SOLUÇÕES DE PROJETO - Estructuras.

Optando-se pela cobertura utilizando estrutura e telhas, pode-se especificar: telhas cerâmicas, placas de ardósia, chapas metálicas, chapas de plástico, telhas  de cimento, entre outras. Vale  ressaltar que as telhas de fibro-cimento ou cimento-amianto, apesar de amplamente utilizadas no Brasil, possuem composição química comprovadamente cancerígena.

Para justificar a escolha de deterninada solução, deve-se considerar:
•  a compatibilidade dos materiais empregados em relação ao sistema estrutural do  edifício, observando as alternativas mais racionais de ligação entre eles;
•  optar por processos que se caracterizem pela rapidez na execução, redução na  mão-de-obra  empregada  e maior limpeza no canteiro de obras uma vez que as  soluções    artesanais podem representar um atraso na obra;
•  a dimensão dos  vãos  que a cobertura  terá  que  vencer, uma  vez  que algumas soluções se mostram mais eficientes que outras em função do vão;
•  adequação aos recursos humanos  e de equipamentos disponíveis na região onde se localiza a obra.

De maneira geral, na composição de um telhado deve-se ter em mente algumas regras fundamentais:

•  a  concordância  entre  os  diversos planos de um telhado se fará sempre através da  bissetriz dos ângulos (fig. 74);
•  todos os planos terão a mesma altura no beiral;
•  os planos devem ter sempre a mesma inclinação.

                          Figura 74 - Telhados: a concordância deve ser feita pela bissetriz dos ângulos.

Em qualquer dos casos, os detalhes  importantes, que devem ser observados baseados em instruções dos fabricantes, são: inclinação mínima, recobrimentos, superposição de telhas de uma fiada para  outra, despejo dos condutores, peças e acessórios especiais.

Coberturas de concreto - Estructuras.

Esse tipo de cobertura refere-se às lajes impermeabilizadas ou às "cascas" de concreto. Em ambas as situações, maiores cuidados devem ser tomados em função dos  problemas  causados pela má impermeabilização.

Sempre que possível, já na fase de projeto,  deve  ser definido o tipo  de impermeabilização a ser adotado, onde então deverão ser fixados certos detalhes que posteriormente facilitem tais serviços.

Coberturas Metálicas - Estruturas.

Variam dos simples  perfis  de  aço  às  estruturas espaciais  planas,  formadas a partir da associação de barras metálicas (aço e alumínio) e nós de articulação  compondo tetraedros. Além desses sistemas, as estruturas
metálicas podem formar abóbadas, estruturas laminares, vigas treliçadas, curvas ou não e, por fim, coberturas  formadas por cabos tracionaços que suportam as placas  de cobertura. 

As coberturas metálicas, no sistema estrutural do aço, costumam estar apoiadas em estruturas leves,  também  metálicas,  ou sobre apoios nas lajes. 

Entre os  metais utilizados como telhas, citam-se: o cobre, o zinco, o alumínio e o aço  galvanizado. Mais recentemente passou-se a utilizar chapas metálicas como telhas autoportantes, fixadas ao vigamento por finos conectores.

As  especificações   das   coberturas   metálicas em particular, devem levar em consideração as questões de  estanqueidade e segurança contra a ação dos  ventos.  Alguns  cuidados  básicos  na execução deste tipo de cobertura, são:

•  verificar se as dimensões da obra coincidem com as dimensões do projeto antes do início da montagem;
•  iniciar a execução em faixas perpendiculares às terças, no sentido de baixo para cima;
•  observar os recobrimentos lateriais e longitudinais;
•  iniciar a montagem das telhas  no sentido oposto ao dos ventos dominantes;
•  quando a cobertura for em duas águas opostas, cubrir igualmente ambos os laços, permitindo a coincidência das seções das telhas com as peças de concordância da cumeeira;
•  na montagem da cobertura, evitar pisar diretamente sobre as telhas para não danificá-las.

Coberturas e Proteções de estruturas.

Cobertura é o fechamento de estruturas de telhados com inclinação  inferior a 75 graus (aproximadamente) em relação à horizontal. Fechamento ou tapamento lateral, é aquele  que  apresenta inclinações superiores a 75 graus (aproximadamente) em  relação  à horizontal. Outras definições importantes, são:

•  beiral: É a parte da telha que ficará em balanço, livre de apoio.

•  tesoura: É o sistema estrutural  triangular indeformável que sustenta a cobertura propriamente dita.

•  terça: É uma peça horizontal, colocada em direção perpendicular às tesouras, destinada à sustentação das telhas.

•  cumeeira: É a parte mais alta da cobertura, onde as superfícies inclinadas se encontram.

•  faixa: É a sequência de chapas utilizadas no fechamento da cobertura, no sentido de seu comprimento.

•  fiada: É a sequência de chapas utilizadas no fechamento da cobertura, no sentido de sua largura.

•  recobrimento: É a sobreposição  das telhas no sentido do seu comprimento e da sua largura, para evitar a penetração da água e dos ventos.

Inclinação dos telhados

As inclinações citadas em cada tipo de telha relaciona-se a telhados retos. Os cuidados devem ser redobrados quando os telhados forem selados também chamados de corda bamba.

Devido ao seu traçado, as águas pluviais ganham uma velocidade maior no seu início (cume) e perdem no seu final (beiral), fazendo com que as águas retornem, infiltrando parte das águas nos telhados. O ponto de transição é onde o telhado é mais selado. Portanto, a inclinação mínima deve ser conseguida na posição onde o telhado estiver mais selado (Figura 6.30).

As inclinações dos telhados selados devem no mínimo seguir a Tabela 6.4:

Figura 6.30- Inclinações mínimas para telhados selados com vão até 8,0m

Tabela 6.4 - Dimensões  mínimas para telhados selados com vão até 8,0m

Na execução da estrutura de um telhado selado os caibros são seccionados e presos nas terças proporcionando assim a configuração "corda bamba" (Figura 6.31). Ou ainda podemos utilizar ripas sobrepostas ao invés de caibros. Sendo as ripas mais finas se amoldam melhor na curvatura do telhado selado.

Figura 6.31- Detalhe da estrutura de um telhado selado

COBERTURA:Telha francesa, Telha paulista, Tipo plan, Telha romana e telha portuguesa, Termoplan, Telha germânica

Neste capítulo iremos abordar as telhas cerâmicas visto serem as mais utilizadas em obras residênciais. As demais telhas (fibrocimento, alumínio, galvanizada) são mais utilizadas em obras comerciais e industriais. Para a sua utilização, é conveniente solicitar a orientação de um técnico do fabricante ou mesmo o uso de catálos técnicos.

As telhas cerâmicas têm início com a preparação da argila, e consiste na mistura de várias argilas. Na próxima etapa, a argila já misturada passa por uma moagem e por uma refinação chegando até a extrusora, onde o pó de argila se transforma em massa homogênea e sem impurezas. Essa massa passa pelas prensas de moldagem, indo diretamente para a secagem. Só então é feita a primeira seleção e a primeira queima em forno a uma temperatura de 900°C.

Devem apresentar som metálico, assemelhando ao de um sino quando suspensas por uma extremidade e percutidas. Não devem apresentar deformações, defeitos ou manchas.

As telhas  são assentadas com o máximo cuidado e alinhadas perfeitamente. Algumas peças são assentadas com argamassa de cimento, cal e areia no traço 1:2:8. São as cumeeiras (Figura 6.23) e espigões e , quando forem do tipo canal, também as telhas dos beirais e oitões. É o que se chama de  emboçamento das telhas. O consumo da argamassa é na ordem de 0,002m³/m² de telhado.

Figura 6.23- Acabamento da cumeeira

Para inclinações de telhados acima de 45°, recomenda-se que as telhas sejam furadas para serem amarradas ao madeiramento, com arame galvanizado ou fio de cobre.

Ao cobrir, usar régua em vez de linha, desde a ponta do beiral até a cumeeira, e deslocar de acordo com a medida da telha, cobrindo sempre do beiral para a cumeeira, colocando duas ripas sobrepostas ou testeiras para regularmos a altura da 1ª telha (Figura 6.6).

As telhas cerâmicas mais utilizadas são:

- Francesa ou Marselha
- Paulista ou Canal ou Colonial
- Paulistinha
- Plan
- Romana
- Portuguesa
- Termoplan (Vasatex)


a)  Telha francesa

Tem forma retangular, são planas e chatas, possuem numa das bordas laterais dois canais longitudinais.

Para encaixe, nas bordas superiores e inferiores, cutelos em sentido oposto. Os encaixes em seus extremos servem para fixação e para evitar a passagem da água.

- 15 un por m²
- peso:  45 kgf/m² - seca
  54 kgf/m² - saturada
- dimensões @ 40 cm de comp. por 24 cm de largura
- inclinação: 33%  
- Cumeeira: 3 un/ml 

Figura 6.24- Telha francesa

b)  Telha paulista

Constituem-se de duas peças diferentes,  canal, cuja função é de conduzir a água e capa,  que faz a cobertura dos espaços entre dois canais.

- 26 un por m²
- peso:  69 kgf/m² - seca  83 kgf/m² - saturada
- dimensões:  @  46cm comp. (canal)
  46 cm comp. (capa)
  18 cm largura (canal)
  16 cm largura (capa)
- inclinação: 25%
- cumeeiras: 3un/m

Figura 6.25- Telha paulista

c)  Tipo plan

Tem as características da telha paulista, mas melhoradas, tem os cantos
arredondados  e a seção retangular.
- 26 un por m²
- inclinação: de 20 a 25%
- cumeeiras: 3 un/m
-
peso:
72 kgf/m² - seca
  86 kgf/m² - saturada
- dimensões:  46cm comp.(capa)
  46cm comp. (canal)
  16cm largura (capa)
  18cm largura (canal)

Figura 6.26- Telha Plan

d) Telha romana e telha portuguesa

A telha romana  tem o mesmo formato que as telhas plan, somente que nesses tipos o
canal é junto com a capa. A portuguesa é igual à paulista.
- inclinação mínima: 30%
- 16 peças por m²
-
peso:
48kgf/m² - seca
  58 kgf/m² - saturada

Figura 6.27- Telha romana e Portuguesa

d)  Termoplan

Como o próprio nome indica, a termoplan através de dupla camada, consegue um
isolamento térmico e um isolamento de umidade.
- inclinação mínima: 30%
-  15 peças por m²
- peso:  54 kgf/m² - seca
  65 kgf/m² - saturada
- dimensões:  45,0cm comprimento
  21,5cm largura

Figura 6.28- Telha Termoplan

f) Telha germânica

A montagem é feita em escamas de peixe com as seguintes características:
- 30 telhas por m²
- peso unitário: 1.475g
- inclinação mínima: 45%
Quando for colocado isolante térmico, calcular ventilação do forro.

Figura 6.29- Telha Germânica

Recomendações estrutura de madeira.

- Reconhece-se um bom trabalho de carpinteiro, quando os alinhamentos das  peças são perfeitos, formando cada painel do telhado um plano uniforme. Um madeiramento defeituoso nos dará um telhado ondulado e de péssimo aspecto.

- Não devemos esquecer a colocação da caixa d'água, antes do término, pelo carpinteiro, do madeiramento.
- Quando o prego for menor do que a peça que ele tem que penetrar, deve ser colocado em ângulo (Figura 6.20). Coloque-o numa posição próxima e inclinada suficiente para que penetre metade de sua dimensão em uma peça e metade em outra. O ideal seria o prego penetrar 2/3.

Figura 6.20- Detalhe da fixação por pregos menores

- Quando  tiver que pregar a ponta de uma peça em outra, incline os pregos para que estes não penetrem paralelamente às fibras e sim o mais perpendicular possível a elas (Figura 6.21).

Figura 6.21- Detalhe da fixação das ripas nos caibros

- para evitar fissuras na madeira, devemos pregar da seguinte maneira:
* no final de uma ripa, no caibro, não alinhar os pregos (Figura 6.22)
* achatar um pouco a extremidade do prego
* furar a madeira e depois introduzir o prego
* pregar a madeira mais fina à mais grossa.

Figura 6.22- Fixação das ripas nos caibros

Ligações e emendas.

Na construção das estruturas de telhado faz-se necessário executar ligações e emendas, com encaixes precisos para isso devemos saber:

  
         Figura 6.8- Detalhe da ligação entre a linha e a perna (Moliterno, 1992)
 

Figura 6.9- Detalhe da ligação entre a linha e a perna (Moliterno, 1992)

Figura 6.10 - Detalhe da ligação entre a perna e a escora (Moliterno, 1992)

 

Figura 6.11 - Detalhe da ligação entre as pernas e o pendural (Moliterno, 1992)

Figura 6.12 - Detalhe da ligação entre as pernas e o pendural (Moliterno, 1992) 

 

 

Figura 6.13 - Detalhe da ligação entre a linha, asnas  e pendural (Moliterno, 1992)
 

As emendas das terças devem estar sobre os apoios, ou aproximadamente 1/4 do vão, no sentido do diagrama dos momentos fletores (Figura 6.16), com chanfros à 45° para o uso de pregos ou parafusos(Figuras 6.14 e 6.15). 

 

Figura 6.14- Detalhe da emenda das terças com pregos 

 

Figura 6.15- Detalhe da emenda das terças com parafusos e chapas

 

Figura 6.16- Detalhe das emendas de uma linha de terças

 

Peças utilizadas nas estruturas de telhado.

a) Tesoura dos telhados
 
As tesouras são muito eficientes para vencer vãos sem apoio intermediários (Figura 6.2). São estruturas planas verticais que recebem cargas  paralelamente ao seu plano, transmitindo-as aos seus apoios. Geralmente são compostas por:

Frechal:  Peça colocada sobre a parede e sob a tesoura, para distribuir a carga do telhado.
Perna: Peças de sustentação da terça, indo do ponto de apoio da tesoura do telhado ao cume, geralmente trabalham à compressão.
Linha: Peça que corre ao longo da parte inferior de tesoura e vai de apoio a apoio, geralmente trabalham à tração.
Estribo:  São ferragens que garantem a união entre as peças das tesouras. Podem trabalhar à tração ou cisalhamento.
Pendural e tirante:   Peças que ligam  a  linha à  perna  e  se  encontram  em posição perpendicular ao plano da linha. Denomina-se pendural quando a sua posição é no cume, e nos demais tirante. Geralmente
trabalham à tração.
Asna e escoras:  São peças de ligação entre a linha e a perna, encontram-se, geralmente, em posição oblíqua ao plano da linha, denomina-se asna a que sai do pé do pendural, as demais de escoras. Geralmente trabalham à compressão.

Obs. Não iremos nos estender sobre o cálculo estrutural das estruturas de telhados por constituir assunto de cadeira a parte. Queremos apenas reproduzir as tesouras simples para obras de pequeno porte. A Figura 6.2 mostra uma seção típica de uma estrutura de telhado

Figura 6.2 - Seção típica de uma estrutura de telhado Em tesouras simples no mínimo devemos saber:

  - Vãos até 3,00m não precisam de escoras.
  - Vãos acima de 8,00m deve-se colocar tirantes.
  - O espaçamento ideal para as tesouras deve ficar na ordem de 3,0m.
  - O ângulo entre a perna e a linha é chamado de inclinação;
  - O ponto é a relação entre a altura da  cumeeira e o vão da tesoura.
  - A distância máxima entre o local de intersecção dos eixos da perna e da linha é a face de apoio da tesoura deverá ser £ 5,0cm. (Figura 6.3)
  -  As tesouras devem ser contraventadas, com mãos francesas e diagonais na  linha da cumeeira. (Figura 6.4)

Figura 6.3 - Detalhe do apoio da tesoura sobre o frechal

Figura 6.1 - Esquema de contraventamento das tesouras

c)  Terças


As terças apoiam-se sobre as tesouras consecutivas (Figura 6.5) ou pontaletes (Figuras 6.16; 6.17; 6.18), e suas bitolas dependem do espaço entre elas (vão livre entre tesouras), do tipo de madeira e da telha empregada. Podemos adotar na prática e utilizando as madeiras da Tabela 6.1:

- bitolas de 6 x 12 se o vão entre tesouras não exceder a 2,50m.
- bitolas de 6 x 16 para vãos entre 2,50 a 3,50m.

Estes vãos são para as madeiras secas. Caso não se tenha certeza, devemos diminuir ou efetuar os cálculos utilizando a Tabela 6.2 mais precisa e que leva em consideração o tipo de madeira e de telha:

Para vãos maiores que 3,50m devemos utilizar bitolas especiais o que não é aconselhável pelo seu custo.

As terças são peças horizontais colocadas em direção perpendicular às tesouras e recebem o nome de cumeeiras quando são colocadas na parte mais alta do telhado (cume), e contra frechal na parte baixa (Figura 6.5).

As terças devem ser apoiadas nos nós das tesouras.

Figura 6.5 - Esquema do apoio das terças nas tesouras

 

Tabela 6.2 - Vão máximo das terças (m)

d)  Caibros

Os caibros são colocados em  direção perpendicular às terças, portanto paralela às  tesouras. São inclinados, sendo que seu declive determina o caimento do telhado.
 

A bitola do caibro varia com o espaçamento das terças, com o tipo de madeira e da telha. Podemos adotar na prática e utilizando as madeiras da Tabela 6.1:
 

- terças espaçadas até 2,00m usamos caibros de 5 x 6.
- quando as terças excederem a 2,00m e não ultrapassarem a 2,50m, usamos caibros de 5x7 (6x8).

Os caibros são colocados com uma distância máxima de 0,50m (eixo a eixo) para que se possa usar ripas comuns de peroba 1x5.

Estes vãos são para as madeiras secas. Caso não se tenha certeza, devemos diminuir ou efetuar os cálculos utilizando a Tabela 6.3.

Tabela 6.3 - Vão Máximo dos Caibros (m)

e)  Ripas

As ripas são a última parte da trama e são pregadas perpendicularmente aos caibros. São encontradas com seções de 1,0x5,0cm (1,2x5,0cm). 

O espaçamento entre ripas depende da telha utilizada. Para a colocação das ripas é  necessário que se tenha na obra algumas telhas para medir a sua galga. Elas são colocadas do  beiral para a cumeeira, iniciando-se com duas ripas ou sobre testeira (Figura 6.6).

Portanto, para garantir esse espaçamento constante, o carpinteiro prepara uma guia  (galga) (Figura 6.7).

Figura 6.6 - Detalhe da colocação da primeira ripa ou testeira 

Figura 6.7 - Detalhe da galga

As ripas suportam o peso da telhas, devemos portanto, verificar o espaçamento entre  os caibros. Se este espaçamento for de 0,50 em 0,50m, podemos utilizar as ripas 1,0x5,0m. Se  for maior, utilizamos sarrafos de 2,5x5,0m (peroba).

Materiais utilizados nas estruturas.

a) - madeira:

Podemos utilizar todas as madeiras de lei para a estrutura de telhado (Tabela 6.1), no entanto a peroba tem sido a madeira mais utilizada.


Caso se utilize madeiras que não conste na Tabela 6.1 devemos verificar se as mesmas possuem as características físicas e mecânicas a seguir:

- resistência à compressão (fc), a 15% de umidade, igual ou superior a 55,5 MPa.
- Módulo de ruptura à tração igual ou superior a 13,5 MPa.

Tabela 6.1 - Algumas espécies de madeiras indicadas para a estrutura de telhado (IPT)

As madeiras da Tabela 6.1 estão divididas em grupos segundo as suas características mecânicas. A cabreúva vermelha, coração de negro, faveiro, anjico preto, guaratã e taiuva têm alta dureza, portanto devemos ter cuidado ao manuseá-las.

As madeiras serradas das toras já são padronizadas em bitolas comerciais. No entanto, existem casos onde o dimensionamento das peças exigem peças maiores ou diferentes, assim sendo deve-se partir para seções compostas (nestes casos estudadas na disciplina Estruturas de Madeira).

- vigas: 6 x 12cm ou 6 x 16cm, comprimento 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0m
- caibros: 5 x 6cm ou 5 x 7 (6 x 8)cm, comprimento 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0m
- ripas: 1,0 x 5,0cm; geralmente com 4,50m de comprimento e são vendidas por dúzia.

Obs. Para bitolas diferentes ou comprimentos maiores, o preço da peça aumenta.


b)  - peças metálicas:

As peças metálicas utilizadas em estruturas de telhado são os pregos, os parafusos, chapas de aço para os estribos e presilhas.

Os  pregos mais utilizados são:

22 x 42  ou  22 x 48  - para pregar as vigas
22 x 42  ou  19 x 39  - para pregar os caibros
15 x 15      - para pregar as ripas. 

Os pregos obedecem as normas EB-73 e PB-58/ ABNT. A designação dos pregos com cabeça será por dois nºs. a x b .

  a = refere ao diâmetro, é o nº do prego na Fiera Paris
  ex: 15 = 2,4 mm 18 = 3,4 mm
  b = representa o comprimento medido em "linhas" - 2,3 mm, unidade correspondente a 1/12 da polegada antiga.

OBS: vide tabela de pregos no anexo ao final da apostila.

ESTRUTURAS DE MADEIRA.

Para facilitar, podemos dividir a estrutura em armação e trama (Figura 6.1).

A armação é a parte estrutural, constituída pelas tesouras, cantoneiras, escoras, etc... e  a trama é o quadriculado constituído de terças, caibros e ripas, que se apoiam sobre a armação  e por sua vez servem de apoio às telhas.

Figura 6.1 - Esquema de estrutura de telhado

-  Materiais utilizados nas estruturas.

-  Peças utilizadas nas estruturas de telhado.

-  Ligações e emendas.

-  Telhado pontaletado.

-  Recomendações estrutura de madeira.

COBERTURA

·  Escolher a estrutura de telhado adequada para cada tipo de telha;
·  Conhecer as diversas peças que compõe uma estrutura de telhado;
·  Escolher a telha ideal bem como as inclinações;
·  Especificar e dimensionar corretamente as calhas;
·  Desenhar todas as linha de telhado.


O telhado compõe-se da estrutura, cobertura e dos condutores de águas pluviais.

 -   A estrutura: é o elemento de apoio da cobertura, que pode ser: de madeira, metálica, etc...
 -   A cobertura:  é o elemento de proteção, que pode ser: cerâmico, de fibrocimento, alumínio, de chapa galvanizada, etc...
-   Os condutores:  são para o escoamento conveniente das águas de chuva e constituem-se de: calhas, coletores, rufos e rincões, são de chapas galvanizadas e de p.v.c.

ANOTAÇÕES

1 - As telhas de fibrocimento ou cimento amianto não serão abordadas nesta apostila, devido a grande variedade de marcas e tipos. Quando necessário deveremos utilizar, para consulta, os catálogos técnicos.

2 – Noções de segurança:

-  Evitar quedas de materiais e operários da borda das coberturas, utilizando guarda-corpo com tela.
-  Utilizar andaimes em todos os trabalhos externos à cobertura.
-  Instalar ganchos para fixação de cabos-guia para o engate do cinto de segurança.