Os aditivos químicos no concreto de cimento Portland

O aditivo químico é um produto adicionado e misturado no concreto, em quantidade geralmente não superior a 5% da massa de ligante total contida no concreto, com o objetivo de modificar suas propriedades no estado fresco e/ou no estado endurecido.

O aditivo químico é um produto adicionado e misturado no concreto, em quantidade geralmente não superior a 5% da massa de ligante total contida no concreto, com o objetivo de modificar suas propriedades no estado fresco e/ou no estado endurecido. A quantidade informada de 5% pode ser superior para algumas aplicações, como por exemplo, os aditivos para concreto projetado ou aditivos compensadores de retração. O ligante total compreende o cimento Portland e adições minerais definidos na NBR 12655, que são considerados no cálculo da dosagem do aditivo. Pela sua importância, é fundamental conhecer os requisitos normativos e os ensaios para avaliação comparativa do desempenho dos aditivos.

O uso de aditivos de concreto se tornou parte essencial da produção de concreto e os produtos são adicionados durante o processo de preparação do concreto, em quantidade não maior que 5% da massa material cimentícia contida no concreto, com o objetivo de modificar as propriedades na mistura entre cimento, brita, areia e água, a fim de melhorar as características e algumas de suas propriedades tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. Os objetivos desse processo é retardar ou acelerar o tempo de pega; proporcionar maior fluidez à mistura; proporcionar o aumento de resistência; aumentar a capacidade do concreto.

A NBR 11768-1 de 10/2019 – Aditivos químicos para concreto de cimento Portland – Parte 1: Requisitos especifica os requisitos para os aditivos químicos destinados a concretos de cimento Portland. Esta norma (todas as partes) se aplica a aditivos químicos destinados a concreto armado ou não armado e a concreto protendido, que podem ser preparados em central de concreto, plantas de pré-fabricados ou dosados em obra. Esta norma (todas as partes) também se aplica a aditivos químicos destinados a concretos extrusados e vibroprensados.

A NBR 11768-2 de 10/2019 – Aditivos químicos para concreto de cimento Portland – Parte 2: Ensaios de desempenho estabelece procedimentos de ensaios para avaliação comparativa do desempenho dos aditivos. Esta parte é aplicável à comparação de aditivos de mesma origem e também de aditivos de diferentes fabricantes. A NBR 11768-3 de 10/2019 – Aditivos químicos para concreto de cimento Portland – Parte 3: Ensaios de caracterização especifica os métodos de ensaios de referência para determinação de pH, teor de sólidos, massa especifica, teor de cloretos e análise por infravermelho. Esta parte é aplicável à caracterização de aditivos e pode ser aplicada para verificação da uniformidade de um lote ou de diferentes lotes de aditivos sólidos ou líquidos de uma mesma procedência.

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Quais os requisitos para aditivo redutor de água (RA1 e RA2)?

Quais os requisitos para redutor de retração (RR)?

Quais os requisitos do concreto de referência?

Quais devem ser os ensaios de avaliação de desempenho?

Como deve ser calculado o teor de ar no concreto fresco?

Quais são os reagentes e soluções para a determinação de haletos?

Como deve ser executada a determinação do teor de sólidos?

Os aditivos mais usados têm a seguinte designação normalizada: redutor de água tipo 1/ RA1; RA1-R; RA1-A; redutor de água tipo 2/ RA2; RA2-R; RA2-A; controlador de hidratação – CH; acelerador de pega – AP; acelerador de resistência – AR; acelerador de pega para concreto projetado – APP; compensador de retração – CR; redutor de retração – RR; incorporador de ar – IA; incorporador de ar para concreto leve – IA-L; redutor de corrosão – RC; modificador de viscosidade retentor de água – MV-RT; modificador de viscosidade antissegregante – MV-AS; redutor de absorção capilar – RAC; redutor de permeabilidade – RP; e aditivos para concreto vibroprensado – CVP.

O uso de aditivos de concreto se tornou parte essencial da produção de concreto e os produtos são adicionados durante o processo de preparação do concreto, em quantidade não maior que 5% da massa material cimentícia contida no concreto, com o objetivo de modificar as propriedades na mistura entre cimento, brita, areia e água, a fim de melhorar as características e algumas de suas propriedades tanto no estado fresco quanto no estado endurecido.

Os objetivos desse processo é retardar ou acelerar o tempo de pega; proporcionar maior fluidez à mistura; proporcionar o aumento de resistência; aumentar a capacidade do concreto. Todos os aditivos especificados nesta norma devem estar de acordo com os requisitos gerais da tabela abaixo.

Os requisitos desta norma pressupõem que os aditivos estão uniformemente distribuídos no concreto. Especial atenção deve ser dedicada à distribuição homogênea dos aditivos em pó na massa do concreto. Os requisitos são estabelecidos de forma a comprovar o desempenho do aditivo no concreto ou na argamassa de referência (ver Anexo A). O índice de multiplicação (IM) ver 3.20, deve ser obtido pela equação a seguir: IM=rA/rR, onde IM é o coeficiente de multiplicação; rA é o resultado do concreto com aditivo; rR é o resultado do concreto de referência.

Como exemplo, em uma mesma idade, um concreto com aditivo apresenta 33,0 MPa de resistência à compressão e o concreto de referência (sem aditivo) apresenta 30,0 MPa, o IM relacionado à resistência, neste caso, é igual a 1,10. A amostragem dos aditivos deve ser representativa do lote que vai ser controlado e realizado no momento da entrega e recebimento do produto.

Para a amostragem de aditivos líquidos, para os fornecidos a granel ou contêineres, coletar pelo menos 500 mL de aditivo a cada lote. O lote deve ser previamente homogeneizado e a amostra coletada em recipiente limpo, hermeticamente fechado antes da descarga. A amostra deve ser identificada de acordo com 6.3 e armazenada em local isento de umidade e calor por um período mínimo que garanta a avaliação do desempenho do produto.

Para a amostragem de aditivos em pó, as amostras devem ter massa mínima de 2 kg por lote de produto e ser coletadas em recipientes limpos, hermeticamente fechados, identificados de acordo com 6.3 e armazenados em local isento de umidade e calor por um período mínimo que garanta a avaliação do desempenho do produto. Todas as informações relativas à amostragem devem ser registradas: data da amostragem; nome do produto; número de identificação do lote; data de validade do lote amostrado; número da nota fiscal; responsável pela amostragem.

Quando os aditivos para concreto são comercializados em contêineres (tambores, contentores, bombonas ou outros frascos), estes devem ser claramente identificados com as informações de 7.2 e 7.3. Quando o material é comercializado a granel, as informações de 7.2 e 7.3 devem ser transmitidas por escrito no momento do despacho (impresso ou digital).

Os aditivos para concreto devem ser designados conforme a seguir: denominação comercial; número desta norma; código de identificação do aditivo, estabelecido por sua designação normalizada (Seção 4). Exemplo de designação de aditivo redutor de água tipo I: DENOMINAÇÃO COMERCIAL – ABNT NBR 11768 – Redutor de água – Tipo I (RA-1). Outros aditivos especiais não mencionados na classificação estabelecida nesta norma podem ser utilizados em comum acordo entre as partes.

Estes aditivos devem estar de acordo com os requisitos da tabela acima e ser designados conforme 7.2-a) e 7.2-b), além de sua funcionalidade específica segundo ensaios comprobatórios do fabricante ou normas brasileiras aplicáveis. As seguintes informações referentes ao produto devem estar de acordo com a NBR 7500 e a legislação vigente relativa ao transporte de produtos químicos, sendo indispensáveis as seguintes informações, além da disponibilidade da Ficha de Segurança de Produto Químico (FISPQ): nome do fabricante ou distribuidor nacional responsável (quando se tratar de produto importado); número do lote, data e local de fabricação; prazo de validade; peso líquido; quando aplicável, instruções para homogeneização antes da utilização e o resumo das recomendações para armazenamento; precauções relativas à segurança, saúde e meio ambiente (por exemplo, se o produto é cáustico, tóxico ou corrosivo, conforme NBR 7500).

O documento de entrega deve estar em conformidade com a legislação local vigente além de constar as informações conforme 7.2-a), 7.3-a), 7.3-b) e 7.3-d). O rótulo deve seguir as recomendações conforme 7.2 e 7.3. O certificado de análise a ser solicitado pelo consumidor deve informar o previsto em 7.2, 7.3-a), 7.3-b), 7.3-c), além de informações relativas ao atendimento dos requisitos gerais para o lote analisado, comparado com os valores-padrão determinados pelo fabricante, cujos limites estejam de acordo com a tabela acima.

No certificado de análise deve constar se o produto é isento ou não de íons cloreto. No caso de não isento, o fabricante deve informar o valor-limite especificado. O concreto a ser utilizado nos ensaios deve atender aos requisitos a seguir: o tamanho máximo do agregado graúdo deve ser 19,5 mm, exceto para o caso do concreto projetado, quando pode ser 9,5 mm; a dosagem de referência e o momento de adição do aditivo devem ser realizados de acordo com as recomendações do fabricante, ou conforme acordo entre as partes; o procedimento de preparação do concreto em laboratório deve seguir o previsto na NBR 12821, ou, em havendo impossibilidade, o responsável pelo ensaio deve comprovar, por registros, que a preparação do concreto em laboratório ou em campo é realizada em condições similares, onde a temperatura ambiente não pode diferir em mais do que ± 5°C e a umidade relativa do ar tem tolerância de ±10 %.

Para a avaliação de desempenho em campo, principalmente para os aditivos redutores de água tipos 1 e 2, recomenda-se realizar ensaios comparativos prévios de campo para validação dos resultados obtidos em laboratório e principalmente para avaliar a perda de abatimento efetiva. Para os demais aditivos relacionados em 5.1, a realização da avaliação de campo fica a critério dos responsáveis técnicos entre as partes.

Para avaliação de campo, recomenda-se ensaiar ao menos seis betonadas por tipo de aditivo. Devem ser ensaiadas ao menos três betonadas preparadas em um mesmo dia para cada aditivo avaliado, para garantir que as características dos materiais e condições ambientais sejam similares (mais próximas possível).

Para os ensaios de campos, devem ser mantidos registros das seguintes informações: data do ensaio; responsável pelo ensaio; dados da obra; traço utilizado; tipo de aditivo e dose utilizada em quilogramas de aditivo por metro cúbico de concreto (kg/m³); tipo de elemento da estrutura concretado; número da nota fiscal ou número de controle; controle da água total (central, plataforma de ajuste e obra); tempo de transporte; abatimento na saída da planta de preparo do concreto; abatimento na obra (aceitação do concreto); ar incorporado; dados relativos à temperatura e umidade do ambiente de ensaio; resistências obtidas.

A aparelhagem necessária para a realização dos ensaios de referência é a seguinte: aparelho indicador de pH com resolução de 0,1 unidade de pH e compensador automático de temperatura; balança analítica com resolução de 0,0001 g; balões volumétricos com capacidade para 100 mL e 1.000 mL; banho termorregulador capaz de manter a temperatura no intervalo de (25,0 ± 0,5) °C; béqueres com capacidade para 50 mL a 250 mL; bomba de vácuo; bureta convencional, ou bureta digital ou micropipeta, classe A, com 10 mL de capacidade com divisões de 0,05 mL; densímetro; dessecador; cápsula de metal ou vidro ou disco de papel alumínio com diâmetro de aproximadamente 5 cm; eletrodo de vidro e eletrodo de calomelano ou os dois eletrodos combinados; eletrodo de íon seletivo de cloreto ou eletrodo de prata metálico recoberto com cloreto de prata, com eletrodo de referência adequado; estufa capaz de manter a temperatura no intervalo de (105 ± 5) °C; papel macio e absorvente; pesa-filtro ou cápsula de platina ou porcelana, com capacidade de 100 mL; picnômetro; pisseta com água destilada; potenciômetro com escala em milivolts, com resolução de 1 mV, de preferência com leitura digital; proveta plástica de 250 mL; seringa plástica descartável de 5 mL; termômetro com resolução de 0,5 °C; peneiras com abertura nominal de 0,15 mm, 0,6 mm e 1,2 mm, conforme a NBR NM ISO 3310-1; placa de Petri em vidro, com diâmetro de 100 mm.

NFPA 14: instalação de sistemas de tubos e mangueiras

Essa norma internacional, editada em 2019 pela National Fire Protection Association (NFPA), cobre os requisitos mínimos para a instalação de tubos de apoio e sistemas de mangueiras. Não especifica os requisitos para inspeção, ensaio e manutenção periódicos desses sistemas. reflete as mais recentes tecnologias e orientações de segurança, para ajudá-lo a melhorar a proteção e a segurança contra incêndios por meio de projeto, instalação, inspeção, ensaio e manutenção corretos.

A NFPA 14:2019 – Standard for the Installation of Standpipe and Hose Systems cobre os requisitos mínimos para a instalação de tubos de apoio e sistemas de mangueiras. Não cobre os requisitos para inspeção, teste e manutenção periódicos desses sistemas. reflete as mais recentes tecnologias e orientações de segurança, para ajudá-lo a melhorar a proteção e a segurança contra incêndios por meio de projeto, instalação, inspeção, teste e manutenção corretos. A norma é importante para um setor essencial do planejamento do projeto ao longo do ciclo de vida do sistema de tubos de distribuição. Inclui capítulos sobre os componentes e hardware do sistema, instalação, desenhos, planos e cálculos, provisão de água e ensaio de provisão de água, ensaio de aceitação do sistema e edifícios em construção.

As atualizações na edição de 2019 incluem novos requisitos para o monitoramento à distância e uso de componentes para obter inspeção e ensaio automatizados, o que reflete a tecnologia que permite o monitoramento de determinadas condições, bem como a inspeção e o ensaio de sistemas de tubos de distribuição a partir de um local remoto.

Incorpora novos requisitos para garagens de estacionamento abertas que permitem os tubos manuais em garagens de estacionamento abertas sob uma certa altura. O novo capítulo 13 abrange os sistemas de mangueiras e tubos marítimos. Os termos e definições foram revisados para consistência e esclarecidos com base no uso em campo. Outras mudanças ajudaram a melhorar a segurança e a conformidade.

Devido à facilidade com que uma única conexão pode ser comprometida, esta edição da NFPA 14 inclui um número necessário atualizado de conexões dos bombeiros. A sinalização para requisitos de pressão não é mais necessária quando a pressão é de 150 psi ou menos, para alinhar com a NFPA 13E. A pressão máxima permitida em qualquer ponto do sistema é aumentada de 350 psi para 400 psi.

Os critérios revisados que esclarecem que a pressão necessária deve ser calculada na saída da válvula da mangueira. Os procedimentos claros de cálculo hidráulico especificam que tubos de apoio adicionais devem ser calculados no ponto de conexão e não na saída mais alta. As disposições revisadas para delinear entre um dreno principal do sistema de tubo vertical e os drenos individuais do tubo vertical.

Conteúdo da norma

Capítulo 1 Administração

1.1 Escopo

1.2 Objetivo

1.3 Retroatividade

1.4 Equivalência

1.5 Unidades

Capítulo 2 Publicações referenciadas

2.1 Geral

2.2 Publicações da NFPA

2.3 Outras publicações

2.4 Referências para extratos em seções obrigatórias

Capítulo 3 Definições

3.1 Geral

3.2 Definições oficiais da NFPA

3.3 Definições gerais

Capítulo 4 Componentes e hardware do sistema

4.1 Geral

4.2 Tubulação

4.3 Acessórios

4.4 União de tubos e conexões

4.5 Válvulas

4.6 Estações de mangueira

4.7 Conexões da mangueira

4.8 Conexões do Corpo de Bombeiros

4.9 Dispositivos de regulação de pressão

4.10 Sinais

Capítulo 5 Requisitos do sistema

5.1 Geral

5.2 Sistemas secos automáticos e semiautomáticos

5.3 Classes de sistemas de tubo vertical

5.4 Tipo de sistema necessário

5.5 Manômetros

5.6 Fluxo de água e alarmes de supervisão

Capítulo 6 Requisitos de instalação

6.1 Localização e proteção da tubulação

6.2 Tubulação subterrânea

6.3 Válvulas de gaveta e válvulas de retenção

6.4 Conexões do Corpo de Bombeiros

6.5 Suporte de tubulação

6.6 Instalação de sinais

6.7 Sinais para bombas de abastecimento de água

6.8 Sinal de informações do projeto hidráulico

Capítulo 7 Projeto

7.1 Geral

7.2 Limitação de pressão.
7.3 Localização das conexões da mangueira

7.4 Número de tubos de suporte

7.5 Interconexão de tubos de apoio

7.6 Tamanhos mínimos para tubo vertical e linha de derivação, tubo vertical classe I e classe III

7.7 Projeto do sistema e dimensionamento de tubos para entrega da demanda do sistema

7.8 Limites mínimo e máximo de pressão

7.9 Zonas do sistema de tubo vertical

7.10 Vazões

7.11 Drenos e ensaio de elevação

7.12 Conexões do Corpo de Bombeiros

Capítulo 8 Planos e cálculos

8.1 Planos e especificações

8.2 Cálculos hidráulicos

8.3 Procedimentos de cálculo hidráulico

Capítulo 9 Abastecimento de água

9.1 Abastecimento de água necessário

9.2 Fornecimento mínimo para sistemas de classe I, classe II e classe III.

Capítulo 10 Ensaio de abastecimento de água

10.1 Avaliação do abastecimento de água

10.2 Procedimento

Capítulo 11 Aceitação do sistema

11.1 Geral

11.2 Lavagem da tubulação

11.3 Roscas da mangueira

11.4 Ensaios hidrostáticos

11.5 Ensaios de fluxo

11.6 Ensaio manual da válvula

11.7 Dispositivos e equipamentos de inspeção e ensaio automatizados

11.8 Ensaios de alarme e supervisão

11.9 Registro de desenhos, relatórios de ensaio e manuais

11.10 Sinais.

Capítulo 12 Edifícios em construção

12.1 Geral

12.2 Conexões do Corpo de Bombeiros

12.3 Outros recursos do sistema

12.4 Suporte de tubulação

12.5 Conexões da mangueira

12.6 Extensão da tubulação do sistema

12.7 Instalações temporárias

12.8 Momento da instalação do abastecimento de água

12.9 Proteção de conexões de mangueira e conexões de bombeiros

Capítulo 13 Tubos e mangueiras marítimas

13.1 Aplicação geral

13.2 Componentes e hardware

13.3 Requisitos do sistema

13.4 Instalação

13.5 Projeto

13.6 Planos e cálculos

13.7 Abastecimento de água

13.8 Ensaio de abastecimento de água

13.9 Aceitação do sistema

13.10 Inspeção, ensaio e manutenção do sistema

Anexo A Material explicativo

Anexo B Referências informativas

O ensaio para prova de carga estática para fins de fundações

Este método de ensaio possibilita traçar a curva tensão-deslocamento e estimar os parâmetros de deformabilidade (coeficiente de reação vertical e módulo de deformabilidade) e de resistência (tensão admissível) do solo em análise.

A NBR 6489 de 09/2019 – Solo – Prova de carga estática em fundação direta especifica um método de ensaio para prova de carga estática para fins de fundações diretas, compreendendo os requisitos para execução, registro e apresentação. Este método de ensaio possibilita traçar a curva tensão-deslocamento e estimar os parâmetros de deformabilidade (coeficiente de reação vertical e módulo de deformabilidade) e de resistência (tensão admissível) do solo em análise.

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O que é uma fundação direta?

Como deve ser feita a execução da prova de carga?

Como deve ser executado o ensaio cíclico lento?

O que deve constar do relatório sobre a expressão dos resultados?

Este método de ensaio consiste na aplicação de esforços estáticos axiais de compressão à placa e registro dos deslocamentos correspondentes. O ensaio deve ser levado até pelo menos o dobro da tensão admissível prevista para o terreno ou até o deslocamento máximo estabelecido pelo projetista. A configuração típica da aparelhagem de aplicação de carga é ilustrada na figura abaixo.

A placa para aplicação das cargas ao solo deve ter rigidez equivalente à da fundação prevista (concreto armado ou aço) e deve ter diâmetro ou lado mínimo de 0,30 m. Os elementos de concreto armado e de aço devem estar de acordo com as NBR 6118 e NBR 8800, respectivamente. O dispositivo de transmissão de carga deve ser tal que ela seja aplicada verticalmente, no centro da placa, e de modo a não produzir choques ou trepidações.

O conjunto macaco-bomba-manômetro deve estar devidamente calibrado por laboratório acreditado, com intervalo de calibração de acordo com as NBR 14105-1 e NBR 14105-2 e não superior a um ano, devendo ainda ter capacidade ao menos 20% maior que o máximo carregamento previsto para o ensaio. O curso do êmbolo deve ser compatível com os deslocamentos máximos esperados entre o topo da placa e o sistema de reação.

O manômetro deve ter uma escala adequada ao carregamento, de forma que a menor carga a ser aplicada no ensaio seja representada por pelo menos duas marcas da escala. Para células de carga, o indicador deve ter resolução de 0,5% da carga máxima. A calibração deve ser feita por laboratório acreditado, com intervalo de calibração de acordo com a NBR 8197 e não superior a um ano. Os deslocamentos devem ser medidos por defletômetros ou transdutores de deslocamento, com precisão mínima de 0,01 mm e curso mínimo de 50 mm dispostos em quatro pontos, instalados em dois eixos ortogonais da placa.

Os defletômetros ou transdutores de deslocamento devem estar livres da influência do terreno circunvizinho, da cargueira ou das ancoragens. Seus apoios devem estar a uma distância igual ou maior que 1,5 vez o diâmetro ou o lado da placa (maior lado), com no mínimo 1,0 m, medida a partir do centro desta última. A estrutura para o sistema de reação deve ser conforme a seguir: plataforma carregada (cargueira) pode ser utilizada, desde que: seja sustentada por cavaletes ou fogueiras, projetadas de forma a assegurar a estabilidade do sistema. Para estruturas de madeira, seguir a NBR 7190; e de aço, seguir a NBR 8800,

Deve ser carregada com material cuja massa total permita superar a carga máxima prevista para a prova de carga em ao menos 20% e as estruturas fixadas no terreno por meio de elementos tracionados, projetados e executados em número suficiente para que o conjunto permaneça estável sob as cargas máximas do ensaio. Estes elementos tracionados podem ser: um conjunto de estacas executadas para atender à realização do ensaio, projetadas com capacidade de carga admissível à tração ao menos 20% acima da carga máxima prevista para cada estaca.

Por segurança, deve-se controlar o levantamento das estacas de reação durante todo o desenvolvimento da prova de carga, por meio de defletômetros ou leitura ótica. Deve haver um conjunto de tirantes ancorados no terreno constituído de monobarras ou cordoalhas, dimensionados conforme a NBR 5629, e projetados para suportar ao menos 20% acima da carga máxima prevista para cada tirante.

Incluir uma estrutura de reação dimensionada para todas as solicitações impostas pela prova de carga, sendo de responsabilidade da empresa contratada para sua realização. Se forem necessárias emendas nos elementos tracionados, estas devem ser feitas com luva ou solda, conforme as NBR 6118 e NBR 8548, e nunca apenas por transpasse.

Para a preparação da prova de carga, o terreno onde for instalada a prova de carga deve estar caracterizado por meio de sondagens de simples reconhecimento, no mínimo com medidas dos valores da resistência à penetração do SPT (standard penetration test), conforme a NBR 6484. O ensaio deve estar situado dentro da área de abrangência da sondagem mais próxima, determinada por um círculo centrado na placa e raio de 10 vezes o diâmetro da placa ou do seu menor lado, não excedendo 5 m.

A profundidade atingida pelas sondagens representativas deve ser superior àquela associada a 10% da tensão admissível (bulbo de tensões) a ser considerada em projeto para a fundação direta. Quando necessário, a critério do projetista, a investigação geotécnica pode ser complementada por novas sondagens ou outros ensaios de campo ou de laboratório, para melhor caracterização do perfil geológico-geotécnico local e avaliação, por exemplo, de questões de expansibilidade ou colapsibilidade do solo.

A realização da prova de carga deve ser comunicada ao solicitante do ensaio e ao projetista, devendo ser assegurado seu acesso em todas as fases da realização do ensaio. A cota da superfície carregada deve ser preferencialmente a mesma que a maioria das eventuais bases de maior importância da futura fundação. Caso não seja, o projetista deve levar em consideração esta condição.

A placa deve estar apoiada em superfície nivelada. Se necessário, para efeito de nivelamento, pode-se colocar um colchão de areia ou lastro de concreto magro sob a placa com a menor espessura necessária para formar um apoio uniforme (máximo 2,5 cm). É importante que o ensaio seja realizado com o solo sem ter passado previamente por alterações em sua composição ou estado de tensões. Caso seja necessário abrir um poço para alcançar a cota de apoio, o seu diâmetro deve ser no mínimo igual ao da placa mais 0,60 m e sua profundidade não superior a 1,2 m.

Para valores superiores a este, deve ser verificado o efeito da sobrecarga e do sistema de reação na realização do ensaio. Ao abrir-se o poço, são necessários todos os cuidados para evitar alteração do teor de umidade natural e amolgamento do solo na superfície a ser carregada. Em torno da placa de ensaio ou da boca do poço, o terreno deve ser nivelado e não podem existir sobrecargas (material solto) em uma faixa de pelo menos 1,5 vez o diâmetro ou o menor lado da placa, ou no mínimo 1,5 m do seu eixo.

Caso não haja necessidade de escavação (poço) entre o sistema de reação e o elemento ensaiado, deve haver uma distância mínima de 1,5 vez o diâmetro ou o menor lado da placa, adotando o maior valor ou ao menos 1,0 m, medida do eixo da placa ao ponto mais próximo do bulbo de tirantes ou da fogueira, das estacas de reação ou da roda do caminhão. A critério do projetista, a distância mínima especificada nessa norma e pode ser majorada, quando o processo executivo do sistema de reação e a natureza do terreno puderem influenciar o resultado do ensaio.

O projeto e a execução de fundações

Saiba quais são os requisitos a serem observados no projeto e execução de fundações de todas as estruturas da engenharia civil.

Pode-se definir a fundação profunda como o elemento de fundação que transmite a carga ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, sendo sua ponta ou base apoiada em uma profundidade superior a oito vezes a sua menor dimensão em planta e no mínimo 3,0 m. Quando não for atingido o limite de oito vezes, a denominação é justificada. Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e os tubulões. A fundação rasa (direta ou superficial) é o elemento de fundação cuja base está assentada em profundidade inferior a duas vezes a menor dimensão da fundação, recebendo aí as tensões distribuídas que equilibram a carga aplicada. Para esta definição adota-se a menor profundidade, caso esta não seja constante em todo o perímetro da fundação.

A NBR 6122 de 09/2019 – Projeto e execução de fundações especifica os requisitos a serem observados no projeto e execução de fundações de todas as estruturas da engenharia civil. Essa norma não contempla aqueles tipos de fundação que têm aplicação restrita (sapatas estaqueadas, radier estaqueados, estacas de compactação, melhoramento do solo, etc.) e aqueles que estão em desuso (caixões pneumáticos etc.). Tais fundações podem ser utilizadas com as adaptações que sejam necessárias a partir dos tipos aqui apresentados.

Reconhecendo que a engenharia geotécnica não é uma ciência exata e que riscos são inerentes a toda e qualquer atividade que envolva fenômenos ou materiais da natureza, os critérios e procedimentos constantes desta norma procuram traduzir o equilíbrio entre condicionantes técnicos, econômicos e de segurança usualmente aceitos pela sociedade na data de sua publicação. Nos projetos civis que envolvem mecânica dos solos e mecânica das rochas, o profissional habilitado com notória competência é o profissional capacitado a dar tratamento numérico ao equilíbrio mencionado. Movimentos verticais da fundação deslocamentos verticais descendentes (recalques), ou ascendentes (levantamentos), absolutos ou relativos, conforme figura abaixo.

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O que se deve levar em consideração quanto ao efeito do vento?

Quais devem ser as ações decorrentes do terreno?

Qual é a resistência determinada por provas de carga estáticas executadas na fase de elaboração ou adequação do projeto?

Quais são os coeficientes de ponderação para verificação de tração, deslizamento e tombamento?

Para o reconhecimento inicial, devem ser considerados os seguintes aspectos na elaboração dos projetos e previsão do desempenho das fundações: visita ao local; feições topográficas e eventuais indícios de instabilidade de taludes; indícios da presença de aterro (bota-fora) na área; indícios de contaminação do subsolo por material contaminante lançado no local ou decorrente do tipo de ocupação anterior; prática local de projeto e execução de fundações; estado das construções vizinhas; as peculiaridades geológico-geotécnicas na área, tais como: presença de matacões, afloramento rochoso nas imediações, áreas brejosas e minas d´água.

Para a investigação geológica, em função do porte da obra ou de condicionantes específicos, deve ser realizada vistoria geológica de campo por profissional habilitado, eventualmente complementada por estudos geológicos adicionais. Para qualquer edificação deve ser feita uma campanha de investigação geotécnica preliminar, constituída no mínimo por sondagens a percussão (com Standard Penetration Test – PT), visando a determinação da estratigrafia e classificação dos solos, a posição do nível d’água e a medida do índice de resistência à penetração NSPT (valor do índice de resistência a penetração), de acordo com a NBR 6484.

Na classificação dos solos deve ser empregada a NBR 6502. Para a programação de sondagens de simples reconhecimento para fundações de edifícios, deve ser empregada a NBR 8036. Em função dos resultados obtidos na investigação geotécnica preliminar, devido a peculiaridades do subsolo ou do projeto, ou ambos, ou ainda, no caso de dúvida quanto à natureza do material impenetrável a percussão, pode ser necessária uma investigação complementar, através da realização de sondagens adicionais, instalação de indicadores de nível d’água, piezômetros, ou outros ensaios de campo (sondagens rotativas, CPT, CPTU, DMT, geofísicas e outros) e de laboratório.

Independentemente da extensão da investigação geotécnica preliminar realizada, devem ser feitas investigações adicionais sempre que, em qualquer etapa da execução da fundação, forem constatadas diferenças entre as condições locais e as indicações fornecidas pela investigação preliminar, de tal forma que as divergências fiquem completamente esclarecidas. Os ensaios de campo visam determinar parâmetros de resistência, deformabilidade e permeabilidade dos solos, sendo que alguns deles também fornecem a estratigrafia local.

Alguns parâmetros são obtidos diretamente e outros por correlações. A seguir encontra-se uma relação dos ensaios mais usuais na prática brasileira e outros disponíveis. No caso de dúvida quanto à natureza do material impenetrável a percussão, devem ser programadas sondagens mistas (percussão e rotativa). Em se tratando de maciço rochoso, rocha alterada ou mesmo solo residual jovem, as amostras coletadas devem indicar suas características principais, incluindo-se eventuais descontinuidades, indicando: tipo de rocha, grau de alteração, fraturamento, coerência, xistosidade, porcentagem de recuperação e o índice de qualidade da rocha (RQD).

Sempre que possível deve ser feita a determinação do NSPT. Neste tipo de investigação, ao final da medida da penetração do amostrador, é feita a medida do torque necessário para rotacioná-lo (SPT-T). A medida do torque serve para caracterizar o atrito lateral entre o solo e o amostrador. O ensaio de cone deve ser executado conforme as ASTM D2435/D2435M e ASTM D5778.

Esse ensaio consiste na cravação contínua de uma ponteira composta de cone e luva de atrito. É usado para determinação da estratigrafia e pode dar indicação da classificação do solo. As propriedades dos materiais ensaiados podem ser obtidas por correlações, sobretudo em depósitos de argilas moles e areias sedimentares. O ensaio de Piezocone (CPTU) permite a medida da poropressão gerada durante o processo de cravação e, eventualmente, sua dissipação.

O ensaio de palheta (vane test) deve ser executado conforme a NBR 10905. Este ensaio é empregado na determinação da resistência ao cisalhamento, não drenada, de solos moles. O ensaio de placa é uma prova de carga direta sobre o terreno, com o objetivo de caracterizar a deformabilidade e resistência do solo sob carregamento de fundações rasas, conforme NBR 6489.

O ensaio pressiométrico consiste na expansão de uma sonda cilíndrica no interior do terreno, em profundidades preestabelecidas. Dependendo do modo de inserção do pressiômetro no solo, pode ser classificado como pressiômetro em pré-furo (ou de Ménard), autoperfurante. O ensaio permite a obtenção de propriedades de resistência e tensão-deformação do material.

O ensaio dilatométrico (dilatômetro de Marchetti) consiste na cravação de uma lâmina, que possui um diafragma. Este diafragma é empurrado contra o solo pela aplicação de uma pressão de gás. O ensaio pode ser usado para determinação da estratigrafia e pode dar indicação da classificação do solo. As propriedades dos materiais ensaiados podem ser obtidas por correlação, sobretudo em depósitos de argilas moles e areias sedimentares.

Os ensaios sísmicos (crosshole, downhole e cone sísmico) são realizados em profundidades preestabelecidas e fornecem, basicamente, a velocidade de propagação da onda cisalhante. A partir destes dados é possível estimar o módulo de elasticidade transversal inicial, Go, do solo. Os ensaios de permeabilidade (infiltração ou recuperação) permitem a avaliação do coeficiente de permeabilidade in situ do solo.

Os esforços, determinados a partir das ações e suas combinações, conforme prescrito na NBR 8681, devem ser solicitados ao projetista da estrutura, a quem cabe individualizar qual o conjunto de esforços para verificação dos estados limites últimos (ELU) e qual o conjunto para verificação dos estados limites de serviço (ELS). Esses esforços devem ser fornecidos em valores de cálculo, já afetados pelos coeficientes de combinação e de ponderação da NBR 8681. Para o caso de o projeto de fundações ser desenvolvido utilizando fator de segurança global, devem ser solicitados ao projetista estrutural os valores dos coeficientes pelos quais as solicitações de cálculo devem ser divididas, em cada caso, para reduzi-las às solicitações características.

Os esforços devem ser fornecidos no nível do topo das fundações (no caso de edifícios, o topo dos baldrames, no caso de pontes o topo dos blocos ou sapatas) ou no nível da interface entre os projetos (superestrutura e fundações/infraestrutura), devendo ficar bem caracterizado esse nível. As ações são classificadas conforme sua variabilidade no tempo, conforme prevê a NBR 8681: as ações permanentes (peso próprio, sobrecarga permanente, empuxos etc.); ações variáveis (sobrecargas variáveis, impactos, vento, etc.); e ações excepcionais.

Para estruturas especiais, onde a ação principal atuante sobre a estrutura não é gravitacional, pode ser necessária a apresentação das solicitações não combinadas com as demais solicitações de ações (conforme a NBR 8681). Nas ações decorrentes do terreno, devem ser considerados os empuxos de terra e empuxos de sobrecargas atuantes no solo. Caso estejam previstos aterros contra a estrutura ou na vizinhança da obra, o projetista das fundações deve ser informado. Esses esforços devem ser informados ao projetista da estrutura.

O tipo empuxo de terra (ativo, repouso, passivo) e seu valor devem ser compatíveis com a deslocabilidade da estrutura. Este empuxo, quando assimétrico, influi na estabilidade da estrutura. Outros esforços atuam sobre elementos de fundação profunda e devem ser considerados, quando for o caso (atrito negativo e carregamentos laterais devidos a sobrecargas assimétricas, por exemplo).

Nas ações decorrentes da água superficial e subterrânea, devem ser considerados os empuxos de água, tanto superficial quanto subterrânea. No caso de fluxos de água deve ser considerada a possibilidade de erosão. O efeito favorável da subpressão no alívio de cargas nas fundações não pode ser considerado, exceto quando o projetista demonstrar que a variabilidade foi considerada.

Em ações variáveis especiais, em função da finalidade da obra, o projeto das fundações deve considerar as seguintes ações variáveis especiais, quando previamente informadas e documentadas: alteração do estado de tensões, causada por obras nas proximidades (escavações, aterros, túneis, etc.); tráfego de veículos pesados e equipamentos de construção; carregamentos especiais de construção; ações variáveis efêmeras definidas nesta norma. As ações excepcionais (explosão, incêndio, colisão de veículos, enchentes, sismos, etc.) devem ser consideradas de acordo com o prescrito na NBR 8681.

Para a análise de interação fundação-estrutura, em estruturas nas quais a deformabilidade das fundações pode influenciar na distribuição de esforços, deve-se estudar a interação fundação-estrutura, sendo obrigatório esse estudo nos seguintes casos: estruturas nas quais a carga variável é significativa em relação à carga total, tais como silos e reservatórios; estruturas com mais de 55,0 m de altura, medida do térreo até a laje de cobertura do último piso habitável; relação altura/largura (menor dimensão) superior a quatro; fundações ou estruturas não convencionais.

O peso próprio das fundações deve ser considerado o peso próprio de blocos de coroamento ou sapatas, ou no mínimo 5% da carga vertical permanente. No alívio de cargas devido a vigas alavanca, quando ocorre uma redução de carga devido à utilização de viga alavanca, a fundação deve ser dimensionada considerando-se apenas 50% desta redução. Quando a soma dos alívios totais puder resultar em tração na fundação do pilar aliviado, sua fundação deve ser dimensionada para suportar a tração total e pelo menos 50 % da carga de compressão deste pilar (sem o alívio).

Sempre que houver a possibilidade de desenvolvimento de atrito negativo, a sua ação deve ser considerada no dimensionamento geotécnico e estrutural dos elementos da fundação, blocos de coroamento, vigas enterradas, reservatórios e outras estruturas enterradas. Admite-se a utilização de recursos (por exemplo, pintura betuminosa), visando minimizar os efeitos do atrito negativo, bem como a realização de ensaios ou provas de carga para a sua melhor avaliação.

Para as verificações da segurança de estacas ou tubulões em situações em que se prevê a ação do atrito negativo, define-se: Pan – a carga característica de atrito lateral negativo, na ruptura; a profundidade da fundação – onde ocorre a mudança de atrito negativo para positivo é chamada de ponto neutro; Rℓp – a parcela de força resistente característica de atrito lateral positivo, na ruptura; Rp – a parcela de força resistente característica de ponta, na ruptura. Nestas verificações as cargas provenientes de ações variáveis efêmeras não podem ser incluídas.

O resultado das investigações geotécnicas deve ser interpretado de forma a identificar espacialmente a composição do solo ou da rocha, suas propriedades mecânicas, profundidades das diversas camadas de solo ou características da rocha. Dependendo das características geológicas e das dimensões do terreno, pode ser necessário dividi-lo em regiões representativas que apresentem pequena variabilidade nas suas características geotécnicas. O projetista das fundações deve definir estas regiões para a eventual programação de investigações adicionais, elaboração do projeto e programação dos ensaios de desempenho das fundações.

A qualidade dos cabos de aço

Deve-se conhecer os requisitos para a fabricação, ensaio, aprovação, embalagem, marcação e emissão de um certificado de qualidade de cabos de aço.

A NBR ISO 2408 de 09/2019 – Cabos de aço – Requisitos especifica os requisitos para a fabricação, ensaio, aprovação, embalagem, marcação e emissão de um certificado de qualidade de cabos de aço. É aplicável a cabos com pernas redondas e cabos com pernas compactadas feitos de cabos de aço sem revestimento (polido), zincados ou galvanizados com liga de zinco e alumínio. Não se aplica a cabos para mineração, comando de aeronave, cabos de teleféricos e funiculares, e elevadores.

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Como deve ser executado o acabamento de arames?

Qual deve ser a tolerância no diâmetro do cabo de aço?

Quais devem ser os requisitos para ensaio de carga de ruptura?

Quais as variações nas resistências à tração para arames?

Este documento foi desenvolvido em resposta a uma demanda mundial por uma especificação fornecendo requisitos para cabos de aço. Como na edição anterior, este documento especifica medidas métricas e categorias de resistência de cabos de aço para as classes de cabos de aço mais comuns, ver Anexo F. O Anexo G apresenta uma comparação de categorias de resistência de cabos de aço.

Antes da fabricação do cabo de aço, os arames devem atender aos requisitos especificados no Anexo A relativos ao diâmetro, à torção e, onde aplicável, ao revestimento. O Anexo A é baseado na ISO 2232, mas com uma maior faixa de diâmetros e de categorias de resistência à tração de arames. Para um determinado diâmetro e categoria de resistência à tração de arame, as propriedades de torção dos arames da ISO 10425:2003, A.2, atendem ou excedem os valores apresentados no Anexo A.

Para os cabos de aço em que uma categoria de resistência é aplicável, as categorias de resistência à tração dos arames devem estar sujeitas aos limites estabelecidos na tabela abaixo. As almas de cabos de aço de camada simples devem ser normalmente de aço ou fibra, embora outras como as do tipo composto (por exemplo, aço com fibra ou aço com polímero) ou de polímeros sólidos também possam ser fornecidas.

Convém que o comprador especifique quaisquer requisitos específicos quanto ao tipo de alma. As almas de fibras para cabos de aço de camada simples devem estar de acordo com a ISO 4345 e, para cabos de aço de diâmetro igual ou superior a 8 mm, elas devem ser duplamente fechadas (isto é, com o fio formando a perna e com a perna formando a alma). As almas de fibra natural devem ser tratadas com um composto impregnante para inibir o apodrecimento e decomposição. As almas de aço devem ser constituídas de um cabo de aço independente (AACI) ou de uma perna composta de arames (AA).

As almas de aço para cabos de aço de camada simples com diâmetro maior que 12 mm devem ser de um cabo de aço independente (AACI), a menos que especificado em contrário. Os lubrificantes devem estar de acordo com a NBR ISO 4346. Todos os arames em uma perna devem ter o mesmo sentido de torção. A alma, com exceção de cabos de aço compactados (martelados), deve ser projetada (aço) ou selecionada (fibra) de maneira que em um cabo de aço novo sob tensão, na máquina de fechamento, haja uma folga entre as pernas externas.

O cabo de aço pronto deve estar torcido de maneira uniforme e livre de arames frouxos, pernas destorcidas e outras irregularidades. O cabo de aço novo não pode estar livre de ondulações tridimensionais. Deve-se assegurar que as pontas de cabos de aço, sem acessórios, quando necessário, tenham a sua integridade mantida, impedindo sua destorção. Os arames com diâmetro acima de 0,4 mm devem, onde necessário, ter suas extremidades unidas por meio de soldagem.

Arames com diâmetro até 0,4 mm (inclusive) devem, onde necessário, ser unidos por meio de brasagem, soldagem ou simplesmente por meio da inserção das extremidades na formação da perna. A distância mínima entre emendas de arames em uma perna deve ser de 20 × diâmetro do cabo (d). A quantidade de lubrificação e tipo de lubrificante devem ser adequados ao tipo do cabo e sua utilização.

Os cabos de aço devem ser pré-formados e/ou pós-formados, exceto quando especificado em contrário pelo comprador. Cabo de aço de grande diâmetro, alguns cabos de aço fechados em paralelo e resistentes à rotação podem ser não pré-formados ou ser apenas parcialmente pré-formados. A construção do cabo de aço deve ser uma daquelas abrangidas pelo Anexo D, Anexo H ou conforme estabelecida pelo fabricante.

Se o comprador especificar somente a classe do cabo, convém que o fabricante especifique a construção do cabo claramente. Convém ao comprador especificar a construção ou a classe do cabo de aço. As categorias de resistência para as classes mais comuns de cabos de aço devem ser conforme estabelecidas nas Tabelas D.1 a D.22, disponíveis na norma. Outras categorias de resistência, incluindo aquelas mencionadas na ISO 10425, podem ser fornecidas mediante acordo entre o comprador e o fabricante, desde que todos os outros requisitos sejam atendidos.

Nem todos os cabos de aço possuem necessariamente uma categoria de resistência. O acabamento dos arames deve ser sem revestimento (polido), zincado de qualidade B, zincado de qualidade A ou galvanizado com liga de zinco e alumínio. Para cabos de aço de acabamento polido, a substituição de arames polidos por arames zincados deve limitar-se aos arames internos, arames centrais, arames de enchimento e arames da alma.

Para cabos de aço de arames zincados, todos os arames devem ser zincados, inclusive aqueles pertencentes a qualquer alma de aço. Quando for especificado arame zincado, pode-se incluir também o arame galvanizado com liga de zinco e alumínio. A designação e a classificação do cabo de aço devem estar em conformidade com os requisitos da ISO 17893. O diâmetro nominal deve ser a dimensão pela qual o cabo de aço é designado. Quando medido conforme 5.3, o diâmetro deve estar dentro das tolerâncias estabelecidas na tabela abaixo.

Para cabo de aço de camada simples da classe 6 × 7, o comprimento do passo do cabo de aço não pode exceder 8 x d. Para outros cabos de aço de camada simples com pernas redondas (exceto aqueles com três ou quatro pernas), cabos de aço fechados com torção em paralelo e cabos de aço resistentes à rotação com pernas redondas ou pernas perfiladas, o comprimento do passo do cabo de aço não pode exceder 7,5 × d. Um certificado deve confirmar a conformidade a este documento.

A menos que especificado em contrário pelo comprador, o certificado deve fornecer no mínimo as seguintes informações: número do certificado; nome e endereço do fabricante; quantidade e comprimento nominal do cabo de aço (opcional); designação do cabo de aço (ver ISO 17893); carga de ruptura mínima. Para cabos de aço de camada simples com pernas perfiladas, por exemplo, triangulares, o comprimento do passo do cabo não pode exceder 10 × d.

A carga de ruptura mínima, Fmin, para um determinado diâmetro e construção de cabo de aço, deve ser conforme indicado nas Tabelas D.1 a D.22 ou na Tabela H.1, ou conforme declarado pelo fabricante. Para a determinação da carga de ruptura mínima dos diâmetros de cabos não listados nas Tabelas D.1 a D.22 ou na Tabela H.1, cálculos conforme o Anexo C podem ser utilizados.

Quando o cabo de aço é ensaiado de acordo com 5.4.1, a carga de ruptura mínima, Fm, deve ser maior ou igual à carga de ruptura mínima, Fmín. Os requisitos para ensaio de carga de ruptura levam em consideração: o diâmetro do cabo de aço; se os cabos de aço são produzidos em série ou não, isto é, produzidos repetitivamente; se o fator de carga de ruptura mínima é consistente em toda uma determinada faixa de diâmetros. O fabricante deve ser capaz de fornecer os resultados dos ensaios de tipo de acordo com os critérios de amostragem e aceitação no Anexo B.

O ensaio de tipo deve ser repetido em qualquer cabo de aço cujo projeto tenha sido modificado de alguma forma, resultando em uma carga de ruptura modificada (por exemplo, aumentada). Se o mesmo projeto, excluindo-se as categorias de resistência à tração do arame, for utilizado para cabos de aço de uma categoria inferior ou carga de ruptura menor, ou ambos, em relação àquele que tiver atendido os requisitos do ensaio de tipo com resultados satisfatórios, não pode ser necessário repetir os ensaios nesses cabos de aço, desde que a carga de ruptura seja calculada com a mesma perda por encablamento.

Comprimentos de produção subsequentes de cabos de aço produzidos em série devem ser considerados em conformidade com os requisitos de carga de ruptura quando, em uma amostra retirada de cada vigésimo comprimento de produção, o fabricante concluir com resultados satisfatórios os ensaios de tipo adequados (ver Anexo B) e um ensaio de carga de ruptura periódico de acordo com o Método 1 (ver 5.4.1) ou um dos métodos alternativos, conhecidos como Método 2 (ver 5.4.2), Método 3 (ver 5.4.3) e Método 4 (ver 5.4.4).

O número do certificado deve possibilitar a rastreabilidade do cabo de aço. Convém que a emissão de um certificado pelo fabricante com a presença ou não de resultados de ensaio específicos seja objeto de acordo entre o comprador e o fabricante. Quando os resultados de ensaios são fornecidos, o certificado deve adicionalmente fornecer conforme a seguir: ensaio de carga de ruptura no cabo de aço: declarar o valor, isto é a carga de ruptura medida, ou a carga de ruptura calculada (pós-encablamento), ou a carga de ruptura calculada (pré-encablamento); os ensaios nos arames: número de arames ensaiados; diâmetro nominal dos arames; carga de ruptura medida do arame; resistência à tração com base no diâmetro nominal; número de torções completas (e comprimento de ensaio); massa do revestimento (se aplicável).

Os cabos de aço devem ser fornecidos em carretéis ou em bobinas. Convém que o comprador especifique quaisquer requisitos particulares de embalagem. Convém que haja um fitilho incorporado ao centro do cabo de aço, a fim de mantê-lo reconhecível apesar da sujidade, do encharcamento ou descoloração durante a utilização. Convém que cada bobina ou carretel tenha uma etiqueta fixada firmemente no lugar, com as seguintes informações: construção; diâmetro; comprimento; peso bruto; peso líquido; número do (a) carretel/bobina; fabricante; origem; diâmetro máximo do arame; área da seção transversal metálica; ou outras informações acordadas entre o comprador e o fornecedor.

 

O projeto de estruturas de edificações

Os valores de peso próprio da estrutura devem ser calculados com as dimensões nominais dos elementos e com o valor médio do peso específico do material considerado.

A NBR 6120 de 09/2019 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações estabelece as ações mínimas a serem consideradas no projeto de estruturas de edificações, qualquer que seja sua classe e destino, salvo os casos previstos em Normas Brasileiras específicas (NBR 6123, NBR 15421, NBR 14323 e NBR 15200).

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Quais os símbolos usados nessa norma?

Quais são as forças horizontais em guarda-corpos e outras barreiras destinadas à proteção de pessoas?

Quais são as cargas variáveis em coberturas?

Quais são as ações em garagens e demais áreas de circulação de veículos?

A simbologia adotada nesta norma é constituída por símbolos-base (mesmo tamanho e no mesmo nível do texto corrente) e símbolos subscritos. Os símbolos-base utilizados com mais frequência encontram-se estabelecidos em 4.2 e os símbolos subscritos em 4.3. A simbologia geral encontra-se estabelecida nesta seção e a simbologia mais específica de algumas partes desta norma é apresentada nas seções pertinentes, de forma a simplificar a compreensão e, portanto, a aplicação dos conceitos estabelecidos.

As grandezas e expressões desta norma estão em conformidade com o Sistema Internacional de Unidades (SI). Admite-se g = 10 m/s² = 1 MPa. As unidades de força são 10 kN = 1 tf = 1.000 kgf, e para tensão 1 MPa = 10 kgf/cm² = 100 tf/m². Na falta de determinação experimental mais rigorosa, as ações permanentes devem estar de acordo com os valores característicos nominais mínimos indicados nesta Seção. As ações permanentes advindas de materiais não especificados nesta Seção devem ser definidas caso a caso e registradas nos documentos do projeto.

Os valores de peso próprio da estrutura devem ser calculados com as dimensões nominais dos elementos e com o valor médio do peso específico do material considerado. Na falta de determinação experimental mais rigorosa, pode ser utilizada a tabela abaixo para os valores característicos nominais mínimos do peso específico aparente dos materiais de construção. Para os valores indicados por uma faixa de variação, na falta de determinação experimental mais rigorosa, pode-se considerar o valor médio (entre parênteses na tabela abaixo).

Na falta de determinação experimental mais rigorosa, podem ser utilizadas as Tabelas 2 a 9 (disponíveis na norma) para os valores característicos nominais mínimos dos pesos de componentes construtivos, além do peso próprio da estrutura. Para os valores indicados por uma faixa de variação, na falta de determinação experimental mais rigorosa, pode-se considerar o valor médio (indicado entre parênteses). Dependendo da probabilidade de atuação das ações permanentes, estas podem ser consideradas como ações variáveis em casos específicos (por exemplo, forros e instalações cuja instalação seja incerta).

Na falta de determinação experimental mais rigorosa, podem ser utilizados os valores indicados no Anexo A para o peso específico aparente médio dos materiais de armazenagem. Devido à variabilidade do peso específico destes materiais, recomenda-se validação cuidadosa dos valores para as condições específicas do projeto em questão. Para o projeto de silos, funis e outros equipamentos similares para armazenamento de materiais a granel, recomenda-se consultar o Eurocode 1 Part 4, Silos and Tanks e AS 3774, Loads on bulk solids containers.

O nível d’água adotado para o cálculo de reservatórios, tanques, decantadores, piscinas e outros deve ser igual ao máximo possível compatível com o sistema de extravasão. A carga pode ser considerada permanente ou variável, de acordo com o tempo de atuação em relação à vida da edificação (conforme as definições da Seção 3). Os coeficientes de ponderação correspondentes devem ser considerados conforme a NBR 8681.

Nas estruturas em que a água possa ficar retida, no caso de entupimento do sistema principal de drenagem, deve-se considerar as ações devidas ao nível d’água extra, limitando-se a lâmina d’água ao nível máximo admitido pelos extravasores. Em caso de inexistência de extravasores, a lâmina d’água considerada será correspondente ao nível de drenagem efetivamente garantida pela construção. Em ambos os casos, essa ação extra pode ser considerada como especial, considerando os coeficientes de ponderação indicados na NBR 8681.

No projeto de estruturas enterradas, devem ser consideradas as pressões atuantes na estrutura devido ao empuxo do solo, empuxo hidrostático e eventuais sobrecargas sobre o terreno adjacente. Os diagramas desses esforços solicitantes devem ser fornecidos pelo projetista de fundações, conforme as recomendações da NBR 6122. Em certos casos, empuxos e pressões hidrostáticas menores podem resultar em esforços mais críticos.

Por isso, recomenda-se que a atuação de empuxos e pressões hidrostáticas com seus valores favoráveis sejam avaliados, com os coeficientes de ponderação conforme a NBR 8681. No caso da possibilidade de atuação de subpressão, esta deve ser considerada com seu valor total aplicado sobre toda a área. O valor da subpressão deve ser tomado a partir da face inferior da estrutura. Outras forças ascendentes devem ser consideradas no projeto, se existirem.

De maneira geral, os valores das ações são verificados caso a caso, conforme as particularidades do projeto. As ações variáveis devem respeitar os valores característicos nominais mínimos indicados nesta Seção, considerando as reduções permitidas em 6.12, reduções estas que devem ser registradas nos documentos do projeto. As ações variáveis são classificadas, de modo geral, como ações variáveis normais. As ações variáveis especiais ocorrem em casos específicos indicados nesta Seção.

As estruturas devem ser projetadas para suportar as cargas variáveis. Áreas sujeitas a várias categorias de utilização devem ser calculadas para a categoria que produzir os efeitos mais desfavoráveis. Exceto onde especificado, os pavimentos devem ser projetados para as cargas uniformemente distribuídas e verificados para a atuação isolada das cargas concentradas, o que for mais desfavorável.

Exceto onde especificado, as cargas concentradas indicadas são assumidas atuando uniformemente distribuídas em uma área de 75 cm × 75 cm e localizadas de modo a produzir os efeitos mais desfavoráveis. O valor característico nominal das cargas de projeto de fábricas e armazéns deve ser o mais desfavorável que tenha probabilidade de ocorrer durante o período de vida útil da estrutura. Na ausência de dados estatísticos, o valor característico nominal das cargas pode ser adotado em função das condições de uso (definidas ou esperadas) da edificação.

As cargas devem ser consideradas nas posições mais desfavoráveis para o projeto da estrutura, de modo a cobrir possíveis incertezas sobre a sua posição efetiva durante a vida útil da edificação. A influência de forças dinâmicas devido à operação de máquinas e equipamentos desbalanceados, levantamento e transporte de cargas ou queda acidental de materiais deve ser considerada por meio de análise dinâmica específica ou pelo uso de coeficientes de majoração dinâmicos definidos caso a caso.

As forças aplicadas por máquinas e equipamentos devem incluir os valores, direções ou diagramas de aplicação das reações de apoio (podendo ser forças uniformemente distribuídas, forças e momentos concentrados, forças estáticas ou dinâmicas), dimensões e posição do equipamento, modo de fixação e outras características relevantes para o projeto estrutural. As forças devem incluir o peso do equipamento em operação (incluindo o peso de fontes de energia, fluidos etc.), suas bases e fixações e o peso do material sendo processado.

Se for necessário considerar forças devido à montagem do equipamento, seus valores e posições críticas devem ser determinados. Em todos os casos, as forças e suas características devem ser fornecidas pelo fabricante ou fornecedor do equipamento. O projeto deve considerar as forças decorrentes da manutenção e movimentação das máquinas e equipamentos. Nas áreas livres ao redor de máquinas e equipamentos, devem ser consideradas cargas devido aos operadores, produtos acabados ou semiacabados armazenados temporariamente, rejeitos, etc.

O cabeamento estruturado para data centers

O cabeamento especificado deve suportar uma ampla variedade de serviços, incluindo voz, dados, imagem e automação.

A NBR 16665 de 09/2019 – Cabeamento estruturado para data centers especifica um sistema de cabeamento estruturado para data centers e se aplica aos cabeamentos metálico e óptico utilizando como referência a ISO/IEC 24764. Aplica-se às redes locais (LAN) e redes de campus (CAN). A aplicação desta norma limita-se ao cabeamento interno para a conexão dos equipamentos de tecnologia da informação (TI), segurança e automação usados em data centers. O cabeamento especificado nesta norma suporta uma ampla variedade de serviços, incluindo voz, dados, imagem e automação.

Esta norma especifica diretamente ou por referência: a estrutura e configuração mínimas para o cabeamento estruturado; as interfaces para tomadas de equipamentos (EO); os requisitos de desempenho para enlaces e canais individuais de cabeamento; as recomendações e requisitos gerais; os requisitos de desempenho para o cabeamento para distâncias mínimas e máximas especificadas nesta norma; os requisitos de conformidade e procedimentos de verificação.

Apresenta ainda recomendações de melhores práticas para projetos e instalações de infraestrutura para data centers. Considera os requisitos especificados nas aplicações listadas na NBR 14565. Não se aplica aos requisitos de proteção e segurança elétrica, proteção contra incêndio e compatibilidade eletromagnética, que são cobertos por outras normas e regulamentos. Entretanto, as recomendações dessa norma podem ser úteis.

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Quais são as abreviaturas usadas nessa norma?

Qual é a estrutura hierárquica de cabeamento estruturado?

Quais são as posições dos equipamentos de teste para ensaios de canal de backbone?

Qual deve ser a interface de rede externa?

Como deve ser executado o uso de hardware de conexão de alta densidade em cabeamento de fibra óptica?

Para os efeitos desta norma, consideram-se os seguintes fatores: a configuração e a estrutura do cabeamento devem estar em conformidade com as especificações descritas na Seção 5; o desempenho dos canais balanceados deve ser medido conforme os requisitos especificados na NBR 14565. Isto deve ser obtido por uma das seguintes condições: um canal projetado e implementado deve assegurar o desempenho previsto; os componentes apropriados, utilizados para um enlace permanente, são especificados por classe de desempenho na NBR 14565.

O desempenho do canal deve ser assegurado inclusive com o acréscimo de patch cords nas terminações de um enlace permanente, conforme os requisitos da NBR 14565. Deve-se usar as implementações referenciadas e os componentes do cabeamento compatíveis com os requisitos da NBR 14565 e cabos compatíveis com a NBR 14703. Os requisitos específicos de infraestrutura do cabeamento estão descritos na NBR 16415 e a implementação e o desempenho do cabeamento óptico devem atender aos requisitos da NBR 14565.

As interfaces com o cabeamento na tomada de equipamentos devem estar em conformidade com os requisitos da NBR 14565. Todo e qualquer hardware de conexão do cabeamento, incluindo a tomada de equipamentos, deve atender aos requisitos da NBR 14565. Se presentes, as blindagens devem ser tratadas de acordo com a NBR 14565 e a administração do sistema deve atender aos requisitos da NBR 14565. Na ausência do canal, o desempenho do enlace permanente pode ser usado para verificar a conformidade com esta norma.

Os ensaios devem ser executados para a certificação de desempenho de um sistema instalado conforme as NBR 14565 e NBR 14703. Deve-se identificar os elementos funcionais do cabeamento para data centers, descrevendo como são interconectados para formar subsistemas, e identifica interfaces com as quais os componentes de aplicações específicas são conectados ao cabeamento.

As aplicações listadas na NBR 14565 são suportadas, conectando-se equipamentos ativos às interfaces de redes externas, tomadas de equipamentos e distribuidores. Essa norma define os seguintes elementos funcionais do cabeamento, que são: distribuidor principal (MD); distribuidor intermediário (ID); distribuidor horizontal (HD); ponto de distribuição local (LDP); tomada de equipamento (EO); cabeamento de backbone; cabeamento horizontal. Grupos destes elementos funcionais são interconectados para formar subsistemas de cabeamento, conforme mostrado na figura abaixo. Os sistemas de cabeamento contêm até três subsistemas: cabeamentos de backbone (pode haver no máximo dois níveis) e cabeamento horizontal, interconectados para criar um sistema de cabeamento, como ilustrado na figura abaixo.

A conexão do cabeamento do data center aos serviços externos, seja do MD ou ID à ENI, depende das características e especificações dos serviços fornecidos por seus provedores. O cabeamento de acesso à rede não é considerado parte do sistema de cabeamento estruturado e está fora do escopo desta norma. As conexões entre subsistemas de cabeamento podem ser passivas ou ativas, quando utilizadas com equipamentos de aplicações específicas.

As conexões de equipamentos para aplicações específicas adotam a abordagem tanto de interconexão como de conexão cruzada. As conexões passivas entre subsistemas de cabeamento são geralmente executadas usando conexões cruzadas por meio de patch cords ou jumpers. No caso de um cabeamento centralizado, as conexões passivas nos distribuidores são executadas por conexões cruzadas ou interconexões.

Além disso, para cabeamento óptico centralizado, é possível criar conexões nos distribuidores usando emendas, apesar de isto reduzir a possibilidade do cabeamento de suportar reconfigurações. Para detalhes, ver NBR 14565. O subsistema de cabeamento de backbone se estende do MD e ID aos HD a eles conectados. O subsistema de cabeamento de backbone inclui: os cabos de backbone; a terminação mecânica dos cabos de backbone no MD ou ID, mais os patches cords e/ou jumpers a eles associados; a terminação mecânica dos cabos de backbone nos HD.

Não são considerados parte do subsistema de cabeamento de backbone os cabos de equipamentos que venham a ser utilizados para conectá-los a este subsistema. O subsistema de cabeamento horizontal que se estende do HD à EO, inclui: os cabos horizontais; a terminação mecânica dos cabos horizontais nas EO e no HD, mais os patches cords e/ou jumpers a eles associados; os LDP opcionais; e as EO.

Os cabos do subsistema de cabeamento horizontal devem ser contínuos do HD até as EO, a não ser que existam pontos de distribuição local, conforme definido por esta norma. Não são considerados parte do subsistema de cabeamento horizontal os cordões de equipamentos que venham a ser utilizados para conectá-los a este subsistema. De forma a prover maior vida operacional, menos interrupções e menores custos associados com reinstalações, o cabeamento instalado deve ser projetado para: suportar a mais ampla gama de aplicações existentes e emergentes; permitir o crescimento esperado, em volume de aplicações atendidas, por toda a vida útil da instalação.

O data center deve ter um sistema de aterramento e de proteção a descargas e transientes integrado ao do edifício onde está instalado. A malha de aterramento da edificação deve seguir as recomendações da série NBR 5419 e da NBR 5410, em termos de montagem, especificações de materiais, procedimentos de ensaios e de manutenção periódica.

No data center deve ser constituído um ponto de aterramento comum para todos os sistemas internos, sendo que tal ponto de aterramento deve ser conectado diretamente ao sistema de aterramento da edificação. Uma malha de equipotencialização deve ser constituída para cobrir toda a área do data center. A malha deve ser constituída de cabos de cobre com Seção mínima 10 mm² (ou barras de cobre com Seção equivalente), formando uma grade com dimensões mínimas de 0,60 m × 0,60 m e máximas de 3 m × 3 m, podendo formar grades retangulares, respeitando esses limites.

O cabo (ou barra) de cobre que constitui a malha de equipotencialização pode ter isolamento (na cor verde), para prevenir contatos indesejáveis. A malha de equipotencialização deve ser conectada ao ponto de aterramento principal e deve ser conectada às estruturas metálicas do piso, racks, gabinetes, calhas, dutos metálicos, etc. Todos os sistemas devem ser conectados ao ponto principal de aterramento do data center individual e diretamente (topologia radial), não sendo permitida uma ligação em série do cabo de aterramento (por exemplo, um cabo de aterramento conectando vários racks em série).

Cada rack ou gabinete deve ser conectado com um cabo de Seção mínima de 10 mm2 diretamente ao ponto principal de aterramento do data center, sendo que tal conexão deve ser feita à barra de aterramento do rack criada especificamente para essa finalidade. Todos os componentes e acessórios do rack devem ter sua continuidade elétrica assegurada.

Além da alta disponibilidade, outro objetivo dos modernos data centers é melhorar sua eficiência energética, otimizando o consumo de energia elétrica. Adotar medição de consumo elétrico em diversos níveis da distribuição elétrica, como, por exemplo, em entradas da instalação, saídas de geradores, entradas e saídas de UPS, quadros de distribuição, entrada de equipamentos críticos, entrada de equipamentos mecânicos e auxiliares.

Implantar métricas de medição de eficiência energética, como, por exemplo, o PUE (métrica criada pelo The Green Grid), de preferência integradas ao sistema de automação. Técnicas que podem ser utilizadas para redução das perdas no sistema de distribuição elétrica do data center: especificar equipamentos UPS de alta eficiência; utilizar sistema de iluminação de maior eficiência, de preferência com controle automático.

As técnicas para redução do consumo elétrico de sistemas de ar-condicionado incluem: utilização de alguma técnica de free cooling para a otimização do uso do sistema; utilização de máquinas com ventiladores eletronicamente controlados e/ou motores com variadores de frequência, com capacidade de se ajustarem às cargas a serem resfriadas; evitar obstruções no caminho do ar fornecido e do retorno do ar-condicionado; melhor controle do fluxo de ar na sala de computadores, segregando o máximo possível o ar frio fornecido do ar quente de retorno, buscando uniformizar a temperatura de entrada em todos os equipamentos críticos; isolar equipamentos com diferentes requisitos de climatização (por exemplo, equipamentos que possam trabalhar acima de 27 °C), de forma a não refrigerar a sala toda, de acordo com os equipamentos de maior demanda.

É desejável a redução do consumo elétrico dos equipamentos críticos de TI, especialmente dos servidores. Algumas técnicas recomendadas são: consolidação e virtualização de servidores; estabelecer políticas para identificar e remover equipamentos sem uso e que permaneçam indevidamente ligados.