro. Neste tipo de alimentação pode-se instalar três redes

independentes de 110/127 Volts, uma rede de 220/240 Volts junto com uma rede de 110/127 Volts, e uma




106

rede de 330/360 Volts. Não é um sistema comum para residências, sendo justificado para instalação de

motores potentes e máquinas especiais com elevados consumos de energia.

Figura 115: Transformador trifásico (www.wikipedia.org.)

Uma medida prática para identificar corretamente os fios fase e o neutro é usar fios de cores

diferentes. Nas instalações bifásicas ou trifásicas, com 2 ou três positivos, existe um padrão da ABNT,

sendo este: Positivos (preto, branco e vermelho), Neutro (verde) e Terra (azul).

INSTALAÇÃO ELÉTRICA

É o conjunto de normas, procedimentos e materiais, desde os fios que saem do poste da

companhia de energia até as lâmpadas, tomadas, fios, disjuntores de alguma edificação, usados para

transportar eletricidade, iluminando e fazendo com que vários utensílios, motores e máquinas funcionem

(Manual do Construtor, 2010).

Principais componentes de uma instalação elétrica:

Disjuntores

Sua principal função é proteger o sistema de sobrecargas de tensão ou curto-circuito (Figura 116)

Sua especificação deverá corresponder precisamente às necessidades do circuito que irá proteger. Se

colocar um disjuntor de 30 ampéres em um circuito de 15 ampéres e ocorrer uma sobrecarga, o disjuntor

não irá desligar e poderá ocorrer danos ao equipamento. Caso ocorra a instalação de um disjuntor de 20

ampéres em um circuito de 30 ampéres, o disjuntor será desarmado constantemente, causando prejuízos.


http://www.wikipedia.org.)



107

Figura 116: Disjuntores unipolar, bipolar e tripolar (respectivamente).

Fios e Cabos

São elementos de extrema importância na instalação elétrica. São eles que irão fazer a ligação

entre todos os dispositivos da instalação, desde o quadro de distribuição até a tomada ou lâmpadas da

edificação. A diferença entre fios e cabos é a sua flexibilidade. Os fios são constituídos de apenas um

elemento rígido. Os cabos são formados por vários fios muito finos. A vantagem dos cabos é que por

serem mais flexíveis, são ideais para instalações onde as tubulações têm muitas curvas (Figura 117).

A bitola do fio padrão para circuitos residências é de 2,5 mm. Nos circuitos de 110/127V, este fio

pode suportar entre 1.200 a 1.600W. Nos circuitos de 220 V a carga poderá ser de aproximadamente

2.200W.

As bitolas dos fios podem ser alteradas em função da tensão. Por exemplo: um ramal de 1.200 W

terá, em 220 V, aproximadamente a metade da bitola de outro, de mesma potência, que utiliza 110V. Na

prática isso significa um menor custo pelo uso de uma bitola menor. No entanto, acidentes com tensões de

220 V são mais perigosos que com 110 V, por isso os projetistas recomendam o uso de 220 V apenas em

circuitos específicos, que alimentam equipamentos de maior consumo e pedem ramais exclusivos

(Manual do Construtor, 2010).

Figura 117: Diferença entre fios e cabos. (Fonte: www.conduspar.com.br)

Conduítes e Eletrodutos

São tubos de passagem da fiação, que através das paredes e piso interligam o quadro de

distribuição a todos os pontos da instalação.

Os conduítes são tubos flexíveis, ondulados, que podem ser de plástico ou de metal, ideais para a

passagem dos fios em curvas. É o mais utilizado nas construções residenciais devido ao seu menor custo e

facilidade de instalação (Figura 118).

Os eletrodutos (Figura 119) são tubos rígidos, feitos de material específico para instalações

elétricas, em metal ou PVC rígido, com conexões similares aos canos de água. Podem ser usados em


http://www.conduspar.com.br)



108

locais onde o peso da estrutura ou do concreto será maior e devem ser usados principalmente em

instalações aparentes da estrutura de energia, para o relógio de medição do consumo. Apresentam como

desvantagem as curvas em ângulos de 90º, o que dificulta a passagem dos fios (Manual do Construtor,

2010).

É importante avaliar corretamente a largura desses dutos para que haja uma folga entre os fios,

facilitando a passagem dos mesmos e possibilitando a passagem de novos fios, caso seja necessário

acrescentar uma fiação extra para novos circuitos. A passagem da eletricidade aquece os fios, assim, uma

fiação muito apertada poderá causar um super aquecimento, sobrecarga ou curto-circuito.

Figura 118: Conduítes em teto (www.arqt.com.br) e parede (www.grandereforma.blogspot.com)

Figura 119: Eletrodutos de PVC e metal (www.eletroesters.com.br) e instalação aparente no teto com eletrodutos (www.fazfacil.com.br)

Quadro de distribuição

É a caixa onde serão instalados os disjuntores e, onde ocorre a distribuição dos circuitos elétricos

para vários pontos da edificação. É necessário que esteja definido o número de circuitos que serão usados

para adquirir um quadro com o número correspondente de disjuntores. Quase todos os quadros

disponíveis atualmente são feitos de metal, e é importante que sejam à prova de fogo (Figura 120).


http://www.arqt.com.br

http://www.eletroesters.com.br

http://www.fazfacil.com.br



109

a)

b)

c)

Figura 120: Quadros de distribuição: a) monofásico, b) bifásico, c) trifásico. (www.fazfacil.com.br)

Relógio de Medição

O medidor é o equipamento utilizado para medir e registrar o consumo de energia elétrica

(contagem). Existem dois tipos de medidores: o analógico e o digital.

Medidor Analógico


http://www.fazfacil.com.br)



110

É o tipo mais comum de medidor de energia elétrica é o Analógico ou de ponteiros. Ele é

composto por quatro relógios.

Para proceder a leitura devemos:

a) Comece a leitura pelo marcador da unidade localizado à sua direita na Figura 121.

b) Repare que os ponteiros giram no sentido horário e anti-horário, e sempre no sentido crescente

dos números, ou seja, do menor para o maior número.

c) Para efetuar a leitura, anote o último número ultrapassado pelo ponteiro de cada um dos quatro

relógios. Sempre que o ponteiro estiver entre dois números, deverá ser considerado o menor valor.

d) Para fazer o cálculo de seu consumo parcial, você deverá subtrair da leitura atual a última

leitura do mês anterior, que consta no campo "Leitura" no texto "Informações de Leitura" da sua conta de

energia elétrica.

Figura 121: Medidor analógico. www.fazfacil.com.br

Por exemplo: Leitura atual (5084 kWh); leitura do mês anterior (4869 kWh); subtraindo a leitura

atual pela anterior termos a leitura de 215 kWh, de onde será cobrado valor da conta de energia elétrica.

Medidor digital

Apresenta os algarismos em formato digital, funcionando como um registrador de quilometragem

percorrida por um veículo. Nesse tipo de relógio de luz, os números que aparecem no visor já indicam o

valor da leitura (Figura 122)

Figura 122: Medidor digital de energia elétrica (minulight.com.br)

Tarifas de energia elétrica

As tarifas de energia elétrica são divididas em classes, sendo comentadas as residências e as

rurais. A classe residencial é aquela que se enquadram também os consumidores residenciais de baixa

renda, cuja tarifa é estabelecida de acordo com critérios específicos. Na classe rural se enquadram as





111

atividades de agropecuária, cooperativa de eletrificação rural, indústria rural, coletividade rural e serviço

público de irrigação rural (Tabela 22).

Tabela 22 : Tarifas elétricas residências e rurais (www.aneel.gov.br)

Concessionária Residencial (R$/kWh) Rural (R$/kWh)

Elektro 0,33580 0,19091

CPFL 0,29549 0,16622

Cerca Elétrica

Divisão da pastagem em piquetes

Arame farpado: custo mais elevado

Pastejo rotativo

Conhecimento do projeto

Mau uso da cerca pode causar prejuízos

Pontos importantes

Tipo e raça de animal (cria, recria e engorda)

Quantidade, tamanho e forma dos piquetes

Animais por lote

Localização da água e sal

Praça de alimentação

Necessidade de corredores

Futuras divisões

Na definição do eletrificador

Comprimento da cerca elétrica (km)

Localização

Tipo (12 ou 220V, com painel e bateria)

Localização do aterramento e tipo de solo

Planejar antes de começar

- Cerca elétrica requer manutenção;

- Material empregado (eletrificador, isolador, arame, acessórios) seja específico para cerca

elétrica;

- A distribuição do choque pelo sistema.

Eletrificador de 220V

Local limpo, seco (abrigo) e seguro

Não instalar dentro de casa (raio)

Tomada independente


http://www.aneel.gov.br)



112

Não fazer reparos com eletrificador ligado

Treinar os funcionários

Boa condição da rede elétrica para ligação do eletrificador

Figura 123: Ilustração da instalação de um eletrificador. Fonte: CABRERA et al (2005)

Aterramento

Não tem função de segurança – é parte integrante do circuito elétrico

Fluxo de corrente passa pelo animal quando ele toca no fio eletrificado, entra no solo pela 4 patas

e retorna ao eletrificado, fechando o circuito (Figura 124).

Figura 124: Passagem da corrente elétrica pelo animal. Fonte: CABRERA et al (2005)

No mínimo 3 hastes de pelo menos 2,5 metros de comprimento, galvanizadas ou de cobreadas,

enterradas e conectadas entre si.

Devem estar distantes 3,0 m entre si

Distância entre hastes – maior que seu comprimento

Certificar-se que as ligações ficaram firmes (faíscas ou interferências)




113

Em linha Em triângulo

Figura 125: Instalação da cerca em linha ou em triângulo. Fonte: CABRERA et al (2005)

Altura e quantidade de fios

Varia em função do tipo de animal, da espécie de capim disponível e da declividade do terreno

(Figura 114).

Um fio

Gado de leite

Altura entre 0,80 e 0,90 m do nível do solo

Altura da lasca: 1,20 m

Dois fios

Nos corredores de acesso aos piquetes

Maior respeito quando manejados

Um fio Dois fios

Figura 126: Altura e quantidade de fios. Fonte: CABRERA et al (2005)

Distância entre lascas

De acordo com a declividade do terreno

Pouca declividade (20 a 30 metros)

Espaçamento muito longo (afrouxamento)

Espaçamento muito curto (arame pode esticar)

Erros comuns

Eletrificador sub-dimensionado ou instalação precária: Não haverá bom choque em nenhum

ponto da cerca.




114

Utilizar qualquer tubo como isolador nas lascas: mangueiras de jardim e outras não forma feita

para isso.

Utilizar qualquer tipo de fio nas passagens subterrâneas: utilizar fios que agüentem alta voltagem

(evitar vazamento para o solo)

Utilizar arames velhos, enferrujados e com emendas: má condução do choque.

Arame eletrificado muito baixo, em contato com a vegetação: o capim rouba a energia,

desperdiçando energia.

Eletrificar arame farpado: pode cortar o animal quando tomar o choque (susto) – segurança de

pessoas.

Forçar os animais a tocar na cerca elétrica no seu primeiro contato com o sistema

Achar que as molas foram feitas para resistir a força dos animais

Não verificar as condições da cerca e na dar manutenção.

Segurança

Instalar placas de segurança a cada 100 metros, em locais visíveis

Tinta que resista à intempéries

Normas do eletrificador

Eletrificador deve ser fiscalizado

Emitir som que indica seu funcionamento

Conserto realizado por empresa que produziu o equipamento.

CAPITULO XII - SANEAMENTO RURAL

O Saneamento Ambiental é um conjunto de ações socioeconômicas que tem por objetivos

alcançar Salubridade Ambiental por meio de água potável, coleta e disposição sanitária de resíduos

sólidos, líquidos e gasosos.

Tem por objetivo de promover a disciplina sanitária de uso do solo, drenagem urbana, controle de

doenças transmissíveis e demais serviços e obras especializadas, com a finalidade de proteger e melhorar

as condições de vida urbana e rural.

Ou seja, é o estado de higidez em que vive a população urbana e rural, tanto no que se refere a sua

capacidade de inibir, prevenir ou impedir a ocorrência de endemias ou epidemias veiculada pelo meio

ambiente, como no tocante ao seu potencial de promover o aperfeiçoamento de condições mesológicas

favoráveis ao pleno gozo de saúde e bem-estar.

Assim sendo, o saneamento rural é o saneamento ambiental aplicado a área rural.

No curso serão focalizados dois pontos:

- Água potável

- Resíduos líquidos (efluentes).

Segundo a portaria 518/04 - MS, artigo 4° é adotado a seguinte definição para água potável:




115

Água potável - água para consumo humano cujos parâmetros microbiológicos, físicos, químicos

e radioativos atendam ao padrão de potabilidade e que não ofereça riscos a saúde.

Para que seja atendido o padrão são necessários alguns cuidados, como:

• Manancial seguro (superficial ou subterrâneo);

• Análise prévia da água;

• Tratamento da água (desinfecção simples ou tratamento com filtros);

• Armazenamento adequado;

• Distribuição adequada para a propriedade.

Figura 127: Esquema com formas de captação de água.

Problemas oriundos do uso, distribuição e armazenamento inadequado:

- Disseminação de doenças (captação de água para gado próxima à cidade, que não possui

tratamento de esgoto);

- Contaminação de animais (cisticercose).

Figura 128: Armazenamento e distribuição inadequados.




116

Armazenamento e distribuição semi-adequados Armazenamento e distribuição adequados

Figura 129: Exemplos de armazenamento e distribuição semi-adequados e adequados, respectivamente.

Metálica Polietileno Fibra de vidro

Figura 130: Exemplos de caixas d’água de materiais diferentes.

Cisternas

Cisternas de placas são reservatórios cilíndricos, cobertos e semi-enterrados que permitem o

armazenamento de água para consumo humano.

Figura 131: Esquema de cisterna para consumo humano.




117

Segundo a Organização das Nações Unidas para a Agricultura e o Abastecimento, a agricultura de

base familiar reúne 14 milhões de pessoas, mais de 60% do total de agricultores, e detém 75% dos

estabelecimentos agrícolas do Brasil. É comum nessas propriedades o uso de fossas rudimentares (fossa

‘negra’, poço, buraco, etc.), que contaminam águas subterrâneas e, obviamente os poços de água, os

conhecidos poços ‘caipiras’. Assim, há a possibilidade de contaminação dessa população, por doenças

veiculadas pela urina, fezes e água, como hepatite, cólera, salmonelose e outras.

Fossa séptica

A fossa séptica é um aparelho sanitário no qual a ação de microrganismos transforma, por

fermentação, a matéria orgânica em substâncias minerais. Permite sedimentação, armazenamento dos

sólidos sedimentáveis (lodo) e sua digestão (ambiente anaeróbio).

Durante o processo podem ser produzidos gases, como: CH4, CO2 e H2S.

Vantagens:

- Remoção de 40 a 60% da demanda biológica de oxigênio (DBO);

- Remoção de 30 a 60% da demanda química de oxigênio (DQO);

- Remoção de 50 a 70% de Sólidos sedimentáveis;

- Remoção de 70 a 90% de Óleos e Graxas;

- CT (55% de remoção).

Funcionamento:

– Retenção do esgoto: 12 a 24 horas;

– Decantação do esgoto:

§ Sedimentação de 60 a 70% dos SS;

§ Formação de escuma.

– Digestão anaeróbia do lodo;

– Redução do volume do lodo.

Figura 132: Esquema de fossa séptica.




118

Sumidouro

O sumidouro trata-se de um poço não revestido, destinado ao despejo de líquidos domiciliares,

espaço onde são despejados os extravasados de fossas sépticas, para serem absorvidos pelo solo

envolvente. Pode ser de alvenaria ou concreto (desde que furado) e com fundo com pedra britada n° 4;

pode ser de lajes em concreto armado, com abertura para inspeção.

A distância entre sumidouros e poços deve ser de 20 m, se solos arenosos, aumentar distância.

Deve haver uma distância mínima de 3 m do lençol freático.

Biodigestores

Trata-se de câmara fechada onde é colocado material orgânico para decomposição. A degradação

é feita por microorganismos na ausência de oxigênio (anaerobiose), transformando compostos orgânicos

complexos em substâncias simples.

Produção de energia Ò GÁS

» Tratamento de rejeitos orgânicos Ò BIOFERTILIZANTE

Pode ocorrer por dois processos:

Contínuos: proporcionam permanente fornecimento de gás e biofertilizante.

Ex.: modelos indiano e chinês

Descontínuos: fornecimento de gás é interrompido para descarga do material digerido e nova

carga do material a digerir.

Ex.: batelada

Produtos da biodigestão:

1. Biofertilizante

• Obtido a partir da digestão anaeróbica de materiais orgânicos

• Total ausência de odores

• Concentração de nutrientes varia com tipo de substrato usado (nutrientes praticamente não se

perdem)

Uso: - solo: características físicas e químicas

- ração: gado e peixes

2. Biogás

É uma mistura de gases: principalmente, metano (CH4), gás carbônico (CO2) e, em menores

proporções, nitrogênio e gás sulfídrico. Produto da fermentação anaeróbica de material orgânico, em

condições adequadas de umidade. Poder calorífico varia entre 5.000 e 7.000 kcal/m3 de gás.

Fatores que afetam a biodigestão:

a) Substrato:

b) Temperatura: ideal em torno de 35°C. Se a temperatura aumenta, aumenta o tempo de

residência. Abaixo de 15°C pode haver o cessamento da biodigestão.




119

c) pH: ideal de 7 à 8. Redução do pH abaixo dos limites ideais pode cessar a biodigestão.

d) Tempo: entre 30 e 50 dias.

e) Outros fatores:

- substrato;

- formação de crostas, elementos tóxicos;

- concentração de sólidos: 6 a 9% (contínuos) até 25% (batelada);

- produção de biogás por criação;

- TRH (Tempo de retenção hidráulica)

§ Tempo que o substrato passa no interior de um digestor – tempo de entrada e saída dos

diferentes tipos de materiais (30 a 40 dias);

- Sólidos Voláteis

§ Maior concentração de sólidos voláteis, maior produção de biogás (limites). Máximo de

120 g de SV/kg MS

§ Boi – SV em torno de 80%;

- relação C/N

Condições do processo bilógico de fermentação

§ Ideal na faixa de 20 a 30:1

Substâncias tóxicas: desinfetantes e bactericidas podem inibir o processo de biodigestão

Principais problemas:

§ Conhecimento completo das etapas da biodigestão e se estão ocorrendo de maneira adequada

(balanceamento nas bactérias);

§ Entrada de antibióticos;

§ Nem sempre grandes biodigestores produzem grandes quantidades de gás;

§ Biodigestores com grandes gasômetros representam risco de segurança;

§ Microorganismos produtores de metano são sensíveis às variações climáticas.

Modelo Indiano Modelo Chinês

Figura 133: Esquema com modelos de biodigestores.




120

Fossa séptica biodigestora

Tecnologia desenvolvida pela EMBRAPA e que transforma toda a sobra dos excrementos em

produto final de degradação. Tem por objetivo: 1) substituir, a um custo barato para o produtor rural, o

esgoto a céu aberto e as fossas sépticas e 2) utilizar o efluente como um adubo orgânico, minimizando

gastos com a adubação química, ou seja, melhorar o saneamento rural e desenvolver a agricultura

orgânica.

Figura 134: Esquema de fossa biodigestora. NOVAES et. al. (2002).

Condições da fossa biodigestora:

Somente efluente de vaso sanitário

2 primeiras caixas (biodigestor)

§ Vedadas para produção de Metano (CH4)

Última caixa (reter o efluente)

Primeira mistura: 20L de mistura 50% água e 50% esterco bovino

§ Repetir a cada 30 dias com 10L da mistura

§ Aumentar atividade microbiana e eficiência de biodigestão

§ Chaminés de alívio (2) – CH4

§ Coleta do efluente realizada do registro (7)

Vista lateral Vista superior

Figura 135: Foto de um biodigestor montado. NOVAES et. al. (2002)




121

Captação de água de chuva para abastecimento

Breve histórico

Segundo TOMAZ (2003) na Pedra de Moabita, Oriente Médio, por volta de 850 a.C. o rei Mesha

dos Moabitas sugere que seja feita um reservatório para aproveitamento da água de chuva em cada casa.

A fortaleza de Masada, em Israel (Figura 136), tem dez reservatórios cavados nas rochas com capacidade

total de 40 milhões de litros de água de chuva. Em 1885 foi descoberto em Moturque, Roma, doze

reservatórios subterrâneos com entrada superior, captando água para abastecimento público. A fortaleza

dos Templários (Figura 136), localizado na cidade de Tomar, Portugal (1160) possui 2 reservatórios para

aproveitamento da água de chuva, um com 215 m3 e outro com 143 m3.

Na Península de Iucatã, no México, existem reservatórios que datam de antes da chegada de

Cristóvão Colombo à América, e que ainda estão em uso. Este método também foi utilizado por Incas,

Maias e Astecas. Segundo GNADLINGER (2000) apud May (2003), no século X ao sul da cidade de

Oxkutzcab, situada ao pé do monte Puuc, a agricultura era baseada na coleta da água de chuva, onde as

pessoas viviam nas encostas e a água de chuva era coletada em uma área de 100 a 200 m 2 e armazenada

em cisternas com a capacidade de 20.000 a 45.000 litros, chamadas de Chultuns (Figura 137).

Nota-se que desde os mais remotos tempos a captação e reservação da água de chuva foi utilizado

pelos seres humanos para sua utilização para os mais diversos fins.

Figura 136: Reservatório na fortaleza de Masada (esquerda) e fortaleza dos Templários (direita). (Fonte: http://www.arquiteturanatural.com.br)


http://www.arquiteturanatural.com.br



122

Figura 137: Cisterna do povo Maya (Chultun). Fonte GNADLINGER (2000) apud MAY (2004).

Condições iniciais para o projeto

- Saber a precipitação do local

- Gasto Mensal

- Área do telhado ou do terreiro

- Coeficiente de escoamento

- Local de armazenamento

- Qualidade da água

- Viabilidade econômica da proposta

Precipitação do Local

Deve-se ter em mãos uma série histórica de dados de precipitação do local onde deseja-se

implantar o projeto para saber o volume de água que poderá ser captado. Dessa forma, com a área de

captação definida pode-se ter uma previsão do volume captado para o cálculo do reservatório. Por

exemplo, se você quer implantar uma captação de água em um local com 1.300 mm anuais médios em

uma área de captação de 100 m2 teremos que pensar, de forma inicial, em um reservatório de 130 m3.

Esse valor é inicial e poderá ser modificado como veremos mais para frente.

Gasto Mensal

O gasto mensal deverá ser quantificado antes de qualquer construção, pois em determinadas

situações o consumo de água será extremamente elevado e a precipitação anual local não fornecerá

condições de captação e armazenamento para a atividade.




123

A água de chuva poderá também complementar o consumo de água, mas para isso deverá ser feita

uma análise do custo x benefício dessa complementação. Dessa forma o primeiro passo será a

quantificação mensal e qual a atividade a ser utilizada a água.

Área do telhado ou do terreiro

A água é coletada de áreas impermeáveis, normalmente telhados. O telhado de uma construção ou

casa é obviamente a primeira escolha para a captação da água (Figura 138). Para uma capacidade

adicional pode-se utilizar um galpão da propriedade. Em algumas regiões, em determinadas condições

pode-se utilizar um terreiro impermeável ao nível do solo para a captação da água ou as lajes de uma

construção.

Figura 138 – Área de coleta de água de um telhado ou laje (comprimento x largura). Fonte WATERFALL (2002) apud MAY (2004).

Coeficiente de escoamento

Segundo TOMAZ (2003) para efeito de cálculo, o volume de água de chuva que pode ser

aproveitado não é o mesmo que o precipitado. Para isto usa-se um coeficiente de escoamento superficial

chamado de coeficiente de runoff que é o quociente entre a água que escoa superficialmente pelo total da

água precipitada. Usa-se a letra C para o coeficiente de runoff. Na Flórida se adota C=0,67 e na Austrália

se C=0,80. Portanto, a perda de água de chuva que irá ser considerada é devida à limpeza do telhado,

perda por evaporação, perdas na autolimpeza e outras. Essas perdas variam de 10 a 30% do volume

precipitado. Os coeficientes de runoff variam muito conforme o material utilizado. A Tabela 23 apresenta

alguns valores de C:

Tabela 23: Valores de C para diferentes coberturas. Fonte: TUCSON; PHOENIX apud MAY (2004).

Material Coeficiente de Runoff

Telhas cerâmicas 0,8 a 0,9

Telhas corrugadas de metal 0,7 a 0,8

Dessa forma o volume de água de chuva a ser aproveitado pode ser descrito por:

flushingfirstPxAxCxnV _=

Onde:

V = volume do reservatório em litros




124

P = Precipitação média mensal (mm)

C = Coeficiente de runoff (adimensional)

η first flushing = rendimento do dispositivo de carga de lavagem do sistema

A = área do telhado em projeção (m2)

Local de armazenamento (reservatórios)

Segundo TOMAZ (2003) os reservatórios podem ser basicamente de concreto armado, plásticos,

aço, fibrocimento ou alvenaria de bloco armada. Os custos médios por metro cúbico de água de chuva

armazenada de um reservatório de concreto armado varia de US$ 107/m3 a US$ 178/m3, enquanto que o

custo de um reservatório apoiado de PVC ou de fibra de vidro varia de US$105/ m3 a US$137/m3. Nestes

custos estão inclusos a base de concreto, os tubos de entrada e descarga, bomba centrífuga flutuante,

instalação elétrica, tampão, etc.

Na Tabela 24 apresentamos os custos dos reservatórios de cimento amianto e reservatórios de

concreto feito em anéis baseado no preço de janeiro de 2000.

Tabela 24: Custo de reservatórios de cimento-amianto (Fonte: TOMAZ, 2003).

Qualidade da água

A utilização de águas pluviais, como fonte alternativa ao abastecimento de água requer, a gestão

da qualidade e quantidade. A água de chuva pode ser utilizada desde que haja controle de sua qualidade e

verificação da necessidade de tratamento específico, de forma que não comprometa a saúde de seus

usuários, nem a vida útil dos sistemas envolvidos.

A coleta de água de chuva está focada no aprimoramento da produção da água de chuva em

escala local antes que o runoff deixe a unidade geográfica em questão. O objetivo é mitigar os efeitos da

falta temporal de água para contemplar as necessidades agrícolas e domésticas (ROCKSTRÖM,2002).

Em trabalho desenvolvido pelo Centro Internacional de Referência em Reuso da Água (CIRRA),

foram constatadas as seguintes características da água de chuva coletada e armazenada em reservatório:

• propriedades de água mole;

• pH entre 5,8 e 7,6;




125

• DBO5,20 : menor que 10 mg.L-1;

• presença de coliformes fecais em mais de 98% das amostras realizadas;

• presença de bactérias: clostrídio sulfito redutor (91% das amostras) que pode causar intoxicação

alimentar, entre outras doenças; – enterococos (98% das amostras) que podem causar diarréia aguda; e

pseudomonas (em 17% das amostras) que podem ocasionar infecções urinárias.

Esses valores acima podem variar muito de acordo com a região da chuva, devido à quantidade de

partículas na atmosfera, a época da chuva, presença de poluentes ou substâncias potencialmente

acidificantes, coliformes fecais, etc. Em função das características físicas, químicas e biológicas, essa

água poderá ser utilizada para limpeza, irrigação, uso em banheiros, ou após tratamento poderá ser

utilizada para usos mais nobres como dessedentação de animais e consumo humano.

Caso a utilização seja para animais deve-se saber quais os parâmetros de qualidade (suínos, aves,

bovinos, etc.) sendo necessário o tratamento prévio se a água não estiver em conformidade.

No caso de seres humanos a Portaria 2914/2011 do Ministério da Saúde fornece os parâmetros de

potabilidade da água sendo necessário o tratamento prévio da água.

Viabilidade econômica da proposta

Uma análise de custos do projeto deverá ser realizada para verificar se a proposta é

economicamente viável englobando todos os pontos mencionados anteriormente.




126

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