Cobertura e sua classificação

Coberturas

 Segundo a Morfologia das Estruturas (do Grego: Morfo = Forma, e Lógia = Estudo), as coberturas são estruturas que se definem pela forma, observando as características de função e estilo arquitectónico das edificações. As coberturas têm como função principal a protecção das edificações, contra a acção das intempéries, atendendo às funções utilitárias, estéticas e económicas. Em síntese, as coberturas devem preencher as seguintes condições:

a)    Funções utilitárias: impermeabilidade, leveza, isolamento térmico e acústico;

b)    Funções estéticas: forma e aspecto harmónico com a linha arquitectónica, dimensão dos elementos, textura e coloração;

c) Funções económicas: custo da solução adoptada, durabilidade e fácil conservação dos elementos.

Para a especificação técnica de uma cobertura ideal, o profissional deve observar os factores do clima (calor, frio, vento, chuva, granizo, neve etc.), que determinam os detalhes das coberturas, conforme as necessidades de cada situação.

Entre os detalhes a serem definidos em uma cobertura, deverá ser sempre especificado, o sistema de drenagem das águas pluviais, por meio de elementos de protecção, captação e escoamento, tais como:

a)    Detalhes inerentes ao projecto arquitectónico: rufos, contra-rufos, calhas, colectares e canaletas;

b)    Detalhes inerentes ao projecto hidráulico: tubos de queda, caixas de derivação e redes pluviais.

Classificação das coberturas quanto ao material

Quanto ao material a estrutura da cobertura pode ser feita de madeira ou metal. E essa estrutura chama-se asna, que tem como função suportar as cargas das coberturas.

Cobertura de madeira

As coberturas, que podem ser de duas, três, quatro, ou mais águas, possuem na sua estrutura principal asnas. As asnas são uma espécie de vigas armadas em forma triangular, constituídas por várias peças de madeira. As asnas de madeira podem ter inúmeras configurações geométricas. A escolha da sua tipologia recai sobre vários factores entre os quais se destacam o vão a cobrir, a natureza das acções a considerar, a inclinação da cobertura, a arquitectura e as operações de montagem e execução. O espaçamento normal entre as asnas, de eixo a eixo, é da ordem de 3 a 4 metros.

Sobre as asnas repousam as madres, os rincões e a estrutura secundária de suporte à cobertura (varedo mais ripado). Quanto à posição das várias peças que formam o conjunto da asna: a linha fica sempre em posição horizontal, as pernas assentam sobre a linha em posição inclinada para boa formação das vertentes do telhado, o pendural verticalmente no vértice do telhado formado pelas pernas e as escoras ficam inclinadas, ligando as pernas ao pendural.

Quanto às espécies de madeira, o Pinho (Pinus pinaster, Ait.), o Castanho (Castanea sativa, Mill.) e o Eucalipto (Eucalyptus globulus Labill.) são as mais comuns. O Castanho é normalmente associado às obras das ordens eclesiásticas (mosteiros e igrejas). Como madeira mais durável, está presente nas construções mais antigas. O Eucalipto nos últimos anos ganhou importância especialmente por ser uma madeira barata e disponível. O Pinho nacional sempre foi amplamente usado no sector da construção.

As ligações entre os vários elementos são realizadas através de entalhes, podendo possuir mecha e respiga, executadas de forma que os esforços são transmitidos por compressão e atrito. Este tipo de entalhe pode ser efectuado com dente simples, anterior ou posterior da peça, ou dente duplo. 

O correcto funcionamento da ligação depende sobretudo da sua tipologia, directamente relacionada com o tipo e nível de acções de solicitação, bem como a perfeição e minúcia da sua execução. A fim de prevenir possíveis inversões de esforços, muito frequentes em coberturas ligeiras, as ligações são usualmente complementadas com elementos metálicos, que também se destinam a impedir o deslizamento lateral da peça. Enquanto pregos são usados em todas as ligações, as braçadeiras são empregues nas ligações com a linha e os esquadros nas ligações linha-perna e pendural-pernas. Estes elementos metálicos têm normalmente larguras de 5-6 cm e espessura de 6 mm. Relativamente ao diâmetro dos parafusos de porca que actuam nestas ferragens podem ser de 6, 9 e 12 mm, consoante a categoria de resistência da asna. 

Desvantagens da estrutura de madeira

Algumas das particularidades seguidamente referidas como "defeitos" são características naturais e normais da madeira retirada de uma árvore. Desta forma é comum a designação de "singularidades". Do ponto de vista da utilização da madeira como material estrutural, algumas das singularidades indesejáveis são segundo Mateus (1961):

 Ardido – trata-se de uma singularidade originada por um fungo que ataca o lenho no
estado natural da árvore. Regra geral não causa diminuição da resistência mecânica,
daí não ser uma singularidade com grande relevância. O fungo que lhe dá origem,
assim como acontece no caso do cardido, finda a sua actividade assim que a árvore é
abatida.

Ataque de fungos – ao contrário do anterior o ataque de fungos é uma singularidade
particularmente importante na medida em que causa a podridão da madeira, sobretudo
a que se situa em ambiente húmido. Esta singularidade afecta a resistência mecânica
das peças de madeira podendo vir a reduzi-la a zero.

 Ataque de insectos – a resistência mecânica da madeira pode vir a ser reduzida
significativamente se o agente xilófago se encontrar em actividade. Caso os agentes
xilófagos não estejam em actividade as pequenas galerias ou furos ocasionais para a
saída dos insectos não são aspectos relevantes para a resistência da peça.

 Bolsas de resina – a gravidade deste defeito depende da sua abundância na peça de
madeira. Geralmente a sua localização é pontual e de pequenas dimensões, sendo o
seu efeito pouco significativo na resistência da madeira, caso contrário será um
aspecto a considerar.

 Cardido – fungo de apodrecimento da madeira que causa uma significativa diminuição
das suas características mecânicas. Esta singularidade dá ainda origem a uma
redução da capacidade de retenção de órgãos metálicos de ligação, como pregos ou
parafusos. É uma singularidade a evitar mesmo em estruturas provisórias.

Fio torcido – embora pouco comum diminui a resistência da peça uma vez que se
caracteriza por uma inclinação relativamente ao eixo da mesma. É um importante
factor a ter em consideração na escolha de madeiras para estruturas tendo em conta
que revela uma maior tendência para empenos em forma de arco e de hélice.

 Lenho de compressão – afecta fracções de camadas de crescimento excêntricas em
relação à medula, cuja espessura é maior que a normal. Durante a secagem da
madeira o lenho de compressão é responsável por empenamentos significativos e
variações de dimensão nas peças de madeira. Este defeito afecta ainda a elasticidade
da madeira e a sua resistência ao choque é a flexão.

 Nós – são os defeitos que mais afectam a resistência mecânica da madeira, principalmente se as suas dimensões forem grandes e a sua localização coincidir com pontos onde as peças são mais esforçadas. Este defeito é causador de uma
diminuição da resistência da madeira, dado que a direcção do fio é perturbada na
vizinhança dos nós.

De acordo com Mateus (1961) podemos classificar os nós segundo a sua dimensão, em nós pequenos, nós médios e nós grandes; segundo o estado de conservação da madeira que os envolve, em nós sãos e nós podres; segundo o estado de aderência da madeira que os envolve, em nós aderentes e nós soltadiços; relativamente à sua distribuição, em nós isolados ou nós agrupados; e dependente da sua posição, em nós de face, nós de canto e nós de aresta. É nos elementos estruturais submetidos à flexão que a posição dos nós, relativamente ao plano neutro e à distância a que se situam dos apoios, tomam maior importância. Isto porque estes factores influenciam as tensões de compressão, tracção e corte, que se desenvolvem neste tipo de solicitação. 

Fendas – são um defeito frequentemente encontrado nas peças de madeira, sobretudo as fendas radiais. Durante o processo de secagem os gradientes de humidade, que geram desiguais retracções da massa lenhosa, produzem tensões internas que por sua vez dão origem a estes defeitos. Em elementos de madeira sujeitos à tracção transversal as fendas diminuem a área útil resistente do material, e desta forma a sua capacidade de carga. Uma outra situação em que se verifica a redução da resistência da madeira é nos elementos axialmente comprimidos. Onde este defeito se traduz
numa distribuição desigual das tensões. As fendas são o defeito que mais afecta a resistência aos esforços de corte e a sua influência observa-se numa redução da área resistente. Quanto aos esforços de flexão, o efeito das fendas depende essencialmente do afastamento destas ao plano neutro, onde ocorrem as maiores tensões tangenciais.

Estrutura de apoio de tipos de tesouras

As armações de tipos de tesouras correspondem ao sistema de vigas estruturais treliçadas, ou sejam, estruturas isostáticas executadas com barras situadas num plano e ligadas umas ao outras em suas extremidades por articulações denominadas de nós, em forma de triângulos interligados e constituindo uma cadeia rija, apoiada nas extremidades.

 Tipos de tesouras

Independente do material a ser utilizado na execução de estruturas tipo de tesoura, as concepções estruturais é definida pelas necessidades arquitectónicas do projecto e das dimensões da estrutura requerida, onde podemos ter os seguintes esquemas:

Elementos de uma tesoura e terminologia

Para orientar a comunicação com o pessoal nas obras a terminologia das peças que compõem um telhado é a seguinte:

Quanto a estrutura do material as coberturas podem ser:

 Telhado: Nas coberturas de telhas planas (cauda de castor) aplica-se geralmente telhado duplo (com telhado de coroa – construção reforçada usa-se também leito de argamassa para impedir a entrada de pó e neve batido) coberturas de telha flamenga. Coberturas de telha planas com encaixes, sem argamassa, segurando as telhas com gancho e, por vezes, com encaixe interior.

 

Cobertura sem palha: de folha de centeeiro debulhado à mão ou de canas, com 1,2 a 1,4 de comprimento. Os molhos de palhas ou cana colocam-se com as pontas para cima sobre travessas, afastadas 30 cm aproximadamente, até formar uma capa com 18 a 20 cm de espessura. Sobre estas colocam-se varas atadas as travessas, com arame. As varas cobrem-se com a segunda capa de molho. Nas regiões secas se cobrem de palhas, duram 60 a 70 anos: em regiões húmidas metade destes ano.

Madeira: Usam-se tábuas de 1,5 a 2,5 cm de espessuras, de 10 a 25 cm de largura e com 80 a 100 cm de comprimentos. Qualidades: carvalho, castanho, mas raramente de pinho. As tábuas são pregadas sobre travessas. Periodicamente (10, 12 anos) deve voltar se a madeira. As coberturas em carvalho duram 90 a 100 anos, de castanho 70 a 80 anos e as  de pinho 35 a 40 anos.

Cobertura de lousa: As lousas pregam-se a um forro constituído por tábuas com 2,5 cm de espessura, pelo menos, e com largura não inferior a 16 cm, protegido contra po e vento com revestimento em cartão de 200 g m² ou a um forro de ripas de 4 a 6 cm, sendo os intervalos preenchidos com argamassa aplicada por baixo.

As lousas maiores e mais espessas colocam-se no beiral e as mais leves na cumeeira. Ultrapassando a 5 a 7 cm do lado dos ventos de chuva. A cobertura de lousa mais natural é a do tipo alemão.

Coberturas de fibrocimento: A placas de fibrocimento fixam-se em madre de afastamento variável conforme a largura das placas. Sobreposição frontal, conforme a inclinação de 15 a 20 cm, sobreposição lateral ¼ a 1 onda. Fixação com parafusos para madeira ou com gancho roscado para estrutura metálica.

Coberturas metálicas: São consideradas as melhores, devido a sua grande capacidade de “vencer grandes vão sem apoio intermediário”, sua leveza, flexibilidade e resistência fazem com que eles sejam utilizados mundialmente.

Principais tipos de coberturas metálicas   

Telhas simples: de alumínio ou aço podem assumir formas trapezoidais ou onduladas e receber acabamentos superficiais diversos. Em comparação com as onduladas, as telhas trapezoidas permitem vencer vãos maiores.

 

Telha termo acústico: são compostas por telhas metálicas convencionais com recheio de material isolante, como os poliuretanos e o poliestireno em espessuras e densidades variadas. Podem ser conformadas em curvas, mas com mais limitação que as telhas simples.

Telhas zipada: indicadas para coberturas de grandes extensões e pequenas inclinações. A cobertura é feita de forma contínua, com uma “costura” que não deixa frestas entre os perfis e dispensa o uso de parafusos ou fitas de vedação.

Sistema roll-on: tem estrutura de apoio formada por treliças paralelamente disposta, sobre as quais são desenroladas bobinas contínuas criando canais com o comprimento total da cobertura, sem emendas e sem sobreposições, que conduzem as águas para fora do prédio.

Desvantagens das coberturas metálicas: Corrosão, é o processo de oxidação do aço, resultante de reacções químicas ou electroquímicas quando submetido à acção climática. O resultado observado é a geração de produtos de corrosão, conhecidos como ferrugem. Mas pode ser solucionado pelo processo que chamamos de zincagem. Zincagem é um dos processos mais eficientes e económicos empregados para proteger o aço da corrosão atmosférica. O efeito da protecção ocorre por meio da barreira mecânica exercida pelo revestimento e também pelo efeito sacrificial (perda da massa) do Zinco, em relação do aço base (protecção galvânica ou catódica).

Dessa forma, o aço contínua protegido, mesmo com o corte das chapas ou riscos no revestimento de zinco. O revestimento de zinco actua como uma barreira isolante, protegendo o aço do ambiente corrosivo (o elemento Zinco é cerca de 25 vezes mais resistente à corrosão do que o elemento Ferro).

Tipo de cobertura quanto ao material

1. Tipos de coberturas        

De acordo com os sistemas construtivos das coberturas, ou seja, quanto às características estruturais determinadas pela aplicação de uma técnica construtiva e/ou materiais utilizados, podemos classificar as coberturas em:

1.1 – Naturais

a)    coberturas minerais: são materiais de origem mineral, tais como pedras em lousas (placas), muito utilizadas na antiguidade (castelos medievais) e mais  recentemente apenas com finalidade estética em superfícies cobertas com acentuada declividade (50% < d>100 %). Actualmente, vem sendo substituída por materiais similares mais leves e com mesmo efeito arquitectónico (placas de cimento amianto);

b) Coberturas vegetais rústicas (sapé): de 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.

c) Coberturas vegetais beneficiadas: podem ser executadas com pequenas tábuas (telhado de tabuinha) ou por tábuas corridas super postas ou ainda, em chapas de papelão betumado;

d) Coberturas com membranas: caracterizadas pelo uso de membranas plásticas (lonas), assentadas sobre estruturas metálicas ou de madeiras ou atarantadas com cabos de aço - tenso estruturas, ou ainda, por sistemas infláveis com a utilização de motores insufladores;

e) Coberturas em malhas metálicas: caracterizadas por sistemas estruturais sofisticados, em estruturas metálicas articuladas, com vedação de elementos plásticos, acrílicos ou vidros.

f) Coberturas tipo cascam: caracterizadas por estruturas de lajes em arcos, em concreto armado, tratado com sistemas de impermeabilização;

g) Terraços: estruturas em concreto armado, formadas por painéis apoiados em vigas, tratados com sistemas de impermeabilização, isolamento térmico e assentamento de material para piso, se houver tráfego;

h) Telhados: são as coberturas caracterizadas pela existência de uma armação -sistema de apoio de cobertura, revestidas com  telhas (materiais de revestimento). É o sistema construtivo mais utilizado na construção civil, especialmente nas edificações.

1.2 Coberturas planas

As coberturas planas são caracterizadas por superfícies planas, ou planos de cobertura, também denominados de panos ou águas de uma cobertura. Na maior parte dos casos, os planos de cobertura têm inclinações (α - ângulo) iguais e, portanto, declividades (d%) iguais. No caso do  revestimento superior de uma edificação ter inclinação máxima de α =75º, a área é identificada como cobertura. Para α >75º o revestimento é denominado fechamento lateral. A cobertura deve ter inclinação mínima que permita o escoamento das águas das chuvas, e direccionadas segundo o plano (projecto) de captação dessas águas. As coberturas horizontais têm inclinação entre 1 a 3% e as consideradas inclinadas tem caimento igual ou maior de 3%. Quanto à inclinação das coberturas, as mesmas podem ser classificadas em:

a)    Coberturas com pequenas declividades, denominados terraços; b)    Coberturas em arcos;

c)    Coberturas plana em superfícies inclinadas, determinadas por painéis de captação d’água.

Os sistemas de apoio de coberturas planas podem ser executados em: madeira, metal ou concreto armado (podendo ser misto, também). A escolha e definição do material são determinadas pelas exigências técnicas do projecto, como o estilo, a função, o custo, vão de sustentação, etc. Quanto à definição estrutural, as armações de coberturas podem ser executadas com os seguintes sistemas:

a)    Em Madeira:

Sistema de vigas e arcos treliçadas em madeira maciça;

Sistema de vigas e arcos treliçadas em madeira colada;

Sistema de treliças tipo tesoura;

Sistema tipo cavalete.

b)    Em Metal:

Sistemas de vigas e arcos treliçadas;

Sistemas de estruturas especiais (treliças espaciais etc.).

c)    Em Concreto Armado:

Sistemas de vigas pré-moldadas;

Sistemas de pórticos;

Sistemas de estruturas especiais integradas.

Tipos de sobreposição das chapas

Existem dois tipos de sobreposição: lateral e longitudinal ou transversal.

Sobreposição lateral

1. A sobreposição lateral tem de situar-se entre 15% e 35%, salvo especificação em contrário nas condições técnicas do projecto, sendo rejeitadas as fotografias que se situem fora desse intervalo.

2. As fotografias devem estar alinhadas nas fiadas adjacentes para que os seus pontos principais, quando unidos, definam uma linha recta perpendicular à linha de voo, salvo se as condições específicas definirem com rigor a localização dos fotogramas.

3. As fiadas que se desenvolvam paralelamente à linha da costa são executadas de forma a reduzir-se a proporção de água coberta, assegurando que nenhum pormenor da parte sólida fique a menos de 10% da largura da fotografia, em relação ao lado limite mais próximo.

4. Quando pelas características do terreno montanhoso não seja possível manter a sobreposição nos valores estabelecidos no nº 1, em fiadas rectilíneas e paralelas, as lacunas daí resultantes devem ser cobertas por fiadas curtas, voadas entre as fiadas principais e paralelas a estas.

Sobreposição longitudinal (Transversal)

1. Na sobreposição longitudinal exige-se cobertura estereoscópica completa situada entre 55% e 65%, sendo rejeitadas as fotografias que se situem fora desse intervalo.

2 – Apenas se admitem desvios aos valores estabelecidos no número anterior quando a acentuada variação dos desníveis altimétricos de determinada zona ou a topografia do terreno não permitam o seu cumprimento, exigindo-se nesse caso cobertura.

3 - Nos troços em que as fiadas cruzem a linha da costa obliquamente ou em ângulo recto a sobreposição longitudinal tem de ser aumentada para valores entre 80% e 90%.

Montagem das Telhas

 

Espessura		Peso Teórico Kg/m Linear	Trapezoidal
Mm	GSG		Largura Total	Largura Útil
				Transpasse Simples	Transpasse Duplo
0,43	28	3,70	1032mm	980mm	780mm
0,50	26	4,45	1032mm	980mm	780mm
Cumeeiras		2,30/pç	1.032 x 600 (300 + 300mm)

Espessura		Peso Teórico Kg/m Linear	Ondulada
mm	GSG		Largura Total	Largura Útil
				Transpasse Simples	Transpasse Duplo
0,43	28	3,70	1080mm	980mm	910mm
0,50	26	4,45	1080mm	980mm	910mm
Cumeeiras		2,30/pç	1.080 x 600 (300 + 300mm)

Sobreposição Lateral		Sobreposição Longitudinal
Inclinação e Sobreposição
< 5% += 300mm		5% a 10% += 200mm
> 10% += 150mm		fechamento += 100mm

A cumeeira é produzida com telhas de 600 mm de comprimento. O ângulo pode ser facilmente modificado conforme necessidade do cliente.

Espaçamento entre terças (sugerido)
Espessura		Ondulada	Trapezoidal
0,43mm	28 GSG	1400mm	1700mm
0,50mm	26 GSG	1600mm	1900mm

 Referencia:

•  http://wwwo.metalica.com.br/coberturas-os-diversos-tipos-e-suas-caracteristicas
•  https://www.2quartos.com/tipos-telhados-vantagens-desvantagens-cada/
•  http://wwwo.metalica.com.br/manual-de-coberturas-metalicas-telhas
•  https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/31294/1/Coberturas%20Tradicionais.pdf
•  https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/395142227849/Tese%2017.Dez.pdf

 

Conclusão

Para concluir, no presente trabalho analisamos acerca das coberturas, vimos que as coberturas exercem uma grande função nos edifícios, isto é, servem para protegê-las das intempéries, vento, poeira dando comodidade e estética ao edifício. As coberturas como vimos podem ser feitas de vários matérias e sendo suportadas por uma estrutura treliçadas que pode ser de madeira ou metálica.