O CAD/Alvest é um sub-sistema do CAD/TQS responsável pela entrada de informações geométricas e de carregamentos de edificações de alvenaria estrutural ou de alvenaria de vedação. O CAD/Alvest agrega programas de análise de esforços, desenho, edição gráfica e análise de geometria. Os processos de cálculo, de carregamentos e os critérios adotados para o projeto tomam como base as normas brasileiras e a literatura científica disponível.

Modelo de Cálculo

De acordo com a norma nacional (NBR 10837 - Nov/1989), utiliza-se o Método das Tensões Admissíveis para o dimensionamento das estruturas.

O sistema permite o cálculo através da consideração de Área Bruta ou, mais aconselhavél e mais precisa, pela Área Líquida do Bloco. Quando for escolhida a opção de Área Bruta, é possível ainda determinar os chamados fatores de desempenho.

O dimensionamento das paredes é realizado para solicitações de compressão ou flexão composta oblíqua, através do cálculo da resistência de prisma (fp) e verificação das tensões de tração nas paredes.

Para propagação (espraiamento) de cargas em uma subestrutura (ou para os trechos de paredes estruturais que compõem a subestrutura), é utilizado o critério de propagação (distribuição), ao longo do pé-direito, com ângulo de propagação definível pelo usuário, de acordo com a NBR 10837:1989, itens 4.3.3.1.1 e 4.3.3.1.2.

A propagação de cargas (de trechos limites) de Portas e Janelas também é considerada, busca-se melhorar a distribuição das cargas verticais, com a contribuição das porções estruturais contidas entre os vãos das portas e janelas (acima e/ou abaixo dos vãos). Os trechos das subestruturas adjacentes a um vão (porta/janela) sofrem de um re-equilíbrio de suas cargas, segundo a porção estrutural sob este vão e o ângulo de propagação, definido pelo usuário. Desta forma, as cargas verticais passam a se propagarem também entre as subestruturas. Todavia, para que aconteça esta propagação, a dita porção de alvenaria, sob os vãos, precisa realmente funcionar como ESTRUTURAL.

De acordo com a Norma 10837:1989 e a bibliografia existente, respeitando-se os limites de tensões e relações, atinge-se a aderência mínima entre os materiais e a segurança necessária ao deslizamento. O sistema, atualmente, não realiza verificação diretas destes limites, porém sempre enfatiza, na edição dos critérios e determinação dos materiais, a importância de respeitá-los.

Ações de Projeto

As cargas consideradas para o projeto de alvenaria estrutural dentro do sistema CAD/Alvest são:

- Cargas Verticais: peso próprio - o cálculo do peso próprio é feito automaticamente, baseado nos dados dos blocos a serem utilizados; o peso próprio do grauteamento também é considerado automaticamente;
- Cargas Verticais: permanentes e acidentais - as cargas distribuídas, concentradas, lineares, etc, permanentes e/ou acidentais, são propagadas paras as paredes resistentes adjacentes, por quinhão de carga
- Cargas Horizontais: ventos (X e Y) - as forças provenientes do vento são transferidas para as lajes (consideradas painéis rígidos) que as transmite aos painéis de contraventamento que por sua vez as transmite às fundações;
- Desaprumo - é levado em conta de forma automática, de modo a considerar um efeito devido a possíveis imprecisões construtivas. No cálculo de esforços, foi seguida a recomendação da norma DIN-1053 que especifica ações de cargas horizontais, similares a ação do vento, para a simulação do efeito de desaprumo.

Alvenaria Armada

O sistema foi desenvolvido para cálculo, dimensionamento e detalhamento de Alvenaria Estrutural Não-Armada (com armaduras construtivas). Para os locais onde se necessita consideração de trecho de Alvenaria Armada, o sistema possui Calculadoras para verificação e cálculo das armaduras necessárias.

A presença de uma calculadora para vigas e vergas (flexão simples e cisalhamento) possibilita o dimensionamento de elementos armados (com base nas características dos materiais, na geometria da peça, da alocação prévia das armaduras, de alguns critérios e das ações) podendo-se definir os valores minimos de armaduras necessárias.

Há ainda uma calculadora para flexo-compressão, que pode ser utilizada para o cálculo/verificação de pilares e paredes.

Graute

No CAD/Alvest, a especificação do graute nos blocos das paredes estruturais é feita graficamente. O CAD/Alvest considera a resistência à compressão do graute como sendo igual à resistência do bloco de concreto. O acréscimo de carga vertical provocado pela presença do graute é considerado automaticamente.

Além do aumento da resistência à compressão, as paredes "grauteadas" possuem uma rigidez a flexão maior e um maior módulo de resistência ( W ). Desta forma, as tensões devido à compressão ou à flexão nas paredes, ficam reduzidas com a presença do graute, sendo isto automaticamente considerado pelo CAD/Alvest.

Lajes

As lajes são consideradas com a função principal de suportar as cargas verticais atuantes e transferi-las para as paredes estruturais onde se apóiam. As ligações das lajes com as paredes estruturais normalmente são realizadas por cintas que contornam as bordas da laje.

Com relação às cargas, o CAD/Alvest permite a aplicação de cargas distribuídas, concentradas, lineares, etc. Desta forma, é muito fácil simular cargas particulares em determinadas regiões das lajes e também cargas devido a paredes não resistentes. Toda a definição das cargas nas lajes é realizada graficamente através do editor gráfico interativo.

As condições de continuidade entre as lajes são definidas pelo usuário. As lajes podem ser tratadas como isoladas ou contínuas (lajes isoladas podem ser bidirecionais ou unidirecionais). No lançamento gráfico das lajes, o usuário define, em função da solução estrutural adotada, as condições de engastamento para cada borda da laje.

Efeito Arco

Quando se adota uma estrutura de base/fundação flexível, não contínua, para alvenaria estrutural (blocos coroamento e vigas em pilotis, blocos de fundação e vergas...), é importante considerar a ocorrência do chamado “efeito arco”. Este efeito representa uma concentração de tensões na região da alvenaria sobre os apoios, pois a carga da parede migra do centro deformável da parede para estes apoios. As intensidades das concentrações máximas ficam a critério do projetista e são consideradas para o cálculo de tensões e para a envoltória.

O sistema CAD/Alvest detalha automaticamente as posições de graute necessárias para evitar possíveis problemas devido a este tipo de efeito na estrutura.

Estabilidade Global

Um dos pontos mais importantes do projeto estrutural de alvenaria estrutural é verificar se a edificação atende aos critérios da estabilidade global. O Cad/Alvest considera esta estabilidade global através do parâmetro " a ", que depende da carga total da edificação, altura, módulo de deformação longitudinal e rigidez global das paredes à flexão para cada direção principal. O parâmetro de estabilidade global calculado pelo CAD/Alvest, , apenas dá uma orientação ao engenheiro se o edifício necessita ou não de cálculo de solicitações considerando a teoria de segunda ordem, ou melhor, considerando a não linearidade geométrica.

Detalhamento

O detalhamento das paredes é feito de forma completa: são detalhados os blocos, furos grauteados, cintas e armaduras. Para cada parede é gerado ainda um corte automaticamente, além de ser apresentada uma estimativa de quantitativo de argamassa e graute para a sua montagem.

Listagens de Cálculo

Após o cálculo de qualquer estrutura, o sistema CAD/Alvest apresenta listagens completas com os dados e resultados obtidos durante o cálculo.

Catálogo de Blocos

É possível , a partir de um Editor de Fabricantes de Blocos/Tijolos, definir os formatos de blocos que podem ser utilizados para a confecção das elevações de paredes dos projetos. Além de editar dados já existentes, é possível incluir fabricantes e/ou blocos (dos mais variados formatos).

Interação Alvenaria Estrutural - Concreto Armado

Dentro do CAD/TQS é possível exportar todas as cargas de um projeto de alvenaria estrutural para um pilotis, vigas-baldrames ou outras soluções que sirvam de suporte (ou base) para o projeto. Desta forma é possível criar projetos com soluções mistas de alvenaria estrutural e concreto armado.

Com toda a carga vertical acumulada na base de cada parede / trecho, ao final do processamento das cargas verticais, se solicitado, o Cad/Alvest realiza automaticamente a transferência destas cargas para a estrutura de transição (se houver), dentro das convenções de representação de cargas dos sistemas CAD/TQS, especificamente para o sistema CAD/Formas. Este pavimento de transição tanto pode ser uma grelha de vigas ou uma estrutura convencional de vigas baldrames apoiadas em qualquer tipo de fundação.

Visualização 3D

Para auxiliar na concepção e nas verificações do projeto de alvenaria estrutural é possível visualizar toda a estrutura em um modelo 3D, sendo observáveis os blocos e suas ligações. Desta forma é possível verificar a modulação e correta posição dos blocos de um pavimento.