domingo, 29 de abril de 2012

COBERTURAS METÁLICAS




Acadêmicos: Julio A. Merigo
            Mariély Radin
                        Caroline Burtet
Curso: Engenharia Civil – 7 Período

Matéria: Técnicas Construtivas II

Professor: Marcelo Costella




O presente trabalho irá retratar sobre as coberturas de telhas metálicas, um tema cada vez mais presente e abrangente nas obras de construção civil nos dias atuais. Demonstrará os tipos de telhas utilizadas, suas funções, propriedades, usos e características, bem como as estruturas metálicas relacionadas. Irá justificar também o seu uso e solução como forma construtiva de telhados e suas vantagens e desvantagens em relação a outros tipos de telhas.

  1.  COBERTURAS DE TELHAS METÁLICAS COM ESTRUTURA METÁLICA

    Com o passar dos anos é possível notar a evolução em quantidade e qualidade das formas construtivas e dos materiais utilizados na construção civil em seus mais variados segmentos. Um dos segmentos onde se tem uma grande evolução e uma vasta gama de materiais a serem utilizados é, sem dúvida, as coberturas das edificações.
    Nas coberturas das edificações, podem-se utilizar telhas cerâmicas, de fibrocimento, metálicas, de concreto, dentre outras numa diversidade imensa de tipos de telhas existentes, podendo a sua estrutura ser de madeira, metálica, dentre outras; cada tipo de telha e estrutura com suas características próprias de aplicação e utilização, adequando-se da melhor maneira a cada tipo de edificação(comercial, residencial, industrial, etc) quanto as necessidades técnicas e econômicas.
    Nos últimos anos tem-se observado que as telhas metálicas vêm ganhando cada vez mais espaço nas edificações, seja por questões econômicas, técnicas ou estéticas. Dentre as principais razões para o aumento de seu uso, podemos citar:
    - Com as telhas metálicas, consegue-se vencer grandes vãos, o que torna o seu uso mais viável em relação a outros tipos de telhas em obras que possuam vãos grandes entre apoios.
    -A execução de uma cobertura de telhas metálicas é mais rápido do que um telhado convencional, reduzindo o tempo de execução da obra.
    - O baixo peso das telhas metálicas reduz o peso da estrutura, tendo por conseqüência um menor esforço nas fundações, obtendo-se assim uma obra mais econômica.
    - A vida útil de uma telha metálica é em torno de 50 anos, muito maior, por exemplo, do que a vida útil de uma telha cerâmica, que é de 20 anos.
    - Telhas metálicas proporcionam uma grande variedade de formas, cores e estilos para utilização, devido à trabalhabilidade do material. Os telhados de metal podem parecer com materiais de cobertura comum, como barro, cascalho ou asfalto.
    As telhas metálicas podem ser de diversos tipos. Entre as opções mais especificadas estão as telhas de alumínio, utilizadas no Brasil desde os anos 1950, as telhas de aço (galvanizado, zincado e inoxidável), e as confeccionadas a partir de uma liga que mistura aço e alumínio (galvalume). Há também as telhas de cobre e titânio que, apesar do custo mais elevado, dispõem de resistência à corrosão e boa trabalhabilidade.

    2.TELHAS DE ALUMÍNIO

    O metal alumínio apresenta uma característica físico-química intrínseca bastante peculiar que o diferencia sobremaneira dos demais metais comumente utilizados para esta finalidade. Esta característica consiste em sua elevada resistência à oxidação e à ação atmosférica da maioria dos ambientes, a qual lhe é conferida naturalmente pela formação de uma camada de Al2O3 (óxido de alumínio) sobre a superfície do metal quando em contato com o oxigênio.
    Diferentemente do processo de oxidação de cunho destrutivo que acomete outros metais (o qual se caracteriza por ser progressivo), esta camada não tem caráter progressivo e também não deteriora o alumínio e atua, na verdade, como uma espécie de proteção natural contra as intempéries.
    As telhas de alumínio conseguem apresentar elevada longevidade, mesmo em acabamento natural, devido à capacidade natural do metal em formar esta camada delgada invisível a olho nu.
    Se lhes for adicionada uma camada de pintura eletrostática, a durabilidade será acrescida à garantia de vida útil informada pelo fabricante da tinta, o que pode significar, pelo menos, acima de 10 anos a 15 anos adicionais dependendo das características da tinta e do ambiente.
     As telhas metálicas representam uma opção inteligente, sustentável, econômica e que apresenta inúmeros benefícios para o consumidor. Entre as vantagens podemos citar:
    -São extremamente resistentes a cargas distribuídas (em conformidade com os requisitos definidos pela norma ABNT-NBR 6123 de Ação dos Ventos sobre Edificações);
    -Apresentam grande leveza (ou seja, não provocam grande sobrecarga na estrutura de sustentação da cobertura);
    -Possuem elevada durabilidade (desta forma, tem-se que o retorno sobre o investimento inicial realizado torna-se extremamente vantajoso para o consumidor);
    -Resistentes à oxidação;
    -São 100% recicláveis (fator este que se traduz em significativo valor residual no futuro);
    -Refletem grande parte dos raios solares que incidem sobre a cobertura;
    -Demandam menores interrupções para manutenções corretivas e preventivas;
    A escolha por esta solução de cobertura contribui substancialmente para a sustentabilidade da edificação. Portanto, as soluções em alumínio representam uma excelente alternativa técnica dentro do segmento de coberturas metálicas para edificações.

    2.1.        TELHAS DE ALUMÍNIO: CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES

               A família de produtos que engloba as telhas de alumínio disponível no mercado brasileiro compreendem basicamente os perfis de geometria Ondulada, Trapezoidal e Trapezoidal com Nervura. 
    E cada uma destas três geometrias é mais apropriada ou recomendada para determinados tipos de configurações de edificações. De uma forma bastante assertiva e objetiva, a recomendação técnica dos fabricantes de telhas de alumínio consiste na utilização de telhas de perfil ondulado em coberturas em arco e as telhas de perfil trapezoidal em coberturas planas.


    2.1.2        TELHAS ONDULADAS DE ALUMÍNIO

    As telhas onduladas apresentam uma altura de onda relativamente baixa(conforme figura abaixo) e, dado seu formato senoidal e maior maleabilidade, em comparação com o perfil trapezoidal, ela se adapta também com maior facilidade às curvaturas, sem a necessidade de recorrer-se à operação prévia de calandragem. É mais recomendado para aplicação em coberturas em forma de arco, pois ela adequa-se mais facilmente a curvaturas. Já para raios de pequenas dimensões (inferiores a 5m), é necessário que se calandre a telha de acordo com as medidas exigidas pelo projeto.



    3.1.1        TELHAS TRAPEZOIDAIS DE ALUMÍNIO

    As telhas de perfil trapezoidal apresentam maior altura de onda (conforme figura abaixo), maior momento de inércia e calha mais larga para o escoamento das águas pluviais. Sendo assim, a conjunção destas características a tornam mais apropriada para utilização em coberturas planas e grandes vãos entre terças. A telha trapezoidal está consolidada no mercado há muitas décadas no Brasil e é mais recomendado para aplicações em coberturas onde há uma maior solicitação em termos de carga distribuída.

    3.1.1         TELHA TRAPEZOIDAL NERVURADA DE ALUMÍNIO
    A telha trapezoidal nervurada é recomendada para aplicações em grandes coberturas e fechamentos laterais. Ela foi desenvolvida levando-se em consideração um design diferenciado e que também propiciasse um maior escoamento de águas pluviais, que é conferido através de uma calha baixa mais larga.
    Na eventualidade do projeto especificar cobertura curva com a adoção de telha trapezoidal, também é possível de ser executada. No entanto, dependendo da dimensão do raio, será necessária uma operação prévia de calandragem das telhas.
    Conclui-se então que o primeiro passo que se dá quando da especificação de telhas de alumínio para um projeto de cobertura reside na escolha da geometria mais apropriada de acordo com a configuração da estrutura da edificação.
    O passo seguinte consiste na definição da espessura mais indicada (que varia de 0,4 mm a 1,0 mm), o dimensionamento dos comprimentos das peças e a quantificação.Deve-se recorrer sempre aos catálogos técnicos dos fabricantes/fornecedores para obtenção de orientações específicas e, sobretudo, à Norma ABNT-NBR 14331 (Alumínio e suas ligas – Telhas – Requisitos, acessórios, projetos, instalações e aplicações), para que se tenha em mãos todos os dados técnicos necessários para realizar uma especificação segura e precisa.

    3.1      TELHAS DE COBRE
    Este tipo de telha não é muito utilizado no Brasil.Estes componentes apresentam diversos modelos para escolha, o que proporciona uma grande flexibilidade para composição de projetos arquitetônicos. Além disso, são fornecidas em espessuras variáveis, conforme o tipo adotado.
    -São resistentes a corrosão, sendo que em atmosferas não agressivas podem durar mais de cem anos.
    -Diversas opções de cores para escolha.
    -Material dúctil: pode-se executar detalhes complexos sem comprometer a estanqueidade do telhado.
    -Pequena manutenção durante a vida útil.
    -Apresentam diversos modelos para escolha, como por exemplo: telhas hexagonais, telha ondulada, telha espanhola, etc.

    3.3 TELHAS DE AÇO: COBERTURA E FECHAMENTOS
    O uso de telhas de aços como cobertura e fechamento lateral é uma opção técnica e economicamente competitiva uma vez que variando-se a espessura da chapa e as características geométricas da seção, obtém-se componentes leves capazes de vencer vãos de diferentes extensões, além da variedade de cores possíveis de serem aplicadas.
    São fabricadas por roloformagem a partir de chapas ou bobinas de aço laminado a frio com ou sem requisitos de propriedades mecânicas.
    Para evitar a corrosão também são utilizados chapas ou bobinas de aço zincado por imersão a quente com ou sem pintura e chapas finas de aço resistente à corrosão atmosférica pós-pintada.
    As telhas de aço podem ser onduladas, trapezoidais, sendo variáveis as alturas das ondas e das nervuras, o seu espaçamento, as suas dimensões e a presença ou não de estampas enrijecedoras.
    Para vãos de médio e grande porte são fabricadas telhas autoportantes a partir da combinação de alguns tipos de seção com aços de alta resistência.
    Em busca de um melhor conforto térmico e acústico é utilizado, entre dois perfis de telha, material isolante como por exemplo lã-de-vidro.
    As telhas de aço são fixadas por ganchos de aço convencionais ou parafusos galvanizados auto-atarraxante ou auto-brocante. Tanto os ganchos como os parafusos deverão ser fixados com arruelas metálicas e de neoprene. Também são fabricados com as mesmas chapas utilizadas nas telhas, os rufos, as calhas, cumeeiras, pingadeiras e arremates.Podemos citar como principais vantagens da utilização de telhas de aço como cobertura e fechamento lateral:
    -Durabilidade adequada;custos competitivos;facilidade e velocidade de execução; versatilidade de projeto: perfis de diferentes seções e diversas opções de cores.

    3.3.1 A Galvanização como Proteção do Aço

    O zinco é o método mais eficiente em termos de custos e de meio ambiente como proteção do aço contra corrosão. Ajuda a poupar recursos naturais como: minério de ferro e energia, prolongando a vida útil dos produtos que utilizam esta proteção, contribuindo economicamente sobre o investimento do capital em aço.
    O aço revestido com zinco pelo processo de galvanização a fogo resiste à deterioração, corrosão, incêndio e inundações melhor que qualquer outro material e tem vários ciclos de vida porque ele é 100% reciclável.
    A Universidade de Baylor (EUA), concluiu num estudo, que a estrutura de aço revestida com zinco deveria ser reconhecida como material de construção ecológico com base em critérios econômicos e ambientais.
    O revestimento produzido pela galvanização protege o aço de três maneiras:
    -O revestimento de zinco sofre uma corrosão ambiental mínima, sob ação do meio ambiente, o que proporciona uma vida longa e previsível;
    -O revestimento é corroído preferencialmente fornecendo uma proteção catódica (de sacrifício) para as pequenas áreas da peça expostas ao meio ambiente devido, por exemplo, ao esmerilhamento, cortes ou danos acidentais. Se o revestimento for riscado, os sulcos são preenchidos por compostos de zinco formados pela corrosão ambiental, os quais impedem que o metal base seja corroído;
    -Quando a área danifica for extensa, a proteção catódica do zinco impede que a corrosão se propague sob o revestimento.

    3.4.TELHAS DE ACLARAMENTO EM POLICARBONATO
    Em termos de aplicações, esta linha de produtos para cobertura pode ser utilizada, por exemplo, para permitir a entrada de iluminação natural no interior da edificação, substituição de vidros em áreas industriais, aplicação em sheds, fechamentos laterais e fachadas, entre outras inúmeras possibilidades construtivas.
    Entre as principais vantagens e benefícios das telhas em policarbonato compreendem os seguintes aspectos:
    -Grande leveza: este fator contribui para que o produto não exerça uma sobrecarga excessiva sobre a estrutura de sustentação da cobertura;
    -Elevado grau de transparência, podendo atingir até 90%. Esta propriedade se traduz em benefício direto para o cliente, pois impacta em redução de custo com energia elétrica para acionar seu sistema de iluminação artificial;
    -Resistência a impactos ;
    -Apresenta resistência à ação dos raios ultravioleta (UV) e, em função desta propriedade, as telhas não amarelam com o passar do tempo;
    -Não propaga chamas por ser constituída de material auto-extinguível.

    3.4.TELHAS DE ALUZINC

    Apresenta resistência à corrosão pelo menos duas vezes superior à do aço zincado. Isso se deve à sua composição química, composta de zinco, alumínio e silício.
    A Telha Aluzinc é formada por 55% de alumínio, 43,5% de zinco e 1,5% de silício, solidificados em alta temperatura, formando uma camada protetora no aço que previne a oxidação.
    A camada de zinco na superfície do aço serve como isolante que previne a corrosão e oxidação de sua camada interna, garantindo uma vida útil maior ao aço galvanizado. O Aluzinc é submetido a testes de exposição e tem se mostrado superior no quesito resistência à corrosão em comparação aos demais aços galvanizados.
    As telhas de Aluzinc refletem uma percentagem elevada de calor e de luz que recebem, servindo como o primeiro escudo protetor do calor e proporcionando um ambiente muito confortável.
    As telhas onduladas tem grande aplicação na construção civil, em telhados residenciais, industriais e para agropecuária.
    O desempenho desta liga como revestimento protetor do aço é excelente. Segundo os produtores desta liga, a durabilidade das peças metálicas assim protegidas é, em média, nove vezes superior ao galvanizado comum. Daí que a chapa Galvalume (ou outras marcas de chapa revestida com liga de zinco-alumínio) seja especialmente escolhida para fabrico de telhas metálicas que, naturalmente, estarão diretamente expostas às intempéries.

    3.5.TELHAS PRÉ-PINTADAS
    São fabricadas pintando-se as bobinas de aço ainda antes da conformação em telhas. Levam vantagens na durabilidade quando comparadas com processos de pós-pintura. Tem boa durabilidade, facilidade para manutenção, e grande variedade de cores, garantindo uma boa estética.
    3.6.TELHA SANDUÍCHE
    O sistema "sanduiche" é composto por telha, isolante, telha.Um dos isolantes utilizados é o EPS (poliestireno expandido), sendo uma telha termoacústica, outro também de comum utilização é a espuma de poliuretano expandido. O poliestireno e a espuma de poliuretano são muito eficientes no quesito isolamento térmico. As peças de EPS são recortadas de acordo com o perfil das telhas e posteriormente encaixadas, sendo a fixação sendo feita com a própria telha. Já as de poliuretano são preenchidas com uma camada em torno de 30mm do material. Destaca-se o excelente desempenho térmico e acústico.
    Encontram-se como desvantagens no uso deste material quesitos como o elevado custo de aplicação e do material, e sua difícil reciclagem.
    Como é possível observar, estes tipos de estruturas compreendem as mais comumente utilizadas na construção de edificações comerciais, galpões, armazéns, terminais de transporte público, etc. Naturalmente que são possíveis também outras configurações ou variações construtivas a partir destes. No entanto, estas são facilmente encontradas em grande parte das construções.



    4.      Tipos comuns de estruturas metálicas


    Como é possível observar, estes tipos de estruturas compreendem as mais comumente utilizadas na construção de edificações comerciais, galpões, armazéns, terminais de transporte público, etc. Naturalmente que são possíveis também outras configurações ou variações construtivas a partir destes. No entanto, estas são facilmente encontradas em grande parte das construções.


    5. Transporte, Recebimento e Armazenagem

    5.1. Transporte

    É sempre recomendado o uso de caminhões abertos, pois os fabricantes de telhas de aço trabalham com pontes-rolantes para a montagem da carga. As telhas devem ser cobertas com lona. A logística de transporte deverá ser definida antecipadamente, para que não se programe o recebimento de carretas em locais de difícil acesso, visto que sua manobra é muito restrita.


    5.2. Recebimento

    O primeiro cuidado no recebimento do lote é conferir e verificar se as telhas estão protegidas. Se a embalagem estiver danificada, examine cuidadosamente as telhas. As telhas não devem ser arrastadas. Devido a seu reduzido peso unitário, as telhas de aço podem ser manuseadas, normalmente, por uma só pessoa, exceto nos casos de telhas com comprimentos muito elevados e de telhas termo acústicas.
    Ao erguer-se uma telha, deve-se atentar para não transmitir compressão à mesma, evitando deformações em seu perfil.

    5.3. Armazenagem

    O local de estocagem deverá ser coberto, seco e ventilado, para se evitar o fenômeno da corrosão galvânica resultante da umidade.
    O tempo de armazenamento deve ser o menor possível, inferior a 60 dias, e durante o período deve-se inspecionar frequentemente o produto.
    As telhas empilhadas devem estar afastadas do piso no mínimo 15 cm e apoiadas sobre caibros posicionados de forma que o peso de cada pilha aja uniformemente sobre eles, proporcionando assim um escoamento de eventual acúmulo de umidade.
     

    6. Montagem

    6.1. Platibanda
     Para que o telhado seja montado toda a platibanda, deve estar pronta e rebocada.

    6.2.  Estrutura: Trama e Estruturas de Apoio
    A estrutura dos telhados tem como funções principais a sustentação e fixação das telhas e a transmissão dos esforços solicitantes para os elementos estruturais, garantindo assim a estabilidade do telhado.
    Para telhas com pequenas dimensões, tais como as telhas cerâmicas e de concreto, a trama geralmente é constituída por terças, caibros e ripas de madeira. Para telhas de dimensões maiores, tais como as telhas metálicas, plásticas e de fibrocimento, é possível eliminar os caibros e ripas.
    As terças são peças horizontais colocadas na direção perpendicular à estrutura de apoio, geralmente em perfis metálicos “U” enrijecidos.
    Ao lado detalhe dos perfis das terças: Perfil “U” enrijecido. A parte enrijecida é essa aba do “U” que confere mais resistência ao perfil.



    6.3. Montagem das calhas: As calhas devem ser montadas com Veda calha, e arrebitadas. Os bocais devem ser bem costurados. As calhas já devem estar dobradas de acordo com o projeto e medidas coletadas no local. Preferencialmente contratar uma empresa que forneça e instale as calhas.

    6.4. Cobrir o telhado: Passe a fita dupla face na borda da primeira telha. Essa fita cola uma telha na outra. Entre todas as telhas deve ser utilizada a fita. Sua função é combater vazamentos entre as telhas. A superfície das telhas deve estar limpa e a fita ser instalada na “bica alta” da telha. Utilize Massa Poliuretânica sempre nos locais de acabamento difícil, arremates e encontros especiais.


    6.5. Fixação das telhas: Ao colocar uma telha por cima da telha já instalada e com a fita dupla face colocada, deve-se parafusá-la nas terças com a utilização de uma furadeira com "broca parafusadeira" ou parafusos auto-brocantes.
    Preferencialmente utilize os parafusos auto-brocantes de acabamento aluminizado de boa qualidade. Opcionalmente com cabeça de inox.


    Durante a montagem, retire as limalhas de furação, as limalhas quentes grudam na película de tinta e enferrujam rapidamente facilitando o processo de corrosão. Para todos os tipos de telha, em coberturas e fechamentos, recomenda-se uma fixação longitudinal para costura (fixação telha-telha) de, no máximo, 500 mm, espaçamento entre um parafuso auto-brocante e outro.
    As telhas podem ser parafusadas pela “bica baixa” ou pela “bica alta” da telha. Cada 
    telha deve ter pelo menos quatro parafusos por linha de terças.

      O parafusamento pela “bica baixa” é um processo mais rápido e de fácil execução, porém ele é feito no “caminho” da água pela telha, o que pode vir a gerar futuras infiltrações.
      O parafusamento pela “bica alta” é um processo mais demorado, pois exige a utilização de um parafuso mais comprido e um calço entre a bica alta e a terça.
     A sobreposição das telhas deve ser feita no sentido contrário ao do vento, de forma que o vento não gere esforços na telha, de modo a separá-las.



    6.6. Arremates: Entra-se agora na parte do acabamento do telhado que é a colocação de rufos, cumeeiras, cantos e pingadeiras. Rufos ficam em cima das platibandas para evitar a infiltração e o escorrimento da água pela parede. Cumeeiras são o “topo” do telhado e fazem o fechamento entre as águas do telhado.



     CONCLUSÃO: 
    O segmento que abrange as telhas metálicas, bem como as estruturas metálicas a elas destinadas está em plena expansão no Brasil  e vem ganhando cada vez mais o mercado. Podemos destacar também que a palavra na construção civil é a sustentabilidade, as estruturas e telhas metálicas estão uma passo a frente, pois são completamente recicláveis, colaborando para a redução na geração de resíduos.








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