estudo comparativo de telhas

Universidade Católica de Pernambuco

Departamento de Engenharia Civil

APOSTILA RESUMO Prof. Angelo Just da Costa e Silva (MSc.)

Recife, 2004

COBERTURA

Angelo Just da Costa e Silva 2

Índice 1. COBERTURA................................................................................................. 3

1.1. Componentes do telhado ..............................................................................................3 1.2. Estrutura de suporte ....................................................................................................4 1.3. Telhas (adaptado de trabalho apresentado por Paliari, 2001) .................................5 1.3.1. Telhas cerâmicas...........................................................................................................5 1.3.1.1. Tolerâncias dimensionais..........................................................................................6 1.3.1.2. Aspectos gerais...........................................................................................................7 1.3.1.3. Inspeção......................................................................................................................8 1.3.1.4. Aceitação e rejeição...................................................................................................9 1.3.1.5. Projeto e execução de telhados com telhas cerâmicas..........................................10 1.3.2. Telhas de concreto ......................................................................................................11 1.3.2.1. NBR 13.858 – 1 (1997).............................................................................................11 1.3.2.2. NBR 13.858 – 2 (1997).............................................................................................11

2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................... 13

COBERTURA


1. COBERTURA Entende-se por cobertura a parte superior da edificação, protetora das intempéries, constituída por um elemento de suporte resistente (laje, estrutura de madeira, estrutura metálica) e conjunto de componentes com função de vedação (telhado), podendo apresentar ainda isolação térmica, acústica, forro e impermeabilização.

1.1. Componentes do telhado

As normas brasileiras que tratam de telhas cerâmicas (NBR 8039 e NBR 13858) apresentam definições importantes dos elementos presentes na cobertura, conforme representado na figura 1 e descrito a seguir.

• Água ou pano d’água: Superfície plana inclinada de um telhado; • Beiral: Parte do telhado que se projeta para fora do alinhamento da parede; • Cumeeira: Aresta horizontal delimitada pelo encontro das duas águas, geralmente localizada

na parte mais alta do telhado; • Espigão: Aresta inclinada definida pelo encontro entre duas águas que formam um diedro

convexo, isto é, o espigão é um divisor de águas; • Fiada: Seqüência de telhas no sentido de sua largura; • Faixa: Seqüência de telhas no sentido de seu comprimento; • Rincão ou água-furtada: Aresta inclinada delimitada pelo encontro de duas águas que

formam um diedro côncavo, isto é, é um captador de águas;

Cumeeira Espigão

Água furtada

Água

Beiral

Rufo

Figura 1 – Detalhe esquemático dos componentes do telhado

COBERTURA


• Peça complementar: Componente de concreto, ou qualquer outro material que permita a solução de detalhes construtivos de telhado, tais como cumeeiras, espigões, águas furtadas, encontro com paredes, ventilação, iluminação e arremates em geral;

• Rufo: Peça complementar de arremate entre o telhado e uma parede; • Telha translúcida ou transparente: Telha de vidro, fibra de vidro ou outro material com o

mesmo formato e dimensões das telhas convencionais, empregada para possibilitar a iluminação natural;

• Telhado: Parte da cobertura de uma edificação constituída pelas telhas e peças complementares.

1.2. Estrutura de suporte

A estrutura de suporte para os elementos do telhado pode ser constituída por lajes de concreto, forros, estruturas metálicas e, especialmente, estruturas de madeira, a qual apresenta uma armação principal (representada por tesouras, ou pontaletes, ou vigas principais) e outra secundária, classificada como trama, composta pelas ripas, caibros e terças. Para um melhor entendimento, os elementos principais desta estrutura estão indicados na figura 1.1 e descritos a seguir: Figura 1.1. Esquema de componentes do telhado

• Ripas (A): peças pregadas sobre os caibros, atuando como apoio para as telhas; • Caibros (B): peças apoiadas sobre as terças, servindo de suporte para a ripas; • Terças (C): peças apoiadas sobre as tesouras, pontaletes, ou mesmo paredes, servindo de

suporte para os caibros; • Frechal (D): peças colocadas no topo das paredes, com a função de distribuir as cargas da

tesoura, vigas principais ou quaisquer elementos de sustentação; • Cumeeira ou terça de cumeeira (E): terça correspondente à parte mais alta do telhado;

COBERTURA


• Tesoura: trata-se da estrutura principal de apoio, com formato de treliça que serve de apoio para a trama. As barras das tesouras recebem designações próprias, tais como banzo (inferior – I, ou superior - H), montante (J), pendural (K), diagonal (L) etc;

• Chapuz (M): calço de madeira, geralmente em forma triangular, que serve de apoio lateral para a terça;

• Pontaletes: peças dispostas verticalmente, tais como pilares curtos sobre os quais se apoiam as vigas ou as terças;

• Mão francesa: peça disposta de forma inclinada, a fim de travar a estrutura.

1.3. Telhas (adaptado de trabalho apresentado por Paliari, 2001)

Para cobrir a estrutura de suporte do telhado podem ser utilizados diferentes tipos de telhas, a depender dos materiais utilizados e do processo de fabricação. Alguns dos tipos mais conhecidos de telhas comumente utilizadas são: telhas cerâmicas, de concreto, de alumínio, de fibrocimento ou cimento amianto (gradualmente substituídas por fibras de celulose, devido a problemas ambientais), poliestireno (transparentes), entre outros.

1.3.1. Telhas cerâmicas

Para um melhor entendimento do conteúdo das normas de telhas cerâmicas utilizadas em telhados, a tabela 1.1 apresenta uma descrição sumária dos objetivos contidos em cada uma, cujos aspectos mais importantes serão abordados em seguida.

Tabela 1.1 - Relação de normas da ABNT – telhas cerâmicas

NBR Ano Título Objetivo

8038 1987 Telha cerâmica tipo francesa: padronização de forma e dimensões

Padroniza a forma e as dimensões, com respectivas tolerâncias, de telhas cerâmicas tipo francesa, para coberturas de edificações em geral

9598 1986 Telha cerâmica de capa e canal tipo paulista: padronização de dimensões

Padroniza a forma e as dimensões, com respectivas tolerâncias, de telha cerâmica de capa e canal tipo paulista, para coberturas de edificações em geral

9599 1986 Telha cerâmica de capa e canal tipo plana: padronização de dimensões

Padroniza a forma e as dimensões, com respectivas tolerâncias, de telha cerâmica de capa e canal tipo plan, para coberturas de edificações em geral

9600 1986 Telha cerâmica de capa e canal tipo colonial: padronização de dimensões

Padroniza a forma e as dimensões, com respectivas tolerâncias, de telha cerâmica de capa e canal tipo colonial, para coberturas de edificações em geral

9601 1986 Telha cerâmica de capa e canal: especificação

Fixa as condições exigíveis para a aceitação de telhas cerâmicas de capa e canal, destinadas à execução de telhados de edificações, e abrange os tipos plan, colonial e paulista

7172 1987 Telha cerâmica tipo francesa: especificação

Fixa as condições exigíveis para a aceitação de telhas cerâmicas tipo francesa, destinadas à execução de telhados de edificações

8947 1985 Telha cerâmica – determinação da massa e da absorção de água: método de ensaio

Prescreve o método para determinação da massa e da absorção de água em telhas cerâmicas

COBERTURA


8948 1985 Telha cerâmica – verificação da impermeabilidade: método de ensaio

Prescreve o método para verificação da impermeabilidade em telhas cerâmicas

6462 1987 Telha cerâmica tipo francesa: determinação da carga de ruptura à flexão: método de ensaio

Prescreve o método para determinação da carga de ruptura à flexão em telha cerâmica tipo francesa

9602 1986 Telha cerâmica de capa e canal: determinação da carga de ruptura à flexão: método de ensaio

Prescreve o método para determinação da carga de ruptura à flexão em telha cerâmica de capa e canal, englobando os tipos plan, colonial e paulista

8039 1983 Projeto e execução de telhados com telhas cerâmicas tipo francesa

Fixa as condições exigíveis para o projeto e a execução de telhados com telhas cerâmicas tipo francesa

As telhas cerâmicas tipo capa e canal apresentam um formato de meia cana, fabricadas pelo processo de prensagem, e caracterizadas por peças côncavas (canais), que se apoiam sobre as ripas, e peças convexas (capas), que se apoiam sobre os canais. Dentre este grupo, existem ainda a seguinte classificação:

• Tipo colonial: apresenta um mesmo tipo de peça tanto para os canais quanto para as capas;

• Tipo paulista: as capas possuem largura ligeiramente inferior à largura dos canais;

• Tipo plan: apresenta as formas acentuadamente retas, o que confere ao telhado características arquitetônicas diferenciadas.

A figura a seguir apresenta modelos de algumas das telhas cerâmicas apresentadas:

Telha francesa Telha capa canal (plan) Telha romana

1.3.1.1. Tolerâncias dimensionais

As tolerâncias dimensionais especificadas nas normas de padronização das telhas cerâmicas são idênticas, conforme a Tabela 1.2.

Tabela 1.2 – Tolerâncias dimensionais expressas nas normas da ABNT – telhas cerâmicas

NBR Tolerâncias dimensionais Galga

8038 Telha tipo francesa ± 2mm para dimensões nominais ≥ 50mm

± 1mm para dimensões nominais < 50mm

± 2mm para a espessura

Não faz referência

9598 Capa e canal tipo paulista Idem telha tipo francesa 400 mm

9599 Capa e canal tipo plana Idem telha tipo francesa 400 mm

COBERTURA


9600 Capa e canal tipo colonial Idem telha tipo francesa 400 mm

1.3.1.2. Aspectos gerais

Na Tabela 1.3 são apresentados os termos definidos pelas normas, assim como as principais características das telhas cerâmicas e requisitos de desempenho contidos nas normas de especificação das telhas cerâmicas tipo francesa e tipo capa e canal.

Tabela 1.3 – Termos definidos pelas normas sobre telhas cerâmicas, requisitos de desempenho e características das telhas cerâmicas

Tipo de telha Francesa

NBR 7172 (ABNT, 1987) Capa e canal

NBR 9601 (ABNT, 1986)

Definições Telha cerâmica tipo francesa, empenamento, esfoliação, fissura, rebarba, partida e lote

Telha cerâmica tipo capa e canal, telha tipo plan, tipo colonial, tipo paulista, empenamento, esfoliação, fissura, rebarba, partida e lote

Identificação A telha deve trazer na face inferior, gravada em alto ou baixo relevo, a marca do fabricante e a cidade de sua fabricação

Idem telha francesa

Unidade de compra Milheiro Idem telha francesa

Aspecto visual Não deve apresentar defeitos sistemáticos, tais como fissuras na superfície que resultar, expostas às intempéries, bolhas, esfoliações, quebras e rebarbas

Idem telha francesa

Característica sonora A telha deve apresentar um som semelhante ao som metálico, quando suspensa por uma extremidade e devidamente percutida

Idem telha francesa

Empenamento Com a telha, apoiada sobre um plano horizontal, com sua face inferior voltada para cima, nenhum de seus vértices deve ficar separado deste plano mais do que 5 mm

Idem telha francesa

Massa da telha seca Não deve ser superior a 3,0 kg Determinada de acordo com a NBR 8947, não deve ser superior:

Colonial: 2700 g

Plan: 2750

Paulista: 2650

Absorção de água Não deve ser superior a 20%, determinada de acordo com a NBR 8947

Idem telha francesa

Impermeabilidade A telha não deve apresentar vazamentos ou formação de gotas em sua face inferior, sendo porém, tolerado o aparecimento de manchas de umidade (ensaio de acordo com a NBR 8948)

Idem telha francesa

Carga de ruptura Determinada de acordo com a NBR 6462, não deve ser inferior a 700 N (70 kgf)

Determinada de acordo com a NBR 9602, não deve ser inferior a 1000 N (100 kgf)

COBERTURA


Ensaios de impermeabilidade e de medição de largura realizados em telhas cerâmicas.

1.3.1.3. Inspeção

As normas NBR 7172 (1987) e NBR 9601 (1986) apresentam, respectivamente, para as telhas cerâmicas tipo francesa e tipo capa e canal, os critérios para a constituição dos lotes e os tipos de amostragem para a inspeção geral ou inspeção por amostragem (Tabela 1.4).

Estas normas permitem que a inspeção geral possa ser feita por amostragem (no caso, dupla amostragem) ou inspeção de todas as telhas de uma partida.

Para o caso da inspeção por ensaios, a amostragem é apresentada nas Tabelas 1.5 e 1.6, respectivamente, para as telhas cerâmicas tipo francesa e capa e canal.

Tabela 1.4 – Constituição dos lotes e amostragem segundo a NBR 7172 (ABNT, 1987) e NBR 9601 (ABNT, 1986)

Tipo de telha Francesa

NBR 7172 (ABNT, 1987)

Capa e canal

NBR 9601 (ABNT, 1986)

Constituição dos lotes Toda partida deve ser dividida em lotes de 40.000 telhas. Caso o resto da divisão da partida em lotes resulte em número inferior a 20.000 telhas, o mesmo deverá ser repartido igualmente pelos lotes já constituídos; caso contrário, o resto constituirá outro lote.

Toda partida deve ser dividida em lotes de 60.000 telhas, sendo 30.000 capas e 30.000 canais. Caso o resto da divisão da partida em lotes resulte em número inferior a 30.000 telhas (15.000 capas e 15.000 canais), o mesmo deverá ser repartido igualmente pelos lotes já constituídos; caso contrário, o resto constituirá outro lote.

Identificação A telha deve trazer na face inferior, gravada em alto ou baixo relevo, a marca do fabricante e a cidade de sua fabricação.

Idem telha francesa

Inspeção geral A inspeção geral deve ser feita em todas as telhas de uma partida, independentemente do número de telhas que a constitui; alternativamente, pode-se realizar a dupla amostragem, sendo cada amostra constituída por 50 telhas.

A inspeção geral deve ser feita em todas as telhas de uma partida, independentemente do número de telhas que a constitui; alternativamente, pode-se realizar a dupla amostragem, sendo cada amostra constituída por 50 telhas (25 capas e 25 canais).

Inspeção por ensaio Telhas de cada lote são amostradas aleatoriamente. O número de telhas amostradas em cada lote é expresso na Tabela 2.5.

Telhas de cada lote são amostradas aleatoriamente. O número de telhas amostradas em cada lote é expresso na Tabela 2.6.

Tabela 1.5 – Número e destinação das telhas amostradas, constituintes de um único lote – telha francesa - NBR 7172 (1987)

Número de telha

1a amostra 2a amostra

Verificações

COBERTURA


6 6 Dimensões, empenamento, massa e absorção de água

6 6 Impermeabilidade e carga de ruptura à flexão

Tabela 1.6 – Número e destinação das telhas amostradas, constituintes de um único lote – telha tipo capa e canal [NBR 9601 (ABNT, 1986)]

Número de telha

1a amostra 2a amostra Verificações

6 (3 capas e 3 canais) 6 (3 capas e 3 canais) Dimensões, empenamento, massa e absorção de água

6 (3 capas e 3 canais) 6 (3 capas e 3 canais) Impermeabilidade e carga de ruptura à flexão

Ainda com relação à especificação de telhas cerâmicas, há que se destacar a NBR 13582 (ABNT, 1996) relacionada à telha cerâmica tipo romana, que possui, basicamente, as mesmas especificações apresentadas para as telhas tipo capa e canal e tipo francesa.

1.3.1.4. Aceitação e rejeição

As duas normas em questão apresentam procedimentos e critérios para aceitação ou rejeição dos lotes avaliados quando do recebimento das telhas nos canteiros de obras. Resumidamente, os principais procedimentos são:

• sempre que a responsabilidade do transporte não for do comprador, lotes com um limite máximo de 3% de telhas quebradas acidentalmente durante o transporte serão aceitos automaticamente pelo consumidor, desde que sejam cumpridas as demais condições de aceitação;

• as telhas que foram rejeitadas na inspeção geral devem ser substituídas;

• no caso de ser adotada a inspeção geral por dupla amostragem, a aceitação ou rejeição do lote fica condicionada ao disposto na Tabela 1.7 e 1.8;

Tabela 1.7 – Número de aceitação e número de rejeição, na inspeção geral por dupla amostragem – telha francesa [NBR 7172 (ABNT, 1987)]

No constituintes da amostra Unidades defeituosas

1a amostragem 2a amostragem 1o no. de aceitação

1o no. de rejeição

2o no. de aceitação


50 50 3 7 8 9

Tabela 1.8 – Número de aceitação e número de rejeição, na inspeção geral por dupla amostragem – telha tipo capa e canal [NBR 9601 (ABNT 1986)]

No constituintes da amostra Unidades defeituosas

1a amostragem 2a amostragem





50 (25 capas e 25 canais)


3 7 8 9

COBERTURA


• na inspeção por ensaio por dupla amostragem, a aceitação ou rejeição do lote fica condicionada ao disposto na Tabela 1.9 e 1.10;

Tabela 1.9 – Número de aceitação e número de rejeição, por ensaios, para cada uma das verificações realizadas (dimensões, empenamento, massa, absorção de água, impermeabilidade e carga de ruptura à flexão) (telha francesa) - NBR 7172 (ABNT, 1987)

No. Constituintes da amostra Unidades defeituosas






50 50 1 3 3 4

Tabela 1.10 – Número de aceitação e número de rejeição, por ensaios, para cada uma das verificações realizadas (dimensões, empenamento, massa, absorção de água, impermeabilidade e carga de ruptura à flexão) (telha tipo capa e canal) - NBR 9601 (ABNT 1986)

No. Constituintes da amostra Unidades defeituosas








1 3 3 4

• para que o lote seja aceito na 1a amostragem (inspeção geral por dupla amostragem ou inspeção por ensaio) é necessário que o número de unidades defeituosas, para cada um dos ensaios ou verificações consideradas, seja inferior ou igual ao 1o número de aceitação;

• o lote deve ser rejeitado na 1a amostragem (inspeção geral por dupla amostragem ou inspeção por ensaio) se o número de unidades defeituosas, para cada um dos ensaios ou verificações consideradas, for igual ou superior ao 1o número de rejeição;

• caso o número de unidades defeituosas (inspeção geral por dupla amostragem ou inspeção por ensaio), para cada um dos ensaios ou verificações consideradas, resulte maior que o 1o número de aceitação e menor que o 1o número de rejeição, devem ser repetidos os ensaios ou verificações que impossibilitaram a aprovação do lote, empregando-se as unidades constituintes da 2a amostragem;

• para que o lote seja aceito na 2a amostragem é necessário que a soma das unidades defeituosas da 1a e da 2a amostra seja igual ou inferior ao 2a número de aceitação; caso esta soma resulte igual ou superior ao 2o número de rejeição, para qualquer um dos ensaios ou verificações executadas, o lote é definitivamente rejeitado.

1.3.1.5. Projeto e execução de telhados com telhas cerâmicas

No que diz respeito às telhas cerâmicas, a única norma relacionada ao projeto e execução de telhados existente trata esta questão apenas para a telha cerâmica francesa (NBR 8039, 1983), não existindo algo semelhante para as telhas tipo capa e canal.

Nesta norma são apresentadas recomendações sobre a estocagem das telhas, assim como a declividade mínima e máxima do telhado executado com este tipo de telha.

COBERTURA


Em termos de execução, dispõe sobre o sentido de colocação das telhas e o cuidado adicional quanto à distribuição dos esforços, recomendando o uso de tábuas para tal finalidade. Com relação à execução da cumeeira e dos espigões, apresenta valores mínimos para o recobrimento entre a cumeeira e as telhas, tipo e traço de argamassa a ser utilizada para tal. Também traz algumas recomendações para a execução do beiral e dos arremates, apresentando algumas ilustrações para o melhor entendimento destas recomendações.

1.3.2. Telhas de concreto

O conjunto normativo para este tipo de telha é composto por duas normas abrangentes, a saber:

• NBR 13.858-1 (ABNT, 1997) Telhas de concreto – Parte 1: projeto e execução de telhados;

• NBR 13.858-2 (ABNT, 1997) Telhas de concreto – Parte 2: requisitos e métodos de ensaio.

1.3.2.1. NBR 13.858 – 1 (1997)

Esta norma fixa as condições exigíveis para o projeto e execução de telhados com telhas de concreto. Contém as definições de água ou plano d’água, beiral, cumeeira, espigão, fiada faixa, rincão ou água furtada, peça complementar, rufo, telha translúcida ou transparente e telhado. Para o melhor entendimento destas definições, as mesmas são ilustradas em uma figura.

Com relação ao projeto de telhados com este tipo de componente, a norma apresenta recomendações ao projetista, atentando-o para as condições climáticas locais, além das propriedades das telhas.

Apresenta também uma tabela completa contendo a inclinação dos telhados em graus e em porcentagem, o comprimento máximo da água, distância máxima (galga), sobreposição mínima, número de telhas por m2 e o limite de inclinação a partir do qual há a necessidade de se proceder a amarração das telhas.

No que diz respeito à execução apresenta recomendações ilustrativas para o manuseio e estocagem das telhas de concreto.

Quanto à colocação das telhas, indica o sentido de colocação das telhas, alerta sobre a necessidade de se distribuir os esforços sobre as telhas durante a sua colocação além de definir a posição para a furação da telha, caso haja necessidade.

Com relação à execução da cumeeira e espigão, apresenta os procedimentos e recobrimentos mínimos entre as cumeeiras e as telhas (80 mm) e entre as cumeeiras (70 mm). Quanto ao beiral, alerta para a utilização de telha terminal esquerda. Apresenta um conjunto considerável de detalhes de arremates e peças complementares.

1.3.2.2. NBR 13.858 – 2 (1997)

Esta norma fixa os requisitos exigíveis para o recebimento e aceitação de telhas de concreto, destinadas à execução de telhados.

Apresenta as seguintes definições: telha de concreto, aditivos, adições, empenamento, desagregação, fissura, rebarba, forma, encaixe lateral, garras de fixação, nervura dupla ou pingadeira, partida, lote.

COBERTURA


Apresenta também os requisitos para fabricação, aspectos visuais e dimensional e geométrico. Com relação a este último requisito, apresenta os valores gerais e do perfil da telha, transcritos nas Tabelas 1.11 e 1.12, respectivamente.

Tabela 1.11 – Características geométricas gerais

Características Valores e limites (mm)

Projeção horizontal 420 x 330

Comprimento útil 320

Comprimento total 420

Espessura (*) ≥ 10 (**)

(*) medida na onda central da telha

(**) admitem-se nas partes do encaixe espessuras de no mínimo 6,0 mm

Tabela 1.12 – Características geométricas do perfil

Características transversais Valores e limites (mm)

Altura Em função do tipo do perfil

Largura total 330 ± 2

Largura útil 300 + 2 -1

Sobreposição lateral mínima 28

Sobreposição longitudinal mínima 100

Além destas recomendações de ordem geométrica, apresenta também alguns detalhes construtivos tais como:

• encaixe lateral e nervura dupla;

• garras de fixação nos apoios e alinhamentos;

• pré-furos para amarração e fixação das telhas.

Com relação aos ensaios físicos, basicamente esta norma prescreve os mesmos ensaios especificados para as telhas cerâmicas (sonoridade, empenamento, absorção de água, permeabilidade, carga de ruptura à flexão e massa). Os procedimentos para a execução dos ensaios são descritos nos anexos à norma, de acordo com a Tabela 1.13.

Tabela 1.13 - Tipo de ensaio de telhas de concreto segundo a [NBR 13.858-2 (ABNT, 1997)]

ANEXO Ensaio Critérios de desempenho

A Empenamento, massa • Quando apoiada sobre um plano horizontal, com sua face inferior voltada para baixo, o afastamento entre o plano e qualquer ponto de contato não deve exceder 3 mm;

• A massa da telha seca é função do perfil, podendo variar de 4,3 kg a 5 kg

B Absorção de água A absorção de água da telha não deve ser superior a 10%

C Permeabilidade A telha não deve apresentar vazamentos ou formação de gotas em sua face inferior, sendo, porém, tolerado o aparecimento de manchas de umidade

D Carga de ruptura à flexão Não deve ser inferior a 2500 N (250 kgf)

COBERTURA


2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CUNHA, A.G.; NEUMAN, W. Manual de impermeabilização e isolamento térmico. Rio de

Janeiro, Texsa Brasileira, 4.ed, 1979. FALCÃO BAUER, L.A. Materiais de construção. São Paulo, LTC, v.2, 1979. PALIARI, J.C. Estudo comparativo das telhas cerâmicas e de concreto. Trabalho

apresentado na disciplina PCC 5016 – Materiais e Componentes de Vedações e Acabamentos de Edifícios – Análise de Especificações Normativas, EPUSP, 2002. <<não publicado>>.

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