CARLOS HENRIQUE COSTA DE SOUZA
ESTUDO COMPARATIVO DE TELHADO COM TELHA DE FIBROCIMENTO E TELHADO COM TELHA DE CONCRETO EM LOCAIS COM INCIDÊNCIA DE
GRANIZO
Palhoça 2019
CARLOS HENRIQUE COSTA DE SOUZA
ESTUDO COMPARATIVO DE TELHADO COM TELHA DE FIBROCIMENTO E TELHADO COM TELHA DE CONCRETO EM LOCAIS COM INCIDÊNCIA DE
GRANIZO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia civil da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Civil.
Orientador:
Ricardo Moacyr Mafra Ms.
Palhoça 2019
Dedico esse trabalho em especial a minha família, aos meus amigos, meus mestres e a todas as pessoas que me ajudaram de alguma forma na confecção do mesmo.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus por me dar saúde e vontade de viver. Poder levantar todos os dias para correr atrás dos meus objetivos e batalhar com minha própria força é algo que não tem preço.
Aos meus pais, Inácio Roberto de Souza e Fabiana Costa de Souza, que são o meu espelho de pessoas e profissionais. Nada seria possível sem vocês e não exagero ao falar isso, vocês são os melhores pais do mundo. Obrigado por cada gesto desde o mais simples até o mais rígido. Hoje sou quem sou por causa de vocês, obrigado por existirem.
Aos meus avós, que além de terem participado diretamente da minha educação são verdadeiras inspirações de vida. Procurei e procuro absorver cada conselho para que ao menos consiga chegar perto do que vocês são não só como pessoas, mas também como profissionais dedicados e competentes que foram.
Ao meu irmão Gustavo Costa de Souza, que mesmo sendo mais novo me torna uma pessoa melhor a cada conversa, a cada risada, a cada brincadeira. Um dia espero ser espelho para você, assim como nossos familiares são para nós.
A minha família em geral que sempre me apoiou e ajudou nos momentos difíceis, puxou minha orelha quando necessário e vibrou com cada conquista que tive em minha jornada.
Aos meus amigos, que dispensam comentários. Sempre comigo nas horas boas e nas horas ruins. Tenho irmãos de outras mães e com vocês ao meu lado quando pensei que não conseguiria tudo ficava mais fácil e tolerável. Com certeza vocês também fizeram parte desta jornada.
Ao meu orientador, Ricardo Moacyr Mafra por aceitar me orientar e pela disponibilidade. Obrigado por me ajudar a realizar este trabalho da melhor forma possível.
Aos meus mestres, desde o berçário que me ajudaram no caminho para me tornar um ser humano melhor e a escolher a profissão que quero pra minha vida até os do ensino superior que me passaram todo o conhecimento possível para que no mercado de trabalho eu possa ser um profissional competente.
“A grande novidade está na forma de enxergar, ainda que mesmas coisas. Se o novo habita os olhos, os olhos podem ouvir e os ouvidos enxergar” (VICTOR CHAVES).
RESUMO
Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre telhado com telhas de fibrocimento sem amianto e telhado com telhas de concreto numa região com incidência de granizo elevada, dessa forma, é recomendado que a construção contenha um material construtivo para a cobertura com tempo de vida útil maior, de tal modo, podendo melhor atender o desempenho mínimo exigido pelas necessidades que a natureza emprega, trazendo maior comodidade para a população em geral do estado de Santa Catarina que usufrui do local sob o telhado em questão. Os pontos avaliados para que o estudo pudesse ser concluído foram os custos tanto de compra quanto de aplicação de cada telha, dos seus componentes elementares e da trama necessária, duração média do material levando em consideração as chuvas de granizo existentes na região de Santa Catarina e pôr fim a comparação das duas condições sugeridas, trazendo o custo benefício (custo total / tempo de garantia) de ambas as situações, podendo fazer a avaliação concreta de qual material trará maior vantagem econômica e bem-estar para a população.
Ao final do estudo pôde-se concluir, com números, que a problemática trazida para este trabalho de conclusão de curso foi respondida. O custo benefício do telhado com telha de fibrocimento sem amianto de 6mm foi ligeiramente melhor comparado ao telhado com telha de concreto, mesmo tendo que haver a troca de material depois de exceder o tempo de garantia do primeiro material.
ABSTRACT
The presente study analyzes a comparative between asbestos-cement roof tiles and concrete roof tiles in na área with high incidence of hailstorms, therefore, is recommended that the building contains a constructive material for the roof with longer durability, so that it can achieve a better minium performance required by the needs of the nature, bringing concerned roof. The main points assessed so that the study could be completed were the costs of booth purchasing and implementation of each roof tile, of the elementar componentes and the necessary schemes, the average of the material taking into account the hailstorms of the region of Santa Catarina and finally the comparison between the two suggested conditions, bringing the cost-benefit (total cost/warranty period) of both situations, being able to evaluate concretely which material will have greater economic advantage and well-being for the population.
In the end of this essay it could be concluded, with numbers, that the issue of this graduation work has been answered. The cost-benefit of the roof whit a 6mm asbestos cement shingle whitout asbestos was better compared to the roof made of concrete shingle, even though the material had to be changed after the first material warranty time was exceeded.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Ocorrências de granizo em 2013 ... 17
Figura 2 - Ocorrências de Vendavais em 2013. ... 20
Figura 3 - Representação esquemática do processo Hatschek: ... 25
Figura 4 - Representação composição telha de fibrocimento sem amianto ... 26
Figura 5 - Dimensões das telhas de fibrocimento sem amianto da Imbralit ... 27
Figura 6 - Telha de fibrocimento sem amianto ... 28
Figura 7 - Telha de Concreto convencional ... 29
Figura 8 - Composição de um telhado ... 32
Figura 9 - Composição telhado com telha de fibrocimento sem amianto ... 35
Figura 10 - Sequência de aplicação das telhas de fibrocimento sem amianto ... 35
Figura 11 - Sobreposição das telhas de fibrocimento quanto ao vento ... 36
Figura 12 - Representação do corte nas telhas de fibrocimento para montagem ... 36
Figura 13 - Trama para telhado com telha de concreto... 37
Figura 14 - Sequência de aplicação das telhas de concreto ... 38
Figura 15 - Cumeeira para telha de concreto ... 38
Figura 16 - Perspectiva sem escala da residência em estudo ... 40
Figura 17 - Planta baixa da residência em estudo ... 42
Figura 18 - Fachada da residência em estudo ... 43
Figura 19 - Corte AA da residência em estudo ... 43
Figura 20 - Corte BB da residência em estudo ... 44
Figura 21 - Descrição tempestade de granizo em Urubici ... 45
Figura 22 - Descrição tempestade de granizo em São Joaquim ... 45
Figura 23 - Descrição tempestade de granizo em Bom retiro ... 45
Figura 24 - Granizo no estado de Santa Catarina ... 46
Figura 25 - Telhas de fibrocimento 6mm em depósito ... 48
Figura 26 - Tesouras de eucalipto roliço ... 49
Figura 27 – Amostragem telhas de concreto Soberana Big e peças complementares ... 50
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Distribuição Macrorregional dos Desastres Vinculados à Ocorrência de Granizo em 2013. ... 17 Gráfico 2 - Distribuição Espacial e Temporal dos Desastres Vinculados à Ocorrência de Granizo em 2013 ... 18 Gráfico 3 - Distribuição Macrorregional dos Desastres Vinculados à Ocorrência de Vendaval em 2013. ... 19
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Informações granizos com diâmetros distintos ... 22
Tabela 2 - Tipos de telha e diâmetros admitidos sem deformações de funcionalidade ... 23
Tabela 3 - Alturas e Energia cinética empregadas no ensaio de verificação da resistência ao impacto ... 23
Tabela 4 - Informações das telhas de fibrocimento sem amianto da Imbralit ... 27
Tabela 5 - Informações sobre granizos de 2,5cm e 3,2cm de diâmetro ... 46
Tabela 6 - Custos telhas de fibrocimento sem amianto de 6mm ... 52
Tabela 7 - Custos da estrutura de um telhado com telhas de fibrocimento sem amianto de 6mm ... 53
Tabela 8 - Custos telhas de concreto ... 54
Tabela 9 - Custos da estrutura de um telhado com telha de concreto ... 55
Tabela 10 - Resultado do ensaio de verificação da resistência ao impacto de uma telha de fibrocimento sem amianto de 6mm ... 56
Tabela 11 - Tipos de telha e diâmetros de granizo admitidos para não impactar a funcionalidade de um telhado ... 57
Tabela 12 - Comparação de custo por tempo de garantia de ambas as telhas em seus respectivos telhados ... 58
Tabela 13 - Comparação do custo de ambas as telhas e seus respectivos telhados com o mesmo tempo de garantia ... 59
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 12 1.1 OBJETIVOS DO ESTUDO ... 12 1.1.1 Objetivo Geral ... 12 1.1.2 Objetivos Específicos ... 12 1.1.3 Problemática ... 13 1.2 JUSTIFICATIVA ... 13 1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO ... 14 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA... 15
2.1 COMPANHIA DE HABITAÇÃO DO ESTADO DE SANTA CATARINA ... 15
2.2 DESASTRES NATURAIS ... 15
2.2.1 Granizo ... 16
2.2.2 Granizo no Brasil e Santa Catarina ... 16
2.2.3 Vendavais ... 18
2.2.4 Vendavais no Brasil e Santa Catarina ... 19
2.2.5 Considerações sobre tempestade de granizo aplicada em telhados ... 21
2.2.6 NBR 15575-5 (ANEXO C) – Verificação da resistência ao impacto ... 23
2.3 TELHA DE FIBROCIMENTO ... 24
2.4 TELHA DE CONCRETO ... 28
2.5 TELHADO ... 31
2.6 COMPONENTES CONSTRUTIVOS DE UM TELHADO ... 32
2.6.1 Tesoura ... 32
2.6.2 Terças ... 32
2.6.3 Caibros ... 33
2.6.4 Ripas ... 33
2.7 MÉTODOS CONSTRUTIVOS DE UM TELHADO ... 34
2.7.1 Método construtivo para telha de fibrocimento ... 34
2.7.2 Método construtivo para telha de concreto ... 37
3 METODOLOGIA DO TRABALHO ... 39
4 ESTUDO DE CASO ... 40
4.1 DESCRIÇÃO DA EDIFICAÇÃO OBJETO DO ESTUDO ... 41
4.1.1 Dados gerais da edificação ... 41
4.3 ESTUDO DO TIPO DE TELHA E MADEIRAMENTO DA EDIFICAÇÃO... 47
4.3.1 Considerações técnicas sobre o telhado com telha de fibrocimento ... 47
4.3.1.1 Telhas de fibrocimento ... 47
4.3.1.2 Estrutura telhado de fibrocimento ... 48
4.3.2 Considerações técnicas sobre o telhado com telha de concreto ... 49
4.3.2.1 Telhas de concreto ... 49
4.3.2.2 Estrutura telhado de telhas de concreto ... 50
4.4 ESTUDO DOS CUSTOS ... 51
4.4.1 Telhado com telha de fibrocimento ... 51
4.4.2 Madeiramento do telhado de fibrocimento ... 52
4.4.3 Telhado com telha de concreto ... 53
4.4.4 Madeiramento do telhado de concreto ... 54
4.5 ESTUDO DA DURABILIDADE DOS TIPOS DE TELHA ... 55
4.5.1 Telhado com telha de fibrocimento ... 55
4.5.2 Telhado com telha de concreto ... 56
4.6 ANÁLISE DOS RESULTADOS ... 57
5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES... 60
5.1 CONCLUSÕES ... 60
RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ... 61
5.2 61 REFERÊNCIAS ... 62
1 INTRODUÇÃO
A implementação de telhas na construção civil traz uma comodidade maior para o indivíduo e também protege o local desejado contra intempéries, tais como chuva, vento, granizo, etc. No decorrer dos anos a preocupação com esses fenômenos só aumenta e com isso novos materiais foram e ainda são produzidos para melhor atender a necessidade do homem, não só pensando em sua moradia, mas também em galpões que agrupem animais, alimentos, dentre outros.
Em locais com forte incidência de granizo a telha é um componente essencial para a proteção da obra, tendo em vista os fortes impactos que a mesma irá sofrer. As telhas mais usuais são as de fibrocimento por vários fatores, dentre eles por serem as mais baratas. Porém, ela não tem uma resistência mecânica elevada para resistir a fúria desse desastre natural e dessa forma a manutenção das mesmas se faz constante.
A procura de um material que possa entregar o desempenho mínimo para o seu cliente, mesmo em locais com os desastres naturais citados é constante, onde a mesma deva ter uma boa resistência mecânica e estanqueidade aceitável, as telhas de concreto são uma alternativa. No Brasil não tão usais quanto as telhas de fibrocimento sem amianto devido ao seu custo inicial ser maior que o último tipo de telha citado, elas podem trazer um custo-benefício maior levando em conta a sua duração, dessa forma, sendo viável a realização deste trabalho de conclusão de curso (TCC) com o tema voltado para este assunto de suma importância para a construção civil.
1.1 OBJETIVOS DO ESTUDO
1.1.1 Objetivo Geral
O objetivo geral deste trabalho busca compreender o custo-benefício da telha de concreto e da telha de fibrocimento aplicadas em um telhado convencional em locais com incidência de granizo, levando em consideração as formas de execução recomendadas na Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), comparando os dois casos, aferindo qual o melhor a ser aplicada na região.
1.1.2 Objetivos Específicos
sua resistência ao granizo;
Apresentar os materiais que compõem um telhado com telhas concreto quanto a sua resistência ao granizo;
Comparar ambos os métodos aplicados em uma obra hipotética com os nortes encontrados na Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e demais normas; e,
Fazer um comparativo quanto ao custo de implementação para programas de habitação social.
1.1.3 Problemática
A efetivação deste trabalho busca responder a seguinte questão: no estudo de caso analisado o custo-benefício da telha de concreto em locais com incidência de granizo é melhor que o da telha de fibrocimento?
1.2 JUSTIFICATIVA
Cada método construtivo tem sua importância para que uma obra atenda o seu desempenho mínimo, levando em consideração o bem-estar de quem ali habitará ou segurança para algo que ali ficará armazenado. Desde a fundação até os detalhamentos, esses métodos vêm sendo aprimorados assim como os seus materiais, cada vez mais leves, resistentes e versáteis. A execução de um telhado não é diferente e assim como os seus métodos construtivos, os materiais já existentes vêm sendo melhorados e os novos materiais que surgem no mercado agregam novas possibilidades.
No mundo tem-se muitas locais onde intempéries acontecem com maior frequência do que em outros, como por exemplo, na região sul do Brasil onde é forte a incidência de temporais, vendavais e granizo. Na mesma região a telha de fibrocimento é muito popular e consequentemente muito usada, porém, quando submetida a impactos mecânicos (chuva de granizo) ou fortes temporais (chuvas, vendavais, etc.) ela tende a quebrar com maior facilidade. Com isto, estão disponíveis no mercado diversos tipos de materiais, que trazem diferentes tipos de características para o telhado da construção, dentre essas opções a telha de concreto vem sendo cada vez mais usada em território nacional, além de proporcionar boa estanqueidade quando bem executada, tem sua resistência mecânica maior que a telha de fibrocimento, o que seria perfeito para uma região com tais disposições temporais.
estabelecerá bases para que no Trabalho de Conclusão de Curso (TCC), seja possível esclarecer não só como é feita a montagem de ambas as telhas, mas também levantar o valor dos referidos materiais e ao final mostrar qual telha trará o melhor custo-benefício ao cliente para o seu uso em um molde de habitação social.
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO
O trabalho está dividido em três capítulos. O primeiro capítulo apresenta as considerações iniciais tendo englobado os objetivos gerais e específicos, problemática para o desenvolvimento do mesmo e a justificativa em torno do tema abordado.
O segundo capítulo traz a revisão bibliográfica referente à Companhia de Habitação de Santa Catarina trazendo seus objetivos, visão, quem pode ser beneficiado e os programas que abrange. Cita também os intempéries na região em estudo e no Brasil, suas variações e históricos; as normas vigentes para as telhas de fibrocimento sem amianto e para as telhas de concreto; composição, dimensões, para que servem, em qual telhado são usadas, vantagens e desvantagens e um breve histórico das próprias telhas de fibrocimento sem amianto, um breve histórico e para que servem; as telhas de concreto fazendo os mesmos questionamentos do material anterior e por fim o método empregado para a aplicação de ambas as telhas e os elementos necessários para o método em questão ter sua eficácia totalmente atendida.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 COMPANHIA DE HABITAÇÃO DO ESTADO DE SANTA CATARINA
Conforme o Governo de Santa Catarina, a Companhia de Habitação do Estado de Santa Catarina (COHAB/SC) é uma sociedade de economia mista atrelado à Secretaria de Estado de Assistência Social, Trabalho e Habitação, competente pelo atendimento das famílias de baixa renda de todos os municípios catarinenses, tendo em vista o interesse social habitacional, sendo a construção da casa própria do marco zero ou uma reforma na casa já existente. Como objetivo a COHAB/SC procura elevar a qualidade de vida dos habitantes do estado a fim de ampliar as soluções habitacionais conforme as necessidades encontradas.
De acordo com a própria Companhia de Habitação do Estado de Santa Catarina, a instituição abrange não só os seus programas como o Programa A Casa é Sua, mas também os planos do Governo Federal como o Programa Minha Casa Minha Vida. Suas diretrizes são similares e estão em busca do mesmo intuito, diminuir o déficit habitacional. A estatal busca atender pessoas residentes tanto nas áreas urbanas quanto nas áreas rurais de Santa Catarina, atendendo as famílias com uma renda mensal de zero a dez salários mínimos. Viabilizam as ações baixando o valor dos impostos e juros, buscando parcerias com as prefeituras municipais, cooperativas de crédito, secretarias, dentre outras instituições.
2.2 DESASTRES NATURAIS
Segundo Castro et al., (2014), desastre é o resultado de eventos adversos, naturais ou provocados pelo homem, sobre um cenário vulnerável, causando grave perturbação ao funcionamento de uma comunidade ou sociedade, envolvendo extensivas perdas e danos humanos, materiais econômicos ou ambientais
Desastres naturais como resultado do impacto de um fenômeno natural extremo ou intenso sobre um sistema social, e que causa sérios danos e prejuízos que excedam a capacidade dos afetados em conviver com o impacto (SAITO [2019], p.4).
Conforme Nunes (2015), para diversos estudiosos desastres naturais são eventos maléficos para o homem, porém podem e são totalmente superáveis mesmo não tendo previsão para serem eliminados da vida dos seres humanos, ou seja, existe um convívio histórico entre a sociedade e os desastres naturais e por conta do fraco entendimento de como tratá-las elas continuarão presentes.
De acordo com Kobiyama et al. (2006):
Os desastres são normalmente súbitos e inesperados, de uma gravidade e magnitude capaz de produzir danos e prejuízos diversos, resultando em mortos e feridos. Portanto, exigem ações preventivas e restituidoras, que envolvem diversos setores governamentais e privados, visando uma recuperação que não pode ser alcançada por meio de procedimentos rotineiros.
2.2.1 Granizo
Segundo Castro et al. (2014) o granizo é uma precipitação sólida de grânulos de gelo, transparentes ou translúcidos, de forma esférica ou irregular, raramente cônica, de diâmetro igual ou superior a 5mm.Ainda conforme Castro et al. (2014), o granizo é formado nas nuvens do tipo cumulonimbus, as quais se desenvolvem verticalmente, podendo atingir alturas de até 1.600m. Em seu interior, ocorrem intensas correntes ascendentes e descendentes. As gotas de chuva provenientes do vapor condensado no interior dessas nuvens, ao ascenderem sob o efeito das correntes verticais, congelam-se ao atingirem as regiões mais elevadas.
2.2.2 Granizo no Brasil e Santa Catarina
No Brasil, as regiões mais atingidas por granizo são a Sul, Sudeste e parte meridional da Centro-Oeste, especialmente nas áreas de planalto, de Santa Catarina, Paraná e Rio Grande do Sul CASTRO et al. (2003).
Segundo Castro et al. (2014), o período mais crítico ocorre nos meses de dezembro a março, quando o aumento das temperaturas sobre o continente gera a maior possibilidade de chuvas fortes, acompanhadas de trovoadas, rajadas de vento e granizo.
Como visto no gráfico 1 e figura 1 a incidência de granizo em sua grande maioria ocorre nas regiões sudeste e sul, podendo ainda perceber que as tempestades de granizo atingem muito mais a região sul.
Gráfico 1 - Distribuição Macrorregional dos Desastres Vinculados à Ocorrência de Granizo em 2013.
Fonte: Castro et al.(2014)
Figura 1 - Ocorrências de granizo em 2013
Observa-se no gráfico 2 a seguir uma grande frequência de eventos de queda de granizo entre os meses de setembro a dezembro, sendo 65,5% do total de registros. Nesses quatro meses, cerca de 20 Sistemas Frontais avançaram sobre a região Sul do país sendo que, desses mesmos sistemas, 11 transitaram sobre parte da região Sudeste e, conforme já explicado, são possíveis deflagradores de sistemas de tempo severo que podem ocasionar temporais e queda de granizo CASTRO et al. (2014).
Gráfico 2 - Distribuição Espacial e Temporal dos Desastres Vinculados à Ocorrência de Granizo em 2013
Fonte: Castro et al. (2014)
Dentre os danos materiais provocados pelas tempestades de granizo, os mais importantes correspondem à destruição de telhados, especialmente quando construídos com telhas de amianto ou de barro. CASTRO et al. (2014).
2.2.3 Vendavais
Os desastres naturais de causa eólica são os relacionados com a intensificação do regime dos ventos ou com a forte redução da circulação atmosférica CASTRO et al. (2003).
Vendaval trata-se de forte deslocamento de massa de ar em uma região, estando ligado a diferenças nos valores de pressão atmosférica. Os vendavais normalmente são decorrência de uma tempestade e por isso podem estar acompanhados de chuvas intensas, tempestades de raios e até de queda de granizo CASTRO et al. (2014).
O vendaval pode ser definido como um deslocamento intenso de ar na superfície terrestre devido, principalmente, às diferenças no gradiente de pressão atmosférica, aos movimentos descendentes e ascendentes do ar e a rugosidade do terreno VIANELLO E ALVES (1992 apud Kobiyama, 2006,).
2.2.4 Vendavais no Brasil e Santa Catarina
Segundo as explicações encontradas em Castro et al.(2014, p.74), o gráfico 3 e o mapa da figura 2 exibem os desastres ocorridos por vendavais em todo o Brasil, demonstrando o percentual e o mapa de calor respectivamente de cada região em 2013. A grande maioria dos acontecimentos puderam ser notados na região sul (62,5%) e sudeste (21,88%), totalizando (84,38%) somente nessas duas regiões.
Gráfico 3 - Distribuição Macrorregional dos Desastres Vinculados à Ocorrência de Vendaval em 2013.
Figura 2 - Ocorrências de Vendavais em 2013.
Fonte: Castro et al. (2014)
As características dos sistemas meteorológicos atuantes nas duas primeiras regiões citadas explicam essa maior ocorrência de vendavais, que derivam muitas vezes de células de tempestades. Esses sistemas tempestuosos também estão ligados à ocorrência de queda de granizo, fato visualizado ao se observar os números e dados desses dois tipos de desastres. Em termos absolutos, do total de 493 desastres identificados neste anuário, 32 referem-se à ocorrência de vendaval Castro et al. (2014).
“De acordo com Herrmann (2006) a circulação atmosférica regional predominante no Estado de Santa Catarina tem como características a repercussão de adversidades atmosféricas caracterizadas por elevados totais pluviométricos, prolongados meses de estiagem ou tempestades intensas, que segundo a autora desencadeiam vendavais, granizos, tornados e marés de tempestades, distribuindo-se estes por todo o território catarinendistribuindo-se ao longo do ano. A recorrência de eventos climáticos com decorrentes consequências danosas para grande parte dos municípios de Santa Catarina resultou no mapeamento de tais eventos e no levantamento dos danos desencadeados pelos mesmos entre os anos de 1980 e 2003” (ALMEIDA [2019]).
2.2.5 Considerações sobre tempestade de granizo aplicada em telhados
Segundo Martinez (2016), os danos que uma tempestade de granizo pode causar aos telhados são muitos e dependem de algumas variáveis, tais como: diâmetro do granizo, tipo do material de cobertura, idade da cobertura, temperatura que a mesma se encontra, entre outros. Esses resultam em danos funcionais e/ou cosméticos. O primeiro se trata de um dano que pode vir a afetar a funcionalidade do telhado e o segundo se trata da deterioração estética do local, ou seja, basicamente afeta apenas a aparência do mesmo.
Ainda conforme Martinez (2016), tempestades de chuva de granizo muito raramente produzem tamanhos de pedras de gelo iguais, em sua maioria são de diâmetros e formas variadas, o que resulta em uma dificuldade maior para estudar e prever esse fenômeno natural. De acordo com o estudo de Werlang (2015), uma tempestade de granizo sofre com forças de arrasto geradas pelo ar atmosférico que se opõe ao movimento natural que é a queda livre do corpo. Algumas variáveis como a massa específica do ar, coeficiente de arrasto, a velocidade do corpo e a área de contato do corpo formam uma equação que resulta na força de arrasto. Força essa que aplicada a segunda lei de Newton obtém uma nova equação acrescentando além das anteriores a variável força da gravidade. Admitindo também aceleração zero, resultando em uma velocidade constante nesse instante. Assim, pode-se chamar tal velocidade de velocidade terminal, isolar a mesma, obter resultados para que posteriormente seja possível fazer a descoberta da força de impacto de uma pedra de granizo de diâmetro já conhecido em uma superfície.
Segundo Martinez (2016), a complexidade do fenômeno mecânico de impacto de um corpo em outro é muito grande e propõe diversas variáveis. Ambos desenvolvem reações físicas como a ondas de choque, plásticas, possíveis fraturas, fragmentações e até perfurações.
De acordo com Martinez (2016), granizos em sua grande maioria não são perfeitamente esféricos, mas sim com formas irregulares, desta forma teriam mais atrito com o ar, ocasionando uma força de arrasto maior e consequentemente uma velocidade terminal e força de impacto menores.
As velocidades terminais e as energias (cinética) de impacto relacionadas a diferentes tamanhos de granizo foram calculadas por Laurie, J. A. P. (1960) e estão demonstradas na tabela 1 a seguir. MARTINEZ (2016 apud Crenshaw 2010).
Tabela 1 - Informações granizos com diâmetros distintos
Fonte: MARTINEZ (2016 apud Crenshaw, 2010)
Conforme Marshal (2002), um lançador mecânico foi inventado para arremessar pedras de gelo, simulando tempestades de granizo, com a velocidade terminal desejada, em superfícies que tinham diferentes tipos de material para cobertura afim de se aproximar da realidade. Atualmente uma chuva de granizo é tida como severa quando seu diâmetro tem 25mm ou mais. “Há uma variação considerável no tamanho do granizo necessário para danificar um produto de cobertura específico. Essas variações envolvem os parâmetros físicos do granizo, bem como os produtos de cobertura. As variações de granizo incluem o tamanho, a forma, a dureza ou a densidade da pedra, a velocidade de queda livre e o ângulo de impacto. As variações do material do telhado incluem tipo de produto, idade, condição de suporte, local do impacto e temperatura.” Marshal (2002)
Pedras de gelo feitas no congelador para o teste são mais densas que os granizo naturais, dessa forma, o resultado obtido com o ensaio relata o pior caso para cada diâmetro. O teste foi constituído pelos materiais que se encontram na tabela 2 a seguir, juntamente com o resultado de qual tipo de granizo cada produto suporta sem sofrer danificações, submetidos ao impacto por pedras de gelo de 25mm, 32mm, 38mm, 44mm e 50mm sendo elas lançadas perpendicularmente nos tipos de telha. Marshall (2002)
Ainda segundo Marshall (2002), os resultados alcançados com o experimento foram comparados com tempestades de granizo naturais e foi constatado que os números eram muito parecidos, chegando muito próximo a realidade.
Tabela 2 - Tipos de telha e diâmetros admitidos sem deformações de funcionalidade
Fonte: Marshal (2002) ADAPTADO
2.2.6 NBR 15575-5 (ANEXO C) – Verificação da resistência ao impacto
Segundo a norma NBR 15575-5 (ANEXO C) a aparelhagem utilizada é uma esfera de aço maciça, com massa de (65,6 ± 2) g e uma base para repouso da mesma, pois a esfera deve ser abandonada em queda livre nas alturas previstas nesta mesma norma e que estão demonstradas na tabela 3 abaixo, juntamente com a massa da esfera, a energia de impacto.
Tabela 3 - Alturas e Energia cinética empregadas no ensaio de verificação da resistência ao impacto
Fonte: NBR 15575-5 (ANEXO C)
Além disso, o tamanho da trama para o ensaio é de cinco telhas, são necessários caibros para que a(s) telha(s) seja(m) bem apoiada(s), parafusos e pregos para sua fixação e também a declividade necessária para que a simulação chegue o mais próximo possível da realidade e o procedimento possa ser feito. O impacto é conduzido para a parte mais desfavorável da telha para que se tenha o pior cenário. Eventuais fissuras, quebra da telha ou outras deformações são
registradas para cada energia de impacto estabelecida pela norma. É recomendável, para o caso de granizo, que a telha seja aprovada nas 3 etapas, sendo a primeira obrigatória.
2.3 TELHA DE FIBROCIMENTO
As telhas onduladas de fibrocimento são elementos construtivos de baixo custo e, por isso, possuem importante papel na construção de habitações sociais no Brasil. Esse tipo de habitação é caracterizado, principalmente, pela autoconstrução, a qual apresenta a participação do usuário na construção da moradia. KALIL (2004 apud Coelho, 2017).
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. LOGSDON (2002).
A NBR 15210-1 Telhas onduladas e peças complementares de fibrocimento sem amianto retrata do que uma telha de fibrocimento sem amianto, material componente de um sistema de cobertura, é composta e disserta os requisitos para que o material atenda ao desempenho mínimo para que seu uso possa ser aprovado.
Segundo Tonoli 2006, o Hatschek que está representado na Figura 3 é um dos equipamentos com maior usualidade para a fabricação das telhas de fibrocimento e foi criado a partir de uma máquina que tem como objetivo a produção de papel. A mistura é feita no tanque misturador, tendo ao menos os elementos básicos, fibras, cimento e outros aditivos. A retirada da água é feita por meio de cilindros rotatórios que proporcionam assim a pasta necessária para obtenção das chapas com a espessura almejada.
Segundo Werlang (2015) o primeiro passo, feito no tanque misturador (1), consiste na mistura de água e materiais sólidos. Posteriormente do número 2 ao 5 são inseridos os materiais necessários para obtenção de uma mistura sem amianto. A suspensão chega aos tanques com cilindros rotativos, 6 e 7 respectivamente, afim de que as partes sólidas sejam retiradas da mistura. Após isso, uma esteira (8) leva o material ainda fresco ao estágio 9, onde o vácuo empregado retira a água da mistura podendo assim adentrar numa prensa cilíndrica (10) para que a sobreposição de lâminas seja feita e siga para a etapa de modelagem, corte e cura, representado pelo número 11, chegando no produto desejado.
Figura 3 - Representação esquemática do processo Hatschek:
Fonte: Tonoli (2009 apud Werlang, 2015)
O fibrocimento é um material compósito que utiliza como ligante o cimento Portland. Até o ano de 2007, a principal fibra usada na fabricação de telhas era o amianto, que tem origem mineral. Todavia, proibiu-se no Brasil (inicialmente com a Lei n. 9.055/1995 (BRASIL, 1995)) o emprego do amianto na fabricação de quaisquer componentes construtivos. A substituição do amianto pela tecnologia das fibras sintéticas possui normatização recente no Brasil – NBR 15210-1 (ABNT, 2005) – “cimento reforçado com fios sintéticos”. Algumas entidades consideram essa aplicação sustentável, devido à possibilidade de se reciclar produtos derivados do plástico (polipropileno) e utilizá-los na fabricação de produtos de fibrocimento. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DAS INDÚSTRIAS E DISTRIBUIDORES DE PRODUTOS DE FIBROCIMENTO (2014, apud Coelho, 2017).
De acordo com a NBR 15210-1:2005 as telhas de fibrocimento sem amianto são compostas por cimento Portland, agregados e aditivos com o reforço de fibras, sendo proibido o uso de fibras de amianto. A face que entrará em contato com chuva, vento, granizo, dentre outras intempéries tem de ser lisa. Para ajudar no manuseio e aplicação as mesmas podem ser produzidas com furos em seus cantos ou até mesmo já cortadas.
Conforme a Indústria e Comércio de artefatos de fibrocimento Ltda (Imbralit), as suas telhas de fibrocimento sem amianto são fabricadas conforme as exigências da NBR 15210-1:2005 compostas pela mistura de cimento Portland, agregados cimentícios, fibras sintéticas e fibras naturais vegetais (demonstrado na figura 4).
Figura 4 - Representação composição telha de fibrocimento sem amianto
Fonte: Imbralit Indústria e Comércio de artefatos de fibrocimento LTDA
Segundo a NBR 15210-1:2005 a dimensão das telhas é dada pelos fabricantes e devem ser determinadas da seguinte forma: largura e comprimento são obtidas através de uma média aritmética formada por 3 medidas na dimensão em questão, como mostra a figura X, levando em consideração as tolerâncias dispostas na tabela 3 da NBR 15210-2. A espessura deve ser constante ou variar de forma contínua da cava à crista numa mesma seção.
Conforme a Imbralit (2019), suas telhas estão em conformidade com a NBR 15210-1:2005 e são muito parecidas com as telhas de fibrocimento com amianto. Tendo sua superfície ondulada, o material é fornecido ao cliente com os comprimentos e espessuras encontrados na tabela 1 e largura na figura 5.
Tabela 4 - Informações das telhas de fibrocimento sem amianto da Imbralit
Fonte: Imbralit Indústria e Comércio de artefatos de fibrocimento LTDA
Para a largura das telhas observa-se a figura 5 a seguir.
Figura 5 - Dimensões das telhas de fibrocimento sem amianto da Imbralit
Fonte: Imbralit Indústria e Comércio de artefatos de fibrocimento LTDA
Ainda segundo a Imbralit (2019), as telhas de fibrocimento sem amianto têm vantagens e desvantagens em relação as telhas de fibrocimento com amianto; as vantagens são sua flexibilidade, resistência a quebras, resistência ao granizo, ambientalmente sustentável e conformidade com as novas disposições legais trazendo segurança jurídica para os fabricantes, revendedores e para os consumidores. Todos esses quesitos são superiores em relação as telhas de fibrocimento com amianto. Porém por outro lado, as suas desvantagens são a resistência a flexão é menor do que a telha de fibrocimento com amianto, sua absorção de água é maior e sua durabilidade é menor.
A seguir, na figura 6 a imagem da telha de fibrocimento sem amianto nas dimensões de 5mm, 6mm e 8mm.
Figura 6 - Telha de fibrocimento sem amianto
Fonte: Imbralit Indústria e Comércio de artefatos de fibrocimento LTDA
2.4 TELHA DE CONCRETO
As telhas de concreto são componentes utilizados para cobertura, com forma retangular e perfil geralmente ondulado, composto de cimento, agregado miúdo e água, podendo conter aditivos, fornecidos nas cores naturais ou coloridas, pela adição de pigmento à massa ou pela aplicação de uma camada superficial. Assim, quando comparadas com telhas de cerâmica simples, as telhas de concreto apresentam, aproximadamente, o mesmo peso sendo resistentes e com formato diferenciado, além de apresentarem diferentes opções de cores TÉGULA (2005, apud Damasceno, 2015).
De acordo com a NBR 13858-2 Telhas de concreto, as telhas de concreto são elementos que compõe uma cobertura e sua forma mais usada é retangular com perfil ondulado, com composição de cimento, agregado e água. Podendo ainda ser encontrado na cor natural ou pigmentada em diversas cores.
Para a confecção das telhas de concreto são utilizadas, normalmente, matérias-primas como areia fina e média, cimento, plastificante e água (BARBOSA et al. 2013).
As telhas de concreto são produzidas através de conformação por compactação ou por extrusão. Podem ser fabricadas em grande quantidade por equipamentos de alta produtividade
com processos de adensamento sempre associados à prensagem de grande capacidade. A argamassa produzida necessariamente de forma muito homogênea, é depositada sobre formas metálicas e prensadas a partir de um êmbolo capaz de transmitir o esforço uniformemente em toda a superfície da peça, que define a forma de uma das faces da telha, normalmente a superior, a qual requer melhor acabamento por permanecer à vista do telhado. ISAIA (2007, apud Costa, 2017).
Ainda conforme a NBR 13858-2, para a sobreposição tanto lateral quanto transversal ser efetiva a telha deve ter encaixe lateral e nervura dupla, garras de fixação e pré-furos para amarração.
Segundo Tégula (2019), as telhas de concreto tradição têm uma dimensão de 42x33cm com um tamanho útil de 32x30cm. Necessitam de uma inclinação mínima de 30% e para cobrir 1m² precisa-se de aproximadamente 10,4 telhas. A seguir, ilustração de uma telha de concreto modelo:
Figura 7 - Telha de Concreto convencional
Fonte: Tégula
As telhas de concreto devem atender basicamente a NBR 13858-2, Telhas de Concreto – Parte 2: Requisitos e Métodos de Ensaio [10], que tem por objetivo fixar os requisitos exigíveis para o recebimento e aceitação de telhas de concreto, destinadas à execução de telhados (BARBOSA et al 2013).
As telhas de concreto são produzidas no Brasil há mais de três décadas, mas seu crescimento foi relativamente lento ao passar dos anos, entretanto, a sua participação no mercado vem crescendo significativamente. SILVA (2015)
escolha pela telha de concreto vem crescendo devido esta ter boa resistência e estética. COSTA (2017)
Atualmente, as telhas de concreto são empregadas mundialmente, devido a sua praticidade, estética e durabilidade. Apesar do nome, é um artefato de cimento feito com concreto específico, constituído somente por aglomerante, agregado miúdo, aditivo químico e água (SAVASTANO JUNIOR; PIMENTEL, 2000; SAVASTANO JUNIOR et al., 1999 apud, Damasceno, 2015).
Para Vacarenghi e Piovesan (2011), as telhas de barro são os primeiros materiais que vem à mente de qualquer um quando se fala em telhado, devido ao grande uso e popularidade da mesma, porém a produção das telhas de concreto aumenta a cada ano que passa, dessa forma, tornando o uso desta telha mais comum atingindo um leque maior de consumidores, não só os que buscam uma construção de alto padrão.
Atualmente existem diferentes modelos de telhas de concreto. As telhas sofrem variações de nomes em um único modelo, cada empresa pode atribuir um nome para um mesmo modelo de telha COSTA (2017).
Em geral os consumidores consideram que a telha de concreto é mais pesada do que a telha cerâmica tradicional, mas isso é um equívoco. O peso da telha deve ser calculado com ela molhada, e a telha de concreto apresenta um peso de 5 % a mais se comparada com seu peso seco. Já a de telha cerâmica apresenta um aumento de peso de cerca de 16% FERNANDES (2017 apud Fernandes, 2012).
Assim como todo material, as telhas de concreto também têm suas vantagens, que segundo o site Faz fácil reforma e construção (2017) estão pontuadas a seguir:
- Alta Impermeabilidade: A estrutura do telhado praticamente não sofre sobrecarga pela chuva, devido à baixa absorção de água das telhas. Além disso, as câmaras formadas pelas nervuras na parte inferior impedem a penetração de água arrastada pelo vento;
- Diversidade de Cores: As telhas têm diversas cores, proporcionando mais opções para seu projeto.
- Resistência à Maresia e Granizo: A qualidade de sua composição interna, do verniz e acabamentos especiais aplicados na sua superfície garante maior resistência aos efeitos da natureza, como a abrasão do sal, típicos das regiões litorâneas e o impacto de granizo, eliminando as despesas com manutenção do telhado;
- Conforto Térmico: As telhas garantem excelente conforto térmico por terem baixo índice de condutividade térmica e alta refletância ao sol;
produção possibilitam uma resistência superior a 250 kg no perfil clássico. Eliminando a quebra de telhas durante a instalação e aumentando a vida útil do telhado;
- Encaixes Perfeitos: Produzidas em estreitas tolerâncias, as telhas têm encaixes perfeitos, que garantem um telhado sempre alinhado.
2.5 TELHADO
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: peabrigá-las telhas; peabrigá-la estrutura secundária de apoio às telhas, denominada trama ou armação LOGSDON (2002).
Segundo Moliterno (2011), o telhado é dividido por duas partes fundamentais. A primeira é a cobertura que pode ser composta de telhas com diferentes materiais, porém devem ser impermeáveis e resistentes ao vento e a intempéries. Telhas de concreto, telhas de fibrocimento, telhas de aço, cerâmica são um dos materiais que podem compor uma cobertura. A segunda parte é a armação que abrange as ripas, caibros, terças, tesouras e contraventamentos. Esses elementos tem o objetivo de trazer a sustentação estrutural para a cobertura.
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 LOGSDON, (2002). A figura 8 apresenta a composição de um telhado, com todo o madeiramento necessário até as telhas.
Figura 8 - Composição de um telhado
Fonte: Ballarin (2006, Bortoli, 2016)
2.6 COMPONENTES CONSTRUTIVOS DE UM TELHADO
2.6.1 Tesoura
As tesouras têm como finalidade sustentar as terças, os caibros, as ripas, as telhas, as forças do vento, ou seja, sustentar as cargas permanentes e variáveis atuantes. Com o tempo, a utilização da madeira tornou-se comum em coberturas em telhado com a influência arquitetônica, tipos de telhas e vão resultando no emprego de estruturas treliçadas para a concepção das tesouras, as planas e de banzo inclinado principalmente. A utilização deste tipo de estrutura possibilita que se explore de uma melhor forma as vantagens que o material oferece além de propiciar facilidade na sua execução e montagem CALIL JR; MOLINA (2010).
2.6.2 Terças
quando esse último elemento tiver medidas menores, como as telhas de concreto. Mas também podem sustentar apenas as telhas, quando essas têm dimensões maiores; o que é o caso das telhas de fibrocimento, dessa forma dispensando os elementos caibros e ripas.
Para Moliterno (2011) a terça é uma viga de madeira apoiada sobre as tesouras ou sobre paredes para a sustentação dos caibros.
2.6.3 Caibros
Os caibros são peças de madeira pregadas sobre as terças, com a função de apoiar as ripas. Com a bitola menor em relação as terças, seu espaçamento varia entre 40 e 60 centímetros, quando utilizadas telhas cerâmicas (MOLITERNO (2010, Bortoli, 2016).
Segundo Calil JR; Molina (2010, pág 30) têm-se caibros como:
“Os caibros são peças de seção aproximadamente quadrada que sustentam as ripas e são apoiadas sobre as terças. Os caibros são fixados nas terças através de pregos que nelas penetram pelo menos metade do seu comprimento, recomenda-se que sejam pregados após furaçâo prévia. Quando necessário, os caibros deverão ser emendados sobre as terças, por transpasse ou de topo. O espaçamento entre caibros é dado em função do vão das ripas, anteriormente discutido, Ovão do caibro depende da inclinação do telhado, do tipo de telha, da madeira e suas condições, de sua seção transversa! e ainda das condições para a necessária modulação de vãos dos caibros.”
2.6.4 Ripas
As ripas consistem em peças de madeira com a finalidade de apoiar as telhas, são pregadas sobre os caibros e geralmente possuem bitolas pequenas MOLITERNO (2010, Bortoli, 2016).
De acordo com Calil JR; Molina (2010, pág 28) têm-se ripas como:
“As ripas são peças de madeira de seção transversal, cuja largura normalmente maior do que sua altura fica apoiada sobre os caibros. O espaçamento entre as ripas é dado pelas dimensões dos recobrimentos longitudinais das telhas, e por isso se deve construir uma guia de ripamento para execução do ripamento. A distância entre duas ripas, somada da largura de uma ripa, é igual á galga do ripamento. Para a determinação deste valor, pode-se encaixar 12 telhas entre si, sobre uma superfície plana. Em seguida, deve-se afastar as telhas o máximo possível e medir o
comprimento da superfície coberta. Por último deve-se juntar estas telhas, o máximo possível, e novamente medir o comprimento da superfície coberta. A galga será dada pela média destas duas medidas, divididas pelo número de telhas usadas no procedimento. Usualmente as ripas são pregadas sobre os caibros, com penetração igual à metade do seu comprimento. As emendas das ripas são de topo e executadas sobre os caibros”CALIL JR; MOLINA,(2010, p.28).
2.7 MÉTODOS CONSTRUTIVOS DE UM TELHADO
2.7.1 Método construtivo para telha de fibrocimento
O projeto e a instalação de telhados e fechamentos laterais com telhas onduladas de fibrocimento devem ser executados em conformidade com os requisitos da Norma ABNT NBR 7196 - Procedimento (Imbralit [2019]).
Segundo Moliterno (2011), os telhados feitos com telha de fibrocimento exoneram o uso das ripas e dos caibros, ou seja, os elementos necessários para a construção das coberturas com telha de fibrocimento, além da própria telha, são tesouras e terças. Por conta de as dimensões da telha de fibrocimento ser elevada, as terças podem ter distância maior uma da outra trazendo uma vantagem econômica.
Figura 9 - Composição telhado com telha de fibrocimento sem amianto
Fonte: Rodrigues (2006 apud Flach, 2012)
Segundo a Imbralit, a acomodação das telhas de fibrocimento deve ser feita por fiada, sempre indo do beiral para a cumeeira e deve seguir uma sequência de montagem, mostrada na figura 10. Para uma melhor instalação das cumeeiras (feito posteriormente) as ondulações devem estar alinhadas.
Figura 10 - Sequência de aplicação das telhas de fibrocimento sem amianto
Segundo a Brasilit Saint-Gobain (2019), as águas opostas devem ser montadas simultaneamente, no sentido contrário aos ventos predominantes. Como representado na figura 11:
Figura 11 - Sobreposição das telhas de fibrocimento quanto ao vento
Fonte: Brasilit Saint-Gobain
Segundo a Brasilit Saint-Gobain, o corte no canto das telhas intermediárias é necessário para que seja evitado o remonte de quatro espessuras, evitando assim, por exemplo, o surgimento de fresta, dando maior conforto para o ambiente e evitando problemas futuros na telha. Os cantos são cortados de forma diagonal.
Nos telhados com telha com perfil P7 é obrigatória a execução do corte de canto. A largura deve ser igual ao recobrimento lateral e o comprimento igual ao recobrimento longitudinal. (Imbralit [2019])
A representação do corte de canto pode ser observado na figura 12:
Fonte: Imbralit Indústria e Comércio de artefatos de fibrocimento LTDA
Segundo a Brasilit Saint-Gobain (2019), os principais passos do sistema construtivo da telha de fibrocimento são os seguintes: nunca andar sobre as telhas, pelo menos não diretamente, o uso de tábuas é sugerido, conferir a distância entre os apoios, conferir a inclinação e seguir as orientações de fixação corretamente.
2.7.2 Método construtivo para telha de concreto
Conforme a Palermo Telhas de concreto (2019), a execução de um telhado com telhas de concreto deve estar em concordância com todos os pontos citados nas Normas ABNT, neste caso a NBR 13858-1: Projeto e execução dos telhados.
Segundo a Tégula (2019), o madeiramento para a construção de um telhado com telhas de concreto é composto por tesouras, ripas, caibros e terças, ou seja, a trama necessita de mais elementos construtivos comparado a construção de um telhado com telhas de fibrocimento. Podendo assim, a trama, ficar conforme a figura 13.
Figura 13 - Trama para telhado com telha de concreto
Segundo a Tégula (2019), a colocação das telhas de concreto deve ocorrer da direita para a esquerda de baixo para cima, até chegar ao topo do telhado onde serão implementadas posteriormente as cumeeiras. O alinhamento tanto horizontal quanto vertical é imprescindível para o bom desempenho do telhado.
Figura 14 - Sequência de aplicação das telhas de concreto
Fonte: Tégula
De acordo com a Palermo Telhas de concreto, a sobreposição lateral é feita pelos encaixes existentes nas telhas, a sobreposição longitudinal é de no mínimo 10 centímetros e a sobreposição das cumeeiras tem de ser no mínimo 7 centímetros, tendo que resguardar a argamassa colante empregada.
Segundo o Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), existem peças que tem a mesma composição material que complementam a construção de uma cobertura com esse tipo de telha, como exemplo os itens comercial e popularmente chamados como cumeeiras, espigões, meia telha, etc.
Figura 15 - Cumeeira para telha de concreto
3 METODOLOGIA DO TRABALHO
Este trabalho é um estudo de caso qualitativo exploratório que tem por finalidade comparar um exemplo de telhado clássico aplicando as duas telhas trabalhadas nesse projeto, telha de fibrocimento sem amianto e telha de concreto, podendo assim obter para este modelo o custo benefício de ambos os materiais levando em consideração a durabilidade das telhas, requisitada por suas normas vigentes, tendo assim conhecimento para aplicação prática tendo em visto a problemática abordada neste trabalho, as tempestades de granizo, que ocorrem com frequência em determinadas épocas do ano na região.
O cálculo dos materiais será baseado nos métodos tradicionais de execução de uma cobertura, contendo todos os materiais necessários para a construção do mesmo, especificados neste projeto de conclusão de curso por meio das revisões bibliográficas e será feito da seguinte forma:
a) Definição da tipologia do projeto do telhado; b) Definição das telhas e madeiramento dos telhados;
c) Levantamento das condições de desempenho e durabilidade dos tipos de telhas; d) Levantamento dos custos dos materiais;
e) Análise dos resultados;
Os resultados e conclusões serão indicados ao final do estudo apresentando o custo benefício do telhado aplicando a telha de fibrocimento sem amianto e do mesmo aplicando a telha de concreto em um local com incidência e histórico de chuvas de granizo e vendavais, no caso, a região serrana do estado de Santa Catarina. Dessa forma, apresentando uma sugestão à população da região destacada sobre qual material atenderá melhor aos seus interesses, tendo um abrigo mais seguro e confortável em relação aos desastres naturais empregados pela natureza, por maior tempo com um custo de obra menor.
4 ESTUDO DE CASO
O estudo de caso deu-se em uma residência na região serrana do estado de Santa Catarina, na cidade de Urubici, em um terreno no bairro baiano, na Rua Célio Ribeiro Chaves. O estudo em questão mostra a melhor alternativa de telhado para a construção levando em consideração seus custos, desempenhos e durabilidades dos materiais frente a tempestades de granizo.
A escolha do tipo de telhado é essencial para qualquer tipo de residência, seja ela unifamiliar, multi familiar ou comercial. Pois além de fazer parte da fachada e ter um importante papel estético, ela traz isolamento térmico e acústico, mas principalmente protege o local das intempéries presentes na região.
O presente capítulo tem como objetivo geral comparar um telhado com telha de fibrocimento sem amianto e um telhado com telha de concreto, buscando apresentar as diferenças qualitativas, tendo como norte a singularidade a cidade de Urubici na Serra catarinense que tem forte incidência de granizo e as diferenças de custos não só das telhas mas também dos materiais necessários para a execução da respectiva cobertura. O estudo será feito em cima de um projeto com os moldes para inserção em programas de habitações sociais, aplicando os dois telhados visando o melhor custo benefício.
Figura 16 - Perspectiva sem escala da residência em estudo
4.1 DESCRIÇÃO DA EDIFICAÇÃO OBJETO DO ESTUDO
Devido a experiência histórica com chuva de granizo que a região apresenta, muitas residências, edificações, galpões, ranchos, entre outros, sofrem com a situação de sempre quando postas a prova por essa intempérie ter várias peças de seu telhado quebradas, quando não se perde por completo. Muitas pessoas batalham muito para ter sua casa própria e não tem a condição financeira desejada para que possam repor materiais da sua cobertura toda vez que a chuva de granizo acontecer.
Dito isso, o estudo em questão foi direcionado para uma edificação residencial com o padrão minha casa minha vida, pensando em proporcionar maior conforto para suas famílias, tirando o medo sobre o que vai acontecer quando mais uma chuva de granizo ocorrer e empregando confiança com um bom material no telhado de sua casa, esse estudo foi feito afim de traçar uma relação custo benefício para que seja de conhecimento do cidadão e que ele possa decidir, pensando nas adversidades naturais, desempenhos e custos dos materiais, o melhor para a sua casa.
4.1.1 Dados gerais da edificação
O estudo de caso em questão será baseado num projeto de baixo padrão com moldes para inserção em programas de habitações sociais. A residência apresenta suas dimensões da seguinte forma: seis metros e dez centímetros de largura por nove metros e vinte centímetros de comprimento (6,10 m x 9,20 m) totalizando 56,12 metros quadrados de edificação e contando com o beiral, 83,16 metros quadrados de área protegida pela cobertura.
Como exposto na planta baixa na figura 17 posteriormente, a edificação possui dois dormitórios, ambos com 7,80 m², um banheiro com 2,73 m², sala de jantar e cozinha no mesmo ambiente totalizando 12,81 m², sala de estar com 7,15 m², um corredor como área de circulação entre os espaços com 2,52 m² e um recinto para serviços gerais como área de serviço e lazer aos fundos com 8,00 m².
Figura 17 - Planta baixa da residência em estudo
Fonte: Schlikmann (2002)
A mesma ainda exibe um telhado com duas águas que pode ser melhor observado na fachada frontal encontrado na figura 18, cobertura essa que é composta por madeiramento com caibros, ripas, terças e tesouras formando uma trama para o assentamento das telhas como visto no corte AA e no corte BB expostos na figura 19 e figura 20 respectivamente.
Figura 18 - Fachada da residência em estudo
Fonte: Schlikmann (2002)
Figura 19 - Corte AA da residência em estudo
Figura 20 - Corte BB da residência em estudo
Fonte: Schlikmann (2002)
4.2 CONSIDERAÇÕES SOBRE A CHUVA DE GRANIZO
Mudanças climáticas são cada vez mais registradas em nosso planeta e com ela consequências são notadas. Além de ser historicamente comum, as chuvas de granizo aumentam e podem vir a danificar diversas coisas, incluindo residências familiares.
Com base no estudo de Werlang (2015), apresentado no ponto 2.2.5 no referencial teórico deste trabalho, desenvolve-se um novo estudo com informações atualizadas, advindas dos órgãos responsáveis e também de reportagens sobre o índice pluviométrico do estado de Santa Catarina para que assim se tenha uma melhora no refinamento e afunilamento no estudo em questão trazendo o que ocorre de pior com maior frequência na região. Dessa forma, chegou-se muito perto da condição real de como os telhados chegou-serão postos à prova, levando em consideração que os cálculos foram realizados admitindo esferas perfeitas até chegar nas forças de impacto.
Conforme Martinez (2016), tempestades de chuva de granizo muito raramente produzem tamanhos de pedras de gelo iguais, em sua maioria são de diâmetros e formas variadas, o que resulta em uma dificuldade maior para estudar e prever esse fenômeno natural.
Qualquer precipitação de gelo é considerada granizo. Essas pedras variam de 5mm a 50mm, porém podem variar. Acima de 6,4cm elas são classificadas com GR para indicar que são de maior porte. GS é a nomenclatura para o granizo de menor porte.
região; nas figuras a seguir se vê que a incidência de granizo é algo real. Tendo apenas com a informação do diâmetro das tempestades de pedras de granizo na cidade de São Joaquim o tamanho das mesmas nas cidades vizinhas não difere drasticamente. Neste caso, vamos considerar o pior caso já divulgado tanto pela defesa civil quanto pela mídia nos últimos anos por meio de vídeos e fotos.
A seguir, partes dos documentos Avadan da defesa civil das cidades de Urubici, São Joaquim e Bom retiro, respectivamente.
Figura 21 - Descrição tempestade de granizo em Urubici
Fonte: Defesa civil (2019)
Figura 22 - Descrição tempestade de granizo em São Joaquim
Fonte: Defesa civil (2019)
Figura 23 - Descrição tempestade de granizo em Bom retiro
Fonte: Defesa civil (2019)
Como visto na figura 24 a seguir pedras de aproximadamente 30mm de diâmetro no estado de Santa Catarina recentemente.
Figura 24 - Granizo no estado de Santa Catarina
Fonte: EderLuiz.com.vc (2019)
Portanto, baseado no estudo de Martinez (2016), posto no referencial teórico deste trabalho, se faz um refinamento e afunilamento do estudo com o que é o pior caso para as telhas, com granizo de 30mm que conforme o site norte americano NOAA tem o tamanho de uma bola de ping-pong. Ela obtém uma Energia de impacto que está próximo a 5,42 Joules, conforme tabela 5.
Tabela 5 - Informações sobre granizos de 2,5cm e 3,2cm de diâmetro
4.3 ESTUDO DO TIPO DE TELHA E MADEIRAMENTO DA EDIFICAÇÃO
Para a construção de uma cobertura, uma boa telha é fator preponderante para o seu melhor funcionamento. Além dos fatores estético e patológico as suas características técnicas são levadas em consideração visando o cálculo de telhas e informações complementares para a construção correta do telhado em questão. Assim também funciona para o madeiramento que culminará na “cama” para as telhas se fixarem. O método construtivo usado será o de telhado convencional para ambas as telhas. Este procedimento dispensa o uso de calhas condutoras da água da chuva, pois trabalha com beirais projetados para fora da edificação, protegendo-a da umidade.
4.3.1 Considerações técnicas sobre o telhado com telha de fibrocimento
4.3.1.1 Telhas de fibrocimento
A telha de fibrocimento se tornou uma opção para este trabalho pois é a mais usada na região por sua praticidade que proporciona um tempo menor de execução e por sua leveza que concede menos madeiramento para a estrutura do telhado devido as suas dimensões.
A empresa de telhas levada como referência foi a Imbralit e dentre os produtos oferecidos, pela problemática trazida para este estudo de caso, o material escolhido foi a telha ondulada de fibrocimento sem amianto de 6mm de espessura, encontrada na figura 25 abaixo, esperando uma melhor resistência ao impacto a tempestade de granizo. O material tem comprimento de 2,44m e largura total de 1,10m. Sua inclinação mínima é de 5 graus, recobrimento longitudinal e transversal muda conforme a inclinação do telhado. Largura útil de 1,05m.
Figura 25 - Telhas de fibrocimento 6mm em depósito
Fonte: O autor (2019)
4.3.1.2 Estrutura telhado de fibrocimento
O madeiramento escolhido para a estrutura do telhado com telhas de fibrocimento foi o eucalipto roliço. Sendo o tipo de material mais usado na região para a execução de coberturas essa madeira tem um ótimo preço de mercado acarretando numa economia no custo final da obra, excelente durabilidade e uma ótima resistência mecânica, além disso, tem um papel arquitetônico diferenciado trazendo um aspecto rústico para a construção.
Se tratando de uma trama com telha de fibrocimento, ela é mais simplificada. Dessa forma teremos as tesouras de eucalipto roliço demonstradas na figura 26 a seguir com 0,15m de diâmetro e 6,10 de comprimento e as terças com 0,06m x 0,12m x 3,00m de comprimento. Este telhado possui uma inclinação de 15º graus, portanto, a quantidade de madeiramento será inferior a outra estrutura.
Figura 26 - Tesouras de eucalipto roliço
Fonte: O autor (2019)
4.3.2 Considerações técnicas sobre o telhado com telha de concreto
4.3.2.1 Telhas de concreto
A telha de concreto, apesar de ser mais pesada, foi escolhida por conta de sua durabilidade e da sua resistência mecânica elevada, além de ser um material que propicia um design diferenciado com uma variedade de tipos e cores, trazendo para a residência um acabamento arquitetônico ímpar.
A empresa referência para esse estudo de caso foi a Corabras Telhas de Concreto e dentre seus materiais a telha de concreto Suprema Big na cor cinza foi a escolhida pois é detentora de dimensões maiores do que as outras telhas do mesmo material, dessa forma, proporciona um telhado com uma quantidade menor de telhas sem mexer na resistência da mesma, consequentemente não necessitando de reforço no madeiramento para a construção do telhado. A seguir as características técnicas da Telha de concreto Soberana Big:
Dimensão total: 47,5 x 36,5 cm Dimensão útil: 40,5 x 32,5 cm Peso seco: 5,2kg Consumo 7,5 peças/m² Inclinação mínima: 30% Sobreposição mínima de 8,6cm Galga: até 40,5cm
Figura 27 – Amostragem telhas de concreto Soberana Big e peças complementares
Fonte: Corabras (2019)
4.3.2.2 Estrutura telhado de telhas de concreto
A estrutura do telhado com telhas de concreto será composta com a mesma madeira da estrutura do telhado com telha de fibrocimento, porém, terá uma inclinação maior, ou seja, acarretará em uma quantidade maior de madeiramento comparada a estrutura de fibrocimento. Neste caso, teremos uma inclinação de 30º graus.
As telhas de concreto não têm dimensões maiores como as de fibrocimento, neste caso, usaremos todos os componentes que uma trama de telhado convencional propõe. As tesouras e terças serão idênticas as do telhado de fibrocimento, com as mesmas propriedades. Mas além dos dois materiais já usados no outro processo construtivo, foram usados caibros que podem ser vistos na figura 28 a seguir e ripas com dimensões 0,05m x 0,06m e 0,05m x 0,025m respectivamente, ambas com 3,00m de comprimento.
Figura 28 - Caibros de eucalipto
Fonte: O autor (2019)
4.4 ESTUDO DOS CUSTOS
Os custos das telhas de concreto, fibrocimento sem amianto de 6mm, madeiramento no geral, o material para fixação e também para a impermeabilização para o caso do telhado de concreto, foram obtidos mediante a uma média de preços de diversos estabelecimentos que vendem materiais de construção na região. Assim se deu também para com o valor da mão de obra de pedreiros e ajudantes.
4.4.1 Telhado com telha de fibrocimento
Conforme a tabela 5 abaixo, a telha de fibrocimento de 6mm tem as seguintes dimensões 1,10m x 2,44m, com inclinação de 15º para a melhora da estanqueidade, com recobrimento longitudinal de 0,20m para se manter as telhas mais justapostas visando a força de impacto a que serão expostas, e largura Útil de 1,05m, resultando numa área útil de 2,352 m² por telha.
A cobertura tem 83,16 m² de área plana, com a inclinação de 15º passa a ter 85,97 m² de área com caimento. Dessa forma, totalizando 37 telhas para cobrir a edificação. Levando em
consideração os recortes e telhas, é acrescentado 5% do total na quantidade de material, assim contabilizando 40 telhas e 11 cumeeiras de 15º.
Tabela 6 - Custos telhas de fibrocimento sem amianto de 6mm
Fonte: O autor (2019)
4.4.2 Madeiramento do telhado de fibrocimento
A telha de fibrocimento de 6mm com dimensões de 2,44m x 1,10m, pode ter um de balanço mínimo de 0,25m e máximo se ter 3 apoios por telha e no máximo 1,69m de vão livre de terça para terça, para esse estudo de caso adotamos um distanciamento de 1,33m de terça para terça e para as tesouras um distanciamento de 1,84m. Essas informações, quantidades de materiais e mão de obra para a estrutura do telhado com telha de fibrocimento constam na tabela 6 que segue abaixo.
Tabela 7 - Custos da estrutura de um telhado com telhas de fibrocimento sem amianto de 6mm
Fonte: O autor (2019)
4.4.3 Telhado com telha de concreto
Como pode ser visto na tabela 7 a seguir, as telhas de concreto Soberana Big têm as dimensões 47,5cm x 36,5cm. Propõe uma inclinação mínima de 30º a que será aplicada no telhado em questão. Sobreposição mínima de 8,6cm, comprimento e largura útil de 40,5cm x 32,5cm. A cada 1 m² a telha Suprema Big cobre com 7,5 telhas.
Com inclinação de 30º de 83,16 m² de área plana o telhado passa a ter 95,99º de área com caimento, necessitando de 720 telhas para cobrir toda a área. Porém, calculando o 5% de perdas, contabilizamos 756 telhas. As cumeeiras são necessárias para o fechamento do telhado e segundo o fabricante, para cada 1 metro são colocadas 3 peças. Com 10,8m de comprimento, contabilizamos 33 cumeeiras. Por fim, a manta para impermeabilização do telhado é posta na linha central, entre as águas da cobertura. Serão usados 11 metros.
Tabela 8 - Custos telhas de concreto
Fonte: O autor (2019)
4.4.4 Madeiramento do telhado de concreto
A trama para a telha de concreto que possui as dimensões de 47,5cm x 36,5cm, terá além das tesouras e das terças, caibros e ripas. Os caibros terão 0,50m de distância de centro a centro e totalizarão 65 peças. Já as ripas terão 0,40 de distanciamento de centro a centro e um total de 92 peças para o método construtivo em questão. As distâncias e quantidades das tesouras e terças são iguais ao telhado com telha de fibrocimento sem amianto de 6mm. A seguir, na tabela 8, estão consideradas tais informações, juntamente com a quantidade de material e mão de obra necessários.
