Telhados e Coberturas - Telhados

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ESTRUTURAS DE MADEIRA PARA COBERTURAS, SOB A ÓTICA DA NBR 7190/1997

CUIABÁ, MT. - 2002

ESTRUTURAS DE MADEIRA PARA COBERTURAS, SOB A ÓTICA DA NBR 7190/1997

* Professor Adjunto da Faculdade de Engenharia Florestal – Universidade Federal de Mato Grosso. Doutor em Engenharia de Estruturas.

CUIABÁ, MT. - 2002

LOGSDON, N. B. – Estruturas de madeira para coberturas, sob a ótica da NBR 7190/1997.

Faculdade de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Mato Grosso. Cuiabá, MT. 2002.

RESUMO: Neste trabalho, preparado para se utilizar como Notas de Aula, apresentam-se alguns dados e conceitos que permitem escolher e dimensionar estruturas de madeiras para coberturas, incluindo o cálculo rápido de telhados em duas águas. No trabalho são definidos os tipos de coberturas usuais, os elementos que a compõem, apresentam-se tabelas com os dados sobre as telhas mais utilizadas, e se descreve sucintamente as etapas a serem seguidas durante o cálculo de telhados de madeira. As etapas prevista pela NBR 7190/1997, para o Projeto de Estruturas de Madeira, foram incorporadas a este trabalho.

iv

ESTRUTURAS DE MADEIRA PARA COBERTURAS, SOB A ÓTICA DA NBR 7190/1997

1. INTRODUÇÃO 1 2. TIPOS DE COBERTURAS 1 3. TIPOS DE TELHAS 2 3.1. Telhas cerâmicas 2 3.2. Telhas de fibrocimento 4 4. TRAMA OU ARMAÇÃO 9 4.1. Trama para um telhado com telhas cerâmicas 9 4.2. Trama para um telhado com telhas de fibrocimento 10 5. ESTRUTURA PRINCIPAL DO TELHADO 13 6. CONTRAVENTAMENTOS 17 7. ROTEIRO PARA CÁLCULO SIMPLIFICADO DE UM TELHADO 27 8. EXEMPLO DE APLICAÇÃO 36 8.1. Esquema Geral 36 8.2. Carregamentos 36 8.3. Esforços nas barras 36 8.4. Dimensionamento das barras 36 8.5. Flecha e contraflecha 36 8.6. Dimensionamento das ligações 36 8.7. Detalhamento 36 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 36

ANEXOS 38

ANEXO I – A AÇÃO DO VENTO SOBRE OS TELHADOS 39

1. INTRODUÇÃO

A madeira, como material estrutural, tem sua aplicação mais comum nas estruturas de telhados, para coberturas dos mais variados tipos.

O termo cobertura é utilizado para designar todo o conjunto da obra destinado a abrigá-la das intempéries. Assim, entende-se por cobertura ao conjunto formado: pelas telhas; pela estrutura secundária de apoio às telhas, denominada trama ou armação; pela estrutura principal de apoio, que pode ser uma estrutura maciça, treliçada ou lamelar; e pelas estruturas secundárias, que têm a função de manter a estabilidade do conjunto, usualmente denominada contraventamentos. Nas coberturas residenciais, a estrutura principal mais utilizada é uma treliça triangular, usualmente denominada tesoura.

Ao conjunto formado pelo trama, pela estrutura principal (tesouras) e pelos contraventamentos, costuma-se designar telhado. Entretanto, talvez por parecer ser o coletivo de telhas, o termo telhado, tem sido utilizado também como sendo o conjunto de telhas que cobre a obra (vedação), ou mesmo o conjunto de telhas e madeiramento que cobre a obra (cobertura). Essa confusão generalizou-se ao longo do tempo e, atualmente, alguns autores utilizam o termo telhado indistintamente, tanto para designar a cobertura, quanto o próprio telhado.

Pretende-se, neste trabalho, apresentar os principais elementos utilizados nas coberturas e os dados necessários ao projeto de telhados de madeira.

2. TIPOS DE COBERTURAS

As coberturas podem ser construídas nos mais diferentes formatos, dando origem a diversos tipos de coberturas. Alguns tipos de coberturas têm sua denominação originada no número de planos para escoamento das águas, denominados “águas do telhado”.

Figura 01 – Tipos de coberturas 1

3. TIPOS DE TELHAS

Existem telhas de aço corrugado, alumínio, zinco, madeira, barro (cerâmicas), fibrocimento (cimento amianto) e outras. As telhas cerâmicas e as de fibrocimento são as mais utilizadas no Brasil. As telhas de aço corrugado, ou as de alumínio, são de aplicação quase restrita às indústrias. As telhas de zinco, pouco utilizadas atualmente, são encontradas em obras rústicas, depósitos e abrigo para animais. As telhas de madeira, utilizadas em países europeus, são recobertas com material betuminoso e se parecem com “escamas”. No Brasil, as telhas de madeira são como chapas de madeira compensada, mas onduladas e, em geral, recobertas por fina camada de material metálico.

3.1. Telhas cerâmicas

As telhas cerâmicas são muito utilizadas em residências, dada a facilidade de ser encontrada e utilizada, bem como a diversidade oferecida no comércio. Além disso possibilita um conforto térmico muito melhor que as demais. Apresentam-se, nas figuras 02 e 03, os principais tipos de telhas cerâmicas encontrados no comércio. Os dados, para o projeto de telhados, são apresentados adiante na tabela 04.

As telhas cerâmicas de encaixe, apresentadas na figura 02, segundo CALIL JÚNIOR (1995), apresentam em suas bordas saliências e reentrâncias que permitem o encaixe (ajuste) entre elas.

Figura 02 – Telhas cerâmicas de encaixe Fonte: CERÂMICA 7 (2002) e MIRANDA CORRÊA (2002) – Figura adaptada.

As telhas do tipo capa e canal, apresentadas na figura 03, segundo CALIL JÚNIOR (1995), são telhas com formato meia-cana, caracterizadas por peças côncavas (canais), que se apoiam sobre as ripas, e por peças convexas (capas), que, por sua vez, se apoiam sobre os canais.

Figura 03 – Telhas cerâmicas do tipo capa e canal Fonte: CERÂMICA 7 (2002) e MIRANDA CORRÊA (2002) – Figura adaptada.

As telhas de encaixe romanas e portuguesas, também são conhecidas por telhas “capa e canal peça única”, por sua semelhança com as telhas tipo capa e canal.

A colocação das telhas, na montagem de um telhado com telhas cerâmicas, é feita no sentido do beiral para a cumeeira, como se indica na figura 04. Recomenda-se observar a direção dos ventos dominantes, para evitar o “arrancamento” das peças da cumeeira.

Figura 04 – Montagem de um telhado, com telhas cerâmicas Fonte: CERÂMICA 7 (2002) e MIRANDA CORRÊA (2002) – Figura adaptada.

3.2. Telhas de fibrocimento

As telhas de fibrocimento são utilizadas tanto nas coberturas residenciais como nas industriais. São telhas muito maiores que as cerâmicas, de sorte que, alguns modelos são utilizados diretamente sobre as paredes, dispensando todo o madeiramento do telhado, são as telhas conhecidas por autoportantes. Outros modelos, não dispensam o madeiramento, mas ele é muito reduzido, se comparado às telhas cerâmicas.

Nas figuras 05 a 10 são apresentados alguns modelos de telhas autoportantes de fibrocimento. A telha de fibrocimento mais utilizada é a telha ondulada, apresentada na figura 1

A colocação das telhas, na montagem de um telhado com telhas de fibrocimento, deve seguir a seqüência recomendada pelo fabricante e indicada na figura 12. Recomenda-se observar a direção dos ventos dominantes, como forma de proteção das telhas ao “arrancamento”.

A fim de possibilitar inúmeras soluções para os telhados, com telhas de fibrocimento, o fabricante oferece várias peças complementares, como as apresentadas na figura 13.

Outros detalhes a respeito das telhas onduladas de fibrocimento serão apresentados oportunamente. Os dados, para o projeto de telhados, são apresentados adiante na tabela 04.

Figura 05 – Telha autoportante de fibrocimento – modelo “Canalete 4”. Fonte: ETERNIT (2002)

Figura 06 – Telha autoportante de fibrocimento – modelo “Canalete 49”. Fonte: ETERNIT (2002)

Figura 07 – Telha autoportante de fibrocimento – modelo “Canalete 90”. Fonte: ETERNIT (2002)

Figura 08 – Telha autoportante de fibrocimento – modelo “Etercalha”. Fonte: ETERNIT (2002)

Figura 09 – Telha autoportante de fibrocimento – modelo “Etermax”. Fonte: ETERNIT (2002)

Figura 10 – Telha autoportante de fibrocimento – modelo “Modulada”. Fonte: ETERNIT (2002)

Figura 1 – Telha de fibrocimento – modelo “Ondulada”. Fonte: ETERNIT (2002)

Figura 12 – Montagem de um telhado, com telhas de fibrocimento modelo “Ondulada” Fonte: ETERNIT (2002)

Figura 13 – Peças complementares para telhados com telhas “Onduladas” Fonte: ETERNIT (2002)

4. TRAMA OU ARMAÇÃO

O trama, ou armação, segundo HELLMEISTER (1977), é constituído pelas peças que recebem as telhas, quer sejam cerâmicas, de fibrocimento, de alumínio, ferro galvanizado, madeira ou outras. O trama se apoia sobre as tesouras.

4.1. Trama para um telhado com telhas cerâmicas

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