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Podemos definir o conceito de cobertura, como
a parte superior de uma edificação, que tem como objetivo realizar a proteção
contra intempéries (precipitações, ventos e raios solares), e proporcionar
conforto térmico e acústico ao usuário da edificação. As coberturas podem ser
construídas como superfícies planas horizontais (Lajes), superfícies flexíveis
(Lonas e telas de polietileno), superfícies curvas (Cúpulas, arcos e abóbadas)
e superfícies inclinadas (lajes e telhados).
Como dito no tópico acima, as coberturas
apresentam diversos modelos e composições, desta forma, foi-se criando diversas
maneiras construtivas de serem projetadas e construídas, neste artigo iremos
descrever os tipos de coberturas de acordo com as características de suas superfícies,
descrevendo-as, e destacando as utilizações mais usuais dos materiais
empregados.
Coberturas com superfícies planas
Podemos caracterizar as coberturas planas, como superfícies planas, que exercem a função de proteção contra as intempéries e proporcionam conforto ao usuário da edificação. As coberturas planas, geralmente apresentam declividades e possíveis inclinações com pouca variação ou exatamente iguais ao plano de superfície da cobertura. Devemos ressaltar que o ideal para uma cobertura plana é que apresente uma inclinação mínima, que seja suficiente para realizar o escoamento das precipitações, e para garantirmos que teremos a inclinação ideal para o escoamento das precipitações, devemos consultar os órgãos responsáveis pelas medições meteorológicas da região, e dimensionar nossa inclinação de acordo com o período de retorno da maior precipitação que teve na região da edificação.
As coberturas planas podem ser executadas com diversos materiais presentes no mercado. As mais convencionais no Brasil são realizadas em Concreto Armado, e são feitas em formas de lajes, e geralmente são empregadas em terraços de edifícios, para isso, é necessário que realize uma impermeabilização, para que a água proveniente de chuvas ou da lavagem do local não infiltre pelo piso da laje e cause patologias na edificação.
Terraço do edifício Martinelli em São Paulo.
Fonte:Veja São Paulo, 2019,
As coberturas planas também podem ser
constituídas com outros materiais. Outro exemplo de cobertura plana em que
podemos citar, é a cobertura plana em madeira, sua utilização é mais comum em
outros países como Estados Unidos e alguns países da Europa, mas podemos
encontrar aqui no Brasil também, principalmente em mezaninos de
estabelecimentos comerciais, e em algumas residências.
No ano de 2015, dois arquitetos e um
engenheiro estrutural criaram um projeto denominado The Chicago Horizon, que
foi o vencedor de uma competição internacional de projetos de quiosques para a Bienal
de Arquitetura de Chicago. Os autores do projeto tinham a missão de criar a
maior cobertura em madeira possível, e acabou que o maior destaque desta
estrutura, se tornou a cobertura plana constituída de painéis de lâminas de
madeiras, que é comum em construções de casas americanas. A estrutura da
cobertura em madeira do projeto The Chicago Horizon, é suportada por pilares
com seções retangulares, constituídos de madeira.
Cobertura Plana em madeira - The Chicago Horizon.
Fonte:Inexhibit, 2019.
As coberturas planas ainda podem ser
constituídas em puramente de metal, ou pode ser feita de forma mista empregando
um ou mais materiais diferentes, como metal e madeira, entre outras
combinações. Como dissemos parágrafos acima, coberturas planas em concreto
armado são as mais convencionais aqui no Brasil.
Coberturas com superfícies flexíveis
Coberturas compostas por superfícies
flexíveis, são muito utilizadas em elementos construtivos temporários, mas
também podem ser empregadas em estruturas permanentes, podemos observar
coberturas com superfícies flexíveis em estacionamentos, estabelecimentos
comerciais, estádios e entre outras edificações.
Geralmente as coberturas com superfícies
flexíveis são compostas por partes estruturais feitas em metal, cabos de aço ou
até madeira. As mesmas podem ser constituída por membranas plásticas
ou tela de polietileno. As coberturas com superfícies flexíveis apresentam
propriedades que oferecem conforto térmico, e realizam a proteção contra
intempéries, devemos ressaltar que a proteção de intempéries é garantida
dependendo do material empregado como cobertura, por exemplo: Telas de
polietileno, geralmente apresentam uma redução de cerca de 20% de incidência de
chuva, ou seja, são permeáveis, mas existem materiais como as lonas, destinas a toldos, que não são
permeáveis e garantem maior proteção contra os intempéries.
Sombreador de polietileno.
Coberturas com superfícies curvas
As coberturas de superfícies curvas têm um papel de grande importância na construção civil, a partir delas foram desenvolvidas diversas técnicas construtivas, em que buscava realizar as coberturas com maiores vãos e detalhes, e realizar estruturas que resistissem as coberturas em superfícies curvas. Podemos classificá-las como: abóbadas, cúpulas e domo, iremos a seguir descrevê-las e demonstrar a diferença que há entre elas.
A cúpula ou domo é uma cobertura poligonal ou esférica oval, que corresponde à metade de uma esfera. Podemos definir também como uma estrutura em arco, que realiza rotação em seu próprio eixo vertical. A cobertura semiesférica, assim como os arcos e abóbodas forram inseridas em nossas construções através dos romanos. Uma das principais edificações que marcam o uso da cúpula como superfície curva, é o Panteão de Roma, construído em 27 a.C. nesta edificação os construtores da época buscavam posicionar a cúpula no centro da edificação, tendo o objetivo de impactar o visitante ao entrar no templo e mostrar a grandiosidade da edificação.
Cúpula do Panteão de Roma.
Podemos realizar a construção de cúpulas
utilizando diversos materiais. Como demonstramos na exemplificação da cúpula do
Panteão de Roma, as cúpulas podem ser constituídas de concreto, assim como os
romanos realizaram no Panteão de Roma. Podemos realizar a cúpula em tijolos
cerâmicos com argamassa, que ao longo do tempo se tornou a forma tradicional em
realizar cúpulas, por conta que os tijolos permitem uma melhor distribuição dos
esforços da cúpula, e desta forma, muitos arquitetos e engenheiros civis
optaram por esta opção construtiva.
A Abóbada é uma cobertura que tem forma de
arco, e são constituídas entre pilares, alvenaria e colunas. A abóbada assim
como cúpula começou a ter destaque na construção civil quando começou a ser
empregada em edificações romanas, entretanto, devemos ressaltar que, supõe-se
que os primeiros registros de edificações que tinham em suas estruturas abóbadas foi no Egito Antigo e na Mesopotâmia.
Estas abóbadas eram constituídas de tijolos, e
depois foi incorporada também a arquitetura romana, onde as técnicas e os
materiais foram evoluindo, gerando até a criação de novos tipos de abóbadas. Os
romanos realizaram um aprimoramento, comparado aos egípcios e os povos da
Mesopotâmia, passaram a utilizar uma estrutura provisória denominada cimbre,
que era constituída em madeira, que tinha o objetivo de resistir aos esforços e
manter a abóbada construída em tijolos e argamassa durante a sua construção.
Com a criação do aço e dos perfis metálicos
passou-se a realizar coberturas com superfícies curvas em formas de arcos.
Estas coberturas eram muito usuais em galpões industriais, hangares e galpões
destinados a operações comerciais e estádios de futebol. A utilização de
estruturas metálicas para construções começou desde o século XII, mas a partir
do XVI começou-se a empregar peça em ferro fundido em telhados, e não demorou
muito para ser criados diversos tipos de formas a serem executados. Neste
capítulo iremos apenas explicar brevemente sobre os telhados em superfícies em
curvas feitos em metal, e no próximo capítulo iremos tratar de coberturas em
superfícies inclinadas.
Coberturas em superfícies inclinadas
As coberturas em superfícies inclinadas são muitas vezes popularmente conhecidas por telhado. Mas não necessariamente todas as coberturas em superfícies inclinadas que são realmente um telhado, podemos ter diversas coberturas em superfícies inclinadas, como por exemplo: Laje maciça em concreto armado. A Laje inclinada também pode ser realizada com elementos inertes pré-moldados (lajota e EPS), e vigas treliçadas. Assim como coberturas de superfícies planas, as lajes devem ser submetidas a impermeabilização, pois como estará exposta às intempéries, deve resistir e proteger a edificação da mesma forma que outras coberturas.
Como dissemos anteriormente as coberturas com superfícies inclinadas são muitas vezes conhecidas por telhados, pois são muito utilizados como coberturas em edificações de todos os tipos. Podemos classificar as coberturas inclinadas de diversas formas, e iremos iniciar através do número de águas ou número de vertentes.
- O telhado pode ter uma água, que é considerado um telhado simples, ou telhado de uma vertente;
- Duas águas ou duas vertentes, telhados que tem duas águas geralmente tem cumeeiras na interligação entre os telhados ou água furtada;
- Três águas ou três vertentes, telhados que possuem três águas podem ser aplicados em edificações triangulares, e possuem cumeeiras na interligação horizontal, e nas interligações inclinadas, podem ser feitas em rincão ou espigão (água furtada);
- Quatro águas ou quatro vertentes, geralmente em seu ponto mais alto tem a presença de cumeeira, em seus vértices pode contar com rincão ou espigão (água furtada).
Classificação do telhado quanto ao número de vertentes.
Fonte: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 2012.
Os telhados podem ter suas estruturas feitas com diversos materiais, e de acordo com o material utilizado, podemos ter diferentes nomenclaturas e peças na composição da estrutura do telhado. Iniciaremos com os telhados com estrutura em madeira.
Estruturas de madeiramento de telhado para telhas de fibrocimento, geralmente possuem cumeeiras, terças, caibros, testeira e oitão. Caso a cobertura for executada diretamente sobre vigas e alvenaria, não há necessidade de tesouras, dependendo do vão entre as paredes. A fixação da telha de fibrocimento é realizada por parafusos, que são recomendados pelos fabricantes das telhas, e a perfuração e a instalação dos parafusos devem ser realizadas na segunda e quinta onda da telha. Dependendo do tanto de águas pode haver o uso de cumeeira de fibrocimento ou cerâmica, para realizar a divisão entre as águas.
Telhado em fibrocimento
As estruturas de madeiramento de telhado para telhas cerâmicas, possuem além dos mesmos elementos do telhado de fibrocimento, a adição das ripas por conta que as telhas em cerâmica possuem menor dimensão, e sua fixação não é realizada por parafusos, mas sim através de um apoio da própria telha. Caso for um telhado que não há tesouras, sua estruturação de madeira consiste apenas da cumeeira, ripa, terças, caibros, testeira e oitão.
Caso a estruturação do telhado em madeira tenha tesoura, sua forma e complexidade aumentam. Devemos ressaltar que independente do material das telhas e de suas dimensões, a tesoura terá os seguintes elementos:
- Linha (Parte inferior da tesoura que vai de apoio a apoio);
- Pendural e tirantes (Elementos verticais de madeira perpendicular ao plano da linha);
- Estribo (Peça em metal que realiza a ligação entre as peças da tesoura);
- Perna (Peça que realiza a sustentação das terças, e vai do cume do telhado ao apoio;
- Frechal (Peça Sob a tesoura e é posicionada sobre a viga ou parede);
- Mão Francesa/Asna (Peça de ligação entre o pendural e os tirantes, geralmente é posicionada de forma oblíqua).
Elementos de Telhado com telhas cerâmicas.
Dentre coberturas de superfícies inclinadas, temos as estruturas metálicas, que geralmente são destinadas ao uso de galpões, edificações comerciais, edificações industriais e em algumas residências. As estruturas metálicas têm muitos elementos em comum com telhados feitos em madeira, entretanto, algumas destas peças em comum tem denominações diferentes.
- Banzo Superior (Peça que realiza sustentação das terças, e pode ir do cume do telhado ao apoio);
- Banzo Inferior (Parte inferior da treliça que tem dimensão de apoio a apoio);
- Montante (Elemento vertical perpendicular ao banzo inferior);
- Diagonal (Peça que realiza a ligação entre os montantes, geralmente é posicionada em forma obliqua).
A Composição da estrutura do telhado em estrutura metálica, pode ser feito através de perfil metálicos, fica a cargo do projetista realizar a melhor escolha. Temos disponíveis no mercado hoje, alguns tipos de perfis metálicos.
Além de perfis metálicos, a composição de uma treliça metálica, pode ser feita em vigas de alma cheia nos banzos superiores e no banzo inferior. A escolha entre perfis irá depender dos esforços em que a treliça está submetida, e ao vão que esta deverá ocupar.
Assim como o telhado feito em madeira, a estruturação de um telhado em metal, apresenta diversas opções de escolha no tipo de telha. Geralmente quando se adota a realização da estruturação de um telhado em metal, é adotado telhas em alumínio ou em aço, mas pode ser feito com diversos materiais.
Pode ser escolhido diversos tipos de telhas, um exemplo em comum, que pode ser escolhido tanto para telhados em madeira, tanto para telhados em aço, é a telha de fibrocimento, que apresenta esta versatilidade. Como dissemos acima no varejo existem diversos tipos de telhas destinadas a telhados de estruturas metálicas, e outro exemplo muito comum é a telha sanduíche, que é uma telha termo acústica, pode ser feita em aço trapezoidal, ou em aço ondulado, e é confeccionada com 2 faces de telha, e entre elas um é adicionado um material termo acústico que pode ser: Lã de vidro, lã de rocha, poliestireno ou poliuretano.
Telhado inclinado com estruturas metálicas.
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