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Processos Construtivos II Coberturas Prof. Me. Vinício Cecconello Email: vcecconello@ucs.br 1 Definição Parte superior da edificação que a protege das intempéries e atendendo as funções utilitárias, estéticas e econômicas. Coberturas 2 • Funções utilitárias – impermeabilidade – leveza – isolamento térmico e acústico; • Funções estéticas – forma e aspecto harmônico com a linha arquitetônica – dimensão dos elementos – textura e coloração • Funções econômicas – custo da solução adotada – Durabilidade – fácil conservação dos elementos Função das Coberturas 3 • Parte Resistente: Laje, estrutura de madeira, estrutura metálica, entre outros. • Parte de Vedação: Conjunto de telhas, elemento de vedação. • Forro • Isolamento térmico. Componentes das Coberturas 4 • Observar os fatores do clima • Calor, frio, vento, chuva, granizo, neve etc. • Determinam detalhes Especificações 5 • Sistema de drenagem das águas pluviais • Detalhes inerentes ao projeto arquitetônico: rufos, contra-rufos, calhas, coletores e canaletas; • Detalhes inerentes ao projeto hidráulico: tubos de queda, caixas de derivação e redes pluviais. Especificações 6 Componentes da estrutura de madeira 7 8 Componentes da estrutura de madeira • RIPAS: peças de madeira pregadas sobre os caibros, atuando como apoio das telhas cerâmicas; • CAIBROS: peças de madeira apoiadas sobre as terças, atuando como suporte das ripas; • TERÇAS: peças de madeira apoiadas sobre tesouras, sobre pontaletes, ou ainda sobre paredes, funcionando como sustentação dos caibros • FRECHAL (apoio): viga de madeira colocada no topo das paredes, com a função de distribuir as cargas concentradas provenientes de tesouras, vigas principais ou outras peças de madeira da estrutura; costuma-se também chamar de frechal a terça da extremidade inferior do telhado; • TERÇA DE CUMEEIRA: terça da parte mais alta do telhado; • PONTALETES: peças de madeira dispostas verticalmente, constituindo ainda pilares curtos sobre os quais apoiam-se as vigas principais ou as terças; • CHAPUZ: calço de madeira, geralmente de forma triangular, que serve de apoio lateral para a terça; • MÃO FRANCESA: peça disposta de forma inclinada, com a finalidade de travar a estrutura. 9 Componentes da estrutura de madeira • TESOURA: treliça de madeira que serve de apoio para trama. As barras das tesouras recebem designações próprias: 10 Estruturas de Madeira • Tesouras As terças devem ser apoiadas nos nós das tesouras. 11 Estruturas de Madeira • Tesouras As tesouras não devem ser apoiadas diretamente sobre a alvenaria, mas sim sobre coxins, cintas de amarração ou frechais. As tesouras devem ser contraventadas, de modo a obter-se um conjunto estrutural rígido. O contraventamento pode ser realizado com mãos francesas e diagonais cruzadas entre as tesouras centrais (telhado de duas águas), ou com diagonais cruzadas entre todas as tesouras. 12 Estruturas de Madeira • Terças Disposições construtivas: As emendas das terça devem ser feitas sobre os apoios ou a aproximadamente 45o no sentido do diagrama de momentos fletores. Recomenda-se que as emendas sejam feitas com cobre- juntas de madeira, posicionadas nas duas faces laterais da terça. 13 Estruturas de Madeira • Caibros Disposições construtivas: O espaçamento real entre caibros deve ser dado em função das características das ripas, não devendo ultrapassar o limite de 50 cm. Os caibros devem ser pregados às terças, sendo que a penetração do prego na terça deve eqüivaler, no mínimo, à metade do comprimento do prego. Para madeiras naturalmente resistentes à umidade, ou que receberam tratamento preservativo adequado, admite-se a fixação “total” do caibro em lajes inclinadas de concreto armado, solução que vem sendo intensivamente adotada na atualidade. Nesse caso, a fixação do caibro à laje pode ser efetuada mediante a cravação de pregos ao longo do caibro, sendo o conjunto chumbado ao concreto por ocasião da moldagem da laje. Sempre que possível, deve-se evitar a emenda de caibros; quando houver essa necessidade, a emenda entre caibros deve ser feita sobre a Terça, obedecendo-se uma das duas maneiras indicadas. 14 Estruturas de Madeira • Ripas O espaçamento entre ripas (galga) é dado em função das dimensões da telha cerâmica e do recobrimento longitudinal; deve-se construir, portanto, uma guia para ripamento com base nas dimensões das telhas a serem empregadas. As ripas são simplesmente pregadas aos caibros, sendo que a penetração do prego no caibro deve ser pelo menos igual à metade do seu comprimento. As emendas de ripas devem ser feitas de topo, sempre sobre os caibros. As ripas podem ainda ser fixadas diretamente sobre as lajes inclinadas através de parafusos e buchas. 15 Estruturas de Madeira • Ligações Todas as operações de corte e furação das peças de madeira devem ser feitas com ferramentas apropriadas, a fim de evitar quaisquer tipos de danos à madeira e garantir a perfeita ajustagem das superfícies em contato na ligação. As partes das peças de madeira na região da ligação devem ser isentas deu quaisquer defeitos, como nós, rachaduras, etc. 16 Estruturas de Madeira • Ligações com pregos: 17 Estruturas de Madeira • Ligações por entalhes (sambladuras): As sambladuras são usadas geralmente nas ligações das peças constituintes de uma tesoura. Nesse caso, os entalhes devem ser executados com precisão, a fim de que as peças se encaixem perfeitamente. 18 Estruturas de Madeira • Estrutura pontaleteada As vigas principais da estrutura, a terça de cumeeira e as demais terças são apoiadas sobre pontaletes, devendo ser contraventadas com mãos francesas e/ou diagonais. As mãos francesas e/ou diagonais devem ser colocadas dos dois lados dos pontaletes, sendo recomendável que a estrutura seja contraventada nas duas direções, isto é, na direção do alinhamento dos pontaletes e na direção perpendicular a esta. 19 Estruturas de Madeira • Estrutura pontaleteada Os pontaletes não devem apoiar-se diretamente sobre a laje de forro, mas sim sobre placas de apoio, que podem ser constituídas por seções de pranchas ou vigas de madeira. Da mesma forma, as vigas principais devem apoiar-se sobre coxins, cintas de amarração ou frechais, e não diretamente sobre as paredes. As terças podem ser apoiadas nos oitões em alvenaria, desde que sejam adotados reforços na região de apoio. 20 Estruturas de Madeira 21 Estruturas de Madeira 22 Estruturas de Madeira • Ancoragem: A estrutura principal da cobertura, isto é, as tesouras, os pontaletes e/ou vigas principais, devem ser ancorada ao corpo da edificação, principalmente quando as telhas forem fixadas às ripas. Telhas cerâmicas – Estrutura de madeira para coberturas residenciais normais • O emprego das telhas cerâmicas para coberturas de residências condicionam o projeto do telhado à inclinação de pelo menos 22ₒ. • Usualmente os vãos teóricos não são grandes, pois dificilmente excedem de 8,00m e as bitolas comerciais empregadas satisfazem com folga aos esforços solicitantes nas barras, desde que sejam respeitados os seguintes espaçamentos: • Ripas – na bitola 1,5x5,0cm, com espaçamento médio de 35cm, dependendo naturalmente da dimensão da telha; • Caibros – na bitola 5x7cm, com espaçamento variando de 40 a 60cm, permitindo a passagem de um homem entre ripas e caibros;• Terças – nas bitolas 6x12cm e 6x16cm, com espaçamento máximo de 1,50m, para se evitar flechas pronunciadas nos caibros e, consequentemente, um aspecto anti-estético à cobertura ou quando não, comprometê-la. Estruturas de Madeira Telhados: – O mercado oferece uma diversidade de materiais para telhamento de coberturas. – A especificação de um projeto depende de diversos fatores. – O custo que irá determinar o patamar de exigência com relação à qualidade final do conjunto. – Condições mínimas: • deve ser impermeável, sendo esta a condição fundamental mais relevante; • resistente o suficiente para suportar as solicitações e impactos; • possuir leveza, com peso próprio e dimensões que exijam menos densidade de estruturas de apoio; • deve possuir articulação para permitir pequenos movimentos; • ser durável e devem manter-se inalteradas suas características mais importantes; • deve proporcionar um bom isolamento térmico e acústico Coberturas COBERTURAS PLANAS OU FACHADA LATERAL ? – no caso do revestimento superior de uma edificação ter inclinação máxima de = 75ₒ, a área é identificada como cobertura – para 75ₒ o revestimento é denominado fechamento lateral Tipos de Coberturas 26 Componentes do Telhado 27 Componentes do Telhado • ÁGUA: superfície plana inclinada de um telhado; • BEIRAL: projeção do telhado para fora do alinhamento da parede; • CUMEEIRA: aresta horizontal delimitada pelo encontro entre duas águas, geralmente localizada na parte mais alta do telhado; • ESPIGÃO: aresta inclinada delimitada pelo encontro entre duas águas que formam um ângulo saliente, isto é, o espigão é um divisor de águas; • RINCÃO: aresta inclinada delimitada pelo encontro entre duas águas que formam um ângulo reentrante, isto é, o rincão é um captador de águas (também conhecido como água furtada); • PEÇA COMPLEMENTAR: componente cerâmico ou de qualquer outro material que permite a solução de detalhes do telhado, podendo ser usado em cumeeiras, rincões, espigões e arremates em geral; pode ser também uma peça especial destinada a promover a ventilação e/ou iluminação do ático ou, na inexistência de forro, do próprio ambiente da edificação; • RUFO: peça complementar de arremate entre o telhado e uma parede • FIADA: sequência de telhas na direção de sua largura. 28 Formas de Telhado • O telhado mais simples é constituído por uma única água, sendo denominado telhado de uma água ou alpendre. Neste caso não estão presentes nem a cumeeira, nem o espigão e nem o rincão. • O telhado de duas águas apresenta dois planos inclinados que se encontram para formar a cumeeira. • O telhado pode assumir formas, em função da planta da edificação a ser coberta. 29 Formas de Telhado • O telhado de três águas, além de ter dois planos inclinados principais, apresenta um outro plano em forma de triângulo que recebe o nome de tacaniça. Neste caso, além da cumeeira o telhado apresenta dois espigões. • No caso de telhados com quatro águas, teremos duas águas mestras e duas tacaniças. Essas são as formas fundamentais de um telhado, os quais podem ser combinados resultando várias outras formas, em telhados mais complexos. Tipos de Coberturas • NATURAIS: – Coberturas minerais; – Vegetais rústicas; – Vegetais beneficiadas; Tipos de Coberturas • NATURAIS: – coberturas minerais • materiais de origem mineral, tais como pedras em lousas (placas) • muito utilizadas na antigüidade (castelos medievais) • mais recentemente apenas com finalidade estética (acentuada declividade - 50% < d >100 %) • atualmente, vem sendo substituída por materiais similares mais leves e com mesmo efeito arquitetônico Tipos de Coberturas NATURAIS Vegetais rústicas (sapé) uso restrito a construções provisórias ou com finalidade decorativa são caracterizadas pelo uso de folhas de árvores, depositadas e amarradas sobre estruturas de madeiras rústicas ou beneficiadas. Tipos de Coberturas Tipos de Coberturas NATURAIS coberturas vegetais beneficiadas podem ser executadas com pequenas tábuas (telhado de tabuinha) tábuas corridas superpostas em chapas de papelão betumado; Tipos de Coberturas Tipos de Coberturas Coberturas vegetais - beneficiadas frechal pé-direito tábuas Madeira serrada d > 45% Tábuas serradas superpostas diretamente sobre o caibro das tesouras e pregadas. Podem receber tratamento impermeabilizante (piche) caibro As tábuas podem ser também pregadas na vertical justapostas com algum impermeabilizantes ou com mata-juntas de madeira serrada Tipos de Coberturas Tipos de Coberturas • CONVENCIONAIS: Chapa de aço zincado – existem perfis ondulados, trapezoidais e especiais; – podem ser obtidas em cores, com pintura eletrostática; – permitem executar coberturas com pequenas inclinações; – podem ser fornecidas com aderência na face inferior de poliestireno expandido para a redução térmica de calor; – principais fornecedores: Chapas Dobel (sueca), Mini Kalha Tekno e Perkrom Tipos de Coberturas Telhas autoportantes – executadas com chapas metálicas ou concreto protendido, em perfis especiais (autoportantes) para vencer grandes vãos, variando de 10 a 30 metros, em coberturas planas e arcadas, sem a existência de estrutura de apoio; – utilizadas em construções de galpões industriais, agrícolas, esportivos, hangares etc; – principais fornecedores: Kalha Tekno, Imasa, Pimental, Macmetal, Cimasa, Cassol, Consid etc. Tipos de Coberturas Telhas de alumínio – é o material mais leve, e de maior custo; – fornecidas em perfil ondulados e trapezoidais; – refletem 60% das irradiações solares, mantendo o conforto térmico sob a cobertura. São resistentes e duráveis; – cuidado deve ser observado para não apoiar as peças diretamente sobre a estrutura de apoio em metal ferroso, as peças devem ser isoladas no contato; – principais fornecedores: Alcan, Alcoa, Asa, Belmetal etc. Tipos de Coberturas Telhas plásticas – fornecidas em chapas onduladas e trapezoidais, translúcidas e opacas, de PVC ou Poliester e em cores; – principais fornecedores: Goyana, Tigre, Plagon, Trorion etc. Telhas de vidro – formatos similares às telhas cerâmicas; – utilizadas para propiciar a iluminação zenital. Tipos de Coberturas Telhas de chapas compensadas e aluminizadas – feitas com lâminas de madeira compensada, coladas a alta pressão; incombustíveis; – alta resistência mecânica, suportando peso de cinco pessoas; – refletem os raios solares, permitindo temperaturas interiores mais baixas; – dimensões das peças: C = 2,2 m, L = 1,00 m, e = 6 mm. Tipos de Coberturas Telhas de concreto • telhas produzidas com traço especial de concreto leve, proporcionando um telhado com 10,5 telhas por metro quadrado e peso de 50 kg/m2; • perfis variados com textura em cores obtidas pela aplicação de camada de verniz especial de base polímero acrílica; • alta resistência das peças, superior a 300 kg. Tipos de Coberturas Chapas de policarbonato • chapas compactas (tipo vidro) ou alveolares, transparentes ou translúcidas, em cores, praticamente inquebráveis (resistência superior ao do vidro em 250 vezes), baixa densidade, resistentes a raios ultra- violeta, flexíveis, material auto extinguível não gerando gases tóxicos quando submetido a ação do fogo; • a aplicação de chapas de policarbonato, devido a variedade de tipos e espessuras, é a solução para inúmerasindicações, tais como: coberturas em geral, luminosos, blindagem, janelas e vitrines etc.; • basicamente as chapas de policarbonato podem ser instaladas em qualquer tipo de perfil: de aço, alumínio ou madeira, porém, é necessário que tenham boa área de apoio e folga para a dilatação térmica. Tipos de Coberturas 46 Chapas de policarbonato Telhas cerâmicas • são tradicionalmente usadas na construção civil; • tipos principais: francesa, colonial, plan, romana, plana ou germânica. Tipos de Coberturas Telhas cerâmicas Tipos de Coberturas Tipo de telha Telhas por m2 Peso próprio do telhado (N/m2) Telhas secas Telhas saturadas Francesa 15 450 540 Romana 16 480 580 Termoplan 15 540 650 Colonial 24 650 780 Paulista 26 690 830 Plan 26 720 860 Tabela 1: peso próprio dos telhados 1 N/m2 0,1 kgf/m2 Telhas cerâmicas Inclinação dos telhados A fim de garantir-se a estanqueidade à água dos telhados a indeslocabilidade das telhas, os telhados devem ser executados com as declividades indicadas na tabela 2. Tipos de Coberturas Tipo de telha Ângulo de inclinação (i) Declividade (d) Francesa 18o i 22o 32% d 40% Romana e Termoplan 17o i 25o 30% d 45% Colonial e Paulista 11o i 14o 20% d 25% Plan 11o i 17o 20% d 30% Telhas cerâmicas – Execução de telhados • O telhado deve ser executado com telhas com dimensões padronizadas; • Com tolerâncias dimensionais que atendam à sua respectiva especificação; • Dessa forma, haverá perfeito encaixe entre as telhas, facilitando a usa colocação e garantindo a estanqueidade da água do telhado. • Recomenda-se a aquisição de 5% de telhas acima da quantidade calculada para o telhado como margem de folga para compensar eventuais quebras no transporte e manuseio. • As telhas devem apoiar-se sobre elementos coplanares, isto é, as faces superiores das ripas devem pertencer a um mesmo plano. Tipos de Coberturas Telhas cerâmicas – Execução de telhados • A colocação das telhas deve ser realizada por fiadas; • A sequência de colocação das telhas de encaixe em cada fiada varia de acordo com o seu desenho, isto é, de acordo com a posição relativa das saliências e das reentrâncias que definem o recobrimento lateral; • As telhas da fiada seguinte são colocadas de forma a encaixarem-se perfeitamente naquelas da fiada inferior; Tipos de Coberturas Telhas cerâmicas – Execução de telhados • Telhas francesas (NBR 8039) • A colocação das telhas deve ser feita por fiadas iniciando-se pelo beiral e prosseguindo-se em direção à cumeeira. Tipos de Coberturas NBR 8039 Telhas cerâmicas – Cuidados na Execução de telhados • Pisar corretamente sobre as telhas, de forma a evitar quebras, ou eventualmente utilizar tábuas para distribuir esforços, caso a declividade do telhado não seja acentuada. • Nas telhas de capa e canal os montadores devem pisar na geratriz superior das capas; • Nas telhas de encaixe, os montadores devem pisar na região de sobreposição lateral entre duas telhas. • Deve-se evitar ao máximo subir no telhado em dias de chuva ou executá-lo em dias de vento forte, por problemas de segurança. Tipos de Coberturas Telhas cerâmicas – Cuidados na Execução de telhados • É recomendável que as telhas sejam posicionadas simultaneamente em todas as águas do telhado, para que o seu peso seja distribuído de forma uniforme sobre a estrutura de madeira. • Durante a execução do telhado deve-se dispor pilhas de telhas sobre a trama, nos cruzamentos de caibros com as ripas, evitando que o montador caminhe com telhas na mão sobre a parte já coberta. Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento Os telhados cobertos com telhas de fibrocimento apresentam como característica grande economia no madeiramento, já que estas telhas de peso reduzido exigem estrutura menos resistente e, pelo seu grande tamanho, diminuem as peças da trama que se reduz apenas às terças, dispensando os caibros e ripas. Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento • As telhas de fibrocimento são fabricadas com espessuras de 4mm, 6mm e 8mm, com comprimentos variando entre 0,91m e 3,66m e largura de 0,91m ou 1,10m. • As telhas apresentam peso de: • 4mm - 8 kg/m2; • 6mm - 13,3 kg/m2; • 8mm - 17,7 kg/m2; Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento Facilidades: • Transporte • Pode-se transportar pilhas com alturas correspondente até 100 chapas. • Manipulação • Armazenamento Quando as telhas forem armazenadas em pilhas devem ser tomadas as seguintes medidas de segurança e proteção: • Colocar sempre telhas do mesmo formato em uma pilha; • Não colocar objetos estranhos sobre a pilha; • Não colocar apoio intermediário ao empilhar as telhas; • Não é conveniente desencontrar as chapas. Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento Inclinação • Normalmente deve-se utilizar inclinação acima de 10o • Quando se fizer necessária inclinação menor os recobrimentos devem ser aumentados; • Quando a telha for de 4mm a inclinação mínima deve ser de 15o Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento Recobrimentos • Recobrimento Longitudinal: é o transpasse das telhas no sentido do comprimento, sentido da inclinação do telhado e deve ser: • 250mm para inclinações até 10o; • 200mm para inclinações entre 10o e 15o; • 140mm para inclinações de 15o ou maior. • Recobrimento Lateral: com referência ao sentido de sua largura deve ser em torno de: • 50mm para inclinações superiores a 10º • Coberturas em condições desfavoráveis recomendam recobrimento lateral de 220mm. Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento Recobrimentos Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento Recomendações sobre beirais sem forro Levando-se em consideração a pressão do vento ascendente, represado pelas paredes: • beiral sem calha: chapa com balanço máximo de 40cm – beiral mínimo de 25cm; • beiral com calha: chapa com balanço máximo de 25cm – beiral mínimo de 10cm; • beiral de oitão: chapa com balanço máximo de 10cm. Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento Espaçamento máximo entre terças de apoio • Telhas onduladas, e = 4mm • sobre dois apoios: 1,08m • sobre três apoios: 1,15m, sendo um intermediário, o qual não deve ser fixado à telha. • Telhas onduladas, e = 6mm • sobre dois apoios: 1,69m • sobre três apoios: 1,76m, sendo um intermediário • sobre quatro apoios; 1.78m sendo dois intermediários. • Telhas onduladas, e = 8mm • sobre dois ou três apoios: 1,99mm Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento Montagem das telhas • Executa-se a montagem das telhas de baixo para cima, sempre em faixas perpendiculares às terças. • Deve-se fazer a montagem das telhas sempre em sentido contrário aos ventos dominantes. Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento Recorte dos cantos • A fim de evitar-se a sobreposição de quatro espessuras de chapas no recobrimentos, é necessário o corte em diagonal dos cantos das mesmas. • Realizado antes da colocação. Tipos de Coberturas Telhas de fibrocimento - Acessório de fixação Tipos de Coberturas Parafusos Gancho chato S Pinos com rosca 66 Exemplo) Para os telhados apresentados abaixo, responda: Qual deverá ser a altura das tesouras? Processos Construtivos II Coberturas Prof. Vinício Cecconello Email: vcecconello@ucs.br 67
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