Frederico Santos Belchior Dos Reis Ubiraci Espinelli Lemes de Souza

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1 Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP Departamento de Engenharia de Construção Civil ISSN BT/PCC/456 Coberturas com telhado: definições, características gerais e visão analítica Frederico Santos Belchior Dos Reis Ubiraci Espinelli Lemes de Souza São Paulo 2007

2 Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil Boletim Técnico Série BT/PCC Diretor: Prof. Dr. Vahan Agopyan Vice-Diretor: Prof. Dr. Ivan Gilberto Sandoval Falleiros Chefe do Departamento: Prof. Dr. Alex Kenya Abiko Suplente do Chefe do Departamento: Prof. Dr. Orestes Marraccini Gonçalves Conselho Editorial Prof. Dr. Alex Abiko Prof. Dr. Francisco Ferreira Cardoso Prof. Dr. João da Rocha Lima Jr. Prof. Dr. Orestes Marraccini Gonçalves Prof. Dr. Paulo Helene Prof. Dr. Cheng Liang Yee Coordenador Técnico Prof. Dr. João Petreche O Boletim Técnico é uma publicação da Escola Politécnica da USP/ Departamento de Engenharia de Construção Civil, fruto de pesquisas realizadas por docentes e pesquisadores desta Universidade. O presente trabalho é parte da tese de doutorado apresentada por Frederico Santos Belchior dos Reis, sob orientação do Prof. Dr. Ubiraci Espinelli Lemes de Souza: Produtividade da Mão-de-Obra e Consumo Unitário de Materiais no Serviço de Coberturas com Telhado, defendida em 29/06/2005. A íntegra da tese encontra-se à disposição com o autor e na biblioteca de Engenharia Civil da Escola Politécnica/USP. FICHA CATALOGRÁFICA Reis, Frederico Santos Belchior dos Coberturas com telhado: definições, características gerais e visão analítica / Frederico Santos Belchior dos Reis, Ubiraci Espinelli Lemes de Souza. -- São Paulo : EPUSP, p. (Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia de Construção Civil ; BT/PCC/456) 1. Produtividade no trabalho 2. Mão-de-obra 3. Coberturas I. Souza, Ubiraci Espinelli Lemes de II. Universidade de São Paulo. Escola Politécnica. Departamento de Engenharia de Construção Civil III. Título IV. Série ISSN

3 Boletim Técnico Coberturas com telhado 1 COBERTURAS COM TELHADO: DEFINIÇÕES, CARACTERÍSTICAS GERAIS E VISÃO ANALÍTICA Frederico Santos Belchior dos Reis 1 ; Ubiraci Espinelli Lemes de Souza 2 1 MSc., Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, frederico.reis@poli.usp.br 2 Prof. Dr., Escola Politécnica da Universidade de São Paulo RESUMO Este trabalho pretende gerar subsídios para a melhoria do processo de concepção e produção de coberturas com telhado visando à melhoria da produtividade e a minimização da perda de materiais. Para tanto, realiza-se com base em levantamento prévio de informações, constituindo em um capítulo conceitual discutindo as coberturas com telhado. A variabilidade encontrada permite concluir-se que o entendimento da execução pode representar uma ferramenta importante para a gestão da concepção e execução das coberturas com telhado. Palavras Chave: coberturas com telhado, produção, consumo de materiais. ABSTRACT This research intends to provide information to support roof design and production in terms of labor productivity and material consumption. Based on a previous information review, one chapters is presented, discussing roof alternatives. The wide range of performance detected allows the author to conclude that understanding why this variation occurs represent a strong support to the roof system conception and production. Key Words: roff alternatives, production, material consumption.

4 Boletim Técnico Coberturas com telhado 2 1. INTRODUÇÃO A Construção Civil tem passado por inúmeras transformações, motivadas por uma gama de fatores relacionados com legislações, exigências mais rigorosas de parte dos agentes contratantes, mudança de postura do consumidor, mercado cada vez mais competitivo, escassez de capital para investimento (as empresas não mais repassam o custo de seus erros ao cliente, passando a buscar alternativas para racionalizar a produção), entre outros motivos de maior ou menor influência. A busca de novos caminhos para se adaptar ao novo contexto, tanto pelo lado das empresas, fabricantes, como também das universidades e órgãos institucionais, resultou no surgimento de várias pesquisas sobre novos materiais, processos construtivos e inúmeros outros temas, além da importância de se obter um melhor desempenho no aproveitamento dos recursos físicos e humanos (mão-de-obra). Entre as diversas pesquisas realizadas, o estudo da produtividade se mostrou essencial, pois promovia discussões, apontava novos caminhos, ou seja, questionava a forma como o processo de produção nos canteiros de obras era falho e necessitava ser revisto, tornando-se uma ferramenta extremamente útil, em que a sobrevivência das empresas estará cada vez mais condicionada aos fatores relacionados à etapa de planejamento da obra, e não somente as decisões tomadas no momento da execução, situação corriqueira ainda encontrada neste setor. A melhoria da produtividade pode acontecer no momento em que se entende o serviço a ser analisado; neste caso, as coberturas com telhados. E o fato de não se perceber o devido interesse no assunto é uma das motivações do estudo, mesmo sabendo que a cobertura, é importante em relação aos custos de um empreendimento. A formulação das metas e objetivos para o sistema produtivo, planejamento, utilização dos recursos humanos existentes, integrados aos recursos físicos, e acompanhamento destas ações para que possíveis falhas sejam percebidas e imediatamente corrigidas é base fundamental para o sucesso de qualquer empreendimento, independente do setor de atuação.

5 Boletim Técnico Coberturas com telhado 3 Os materiais empregados no processo de produção e a mão-de-obra que manuseia estes recursos podem ser considerados de imensa participação no sucesso (ou fracasso) de um empreendimento, dependendo da qualidade em sua gestão, fazendo com que a compreensão destes dois temas se torne praticamente estratégica do ponto de vista organizacional. Os estudos da produtividade da mão-de-obra e do consumo unitário de materiais se destacam entre os temas que podem proporcionar pesquisas que agreguem valor à execução de um serviço específico, ou de uma obra, fato este já percebido pelos centros de pesquisas, nacionais e internacionais, que cada vez mais exploram o assunto. Restringindo a análise para as coberturas com telhado, observa-se uma estrutura que não conseguiu aliar sua importância em termos de custo e desempenho em uma obra com a quantidade de pesquisas realizadas, principalmente estudos sobre produtividade da mão-de-obra e consumo unitário de materiais. A possibilidade de realização de uma pesquisa sobre produtividade da mão-de-obra e consumo unitário de materiais em coberturas com telhado abre possibilidades para descobertas, positivas e negativas, que possam estar ocultas aos olhos de engenheiros, gestores, fabricantes, operários e todos os agentes envolvidos na execução e gestão deste serviço. Essas considerações evidenciam a necessidade de um estudo mais avançado deste tema pelos centros de pesquisas brasileiros, percebendo a existência de uma lacuna, já que esses estudos não abordavam, de maneira detalhada, a produtividade da mãode-obra e consumo unitário de materiais na execução de coberturas com telhado. Posteriormente, se realiza uma descrição das coberturas com telhado, através de definições, características gerais e a visão analítica dos elementos constituintes desta estrutura.

6 Boletim Técnico Coberturas com telhado 4 2. COBERTURAS COM TELHADO 2.1 Definições e características gerais Meneguetti (2001) afirma que nos diversos autores de livros de projeto e tecnologia de processos construtivos, como Schmitt (1970) e Ataev (1985), a descrição da função básica da cobertura seria a de proteger as atividades humanas e o conteúdo das edificações contra a chuva, vento, calor, frio, poeiras e gases do meio ambiente, enquanto que Martino (1979) e Finzi; Nova (1981) a descrevem como um abrigo contra os agentes do meio ambiente, realizando trocas de calor, iluminação e gases. Definições demonstram que a função da cobertura, de proteção do espaço criado para desenvolvimento de atividades humanas contra agentes agressivos do meio ambiente, não varia com relação ao tempo, mas nas formas de atender às exigências utilitárias. A cobertura, o telhado e a telha são termos com origens e uso milenares, sendo que os termos cobertura e telhado são empregados simultaneamente, de forma até redundante, tanto na linguagem de leigos quanto na literatura técnica brasileira, deixando claro a existência dos vários significados que podem assumir ou como forma de limitar uma tipologia ou técnica construtiva (MENEGUETTI, 2001). A falta de uma coerência técnica que seja comum em todas literaturas sobre coberturas, acabou por dar liberdade para cada autor utilizar definições de acordo com o significado que procura enfocar, seja ele simbólico (cultural), geométrico (forma), funcional (utilização), técnico (como se faz) ou tributário (impostos sobre produção, comercialização e serviços). A falta de igualdade nos significados de termos técnicos e a busca por significados dos termos correntes e coloquiais ajudam a compreender algumas razões para as definições presentes nos trabalhos citados anteriormente, ficando clara a grande relação entre os significados de cobertura e telhado. Isso possibilita a conclusão de que telhado é uma parte da cobertura e nem todas as coberturas são formadas por telhados ou possuem telhas.

7 Boletim Técnico Coberturas com telhado 5 Meneguetti (2001) afirma que as normas italianas, em especial a UNI 8089 (1980), apresentam melhor sistematização do assunto e paridade com a forma construtiva brasileira. PICCHI (1984) realiza um comparativo, apresentado na Tabela 2.1, entre as duas tipologias de cobertura (as coberturas com telhados possuem as seguintes características quando comparadas às lajes de concreto impermeabilizadas: menor peso; melhor estanqueidade; maior durabilidade; menor participação estrutural; menos suscetibilidade às movimentações do edifício; necessidade de forro). TABELA 2.1 Quadro comparativo entre coberturas em telhados e lajes de concreto impermeabilizadas. Fonte: adaptado de PICCHI (1984) Características Fundamentais Peso Estanqueidade Participação estrutural e comportamento frente a movimentações do edifício Necessidade de forro Coberturas em telhados Materiais de revestimento leves (telhas), vãos vencidos geralmente por treliças, resultando estruturas leves. Garantida pela justaposição das telhas (encaixe, comprimento sobreposição, etc.) e inclinação (esta é fundamental, garantindo velocidade de escoamento das águas, evitando penetração pelas juntas, pelo efeito do vento; pelas próprias peças, quando o material não é suficientemente impermeável). Coberturas em telhados se apóiam sobre o suporte, não participando significativamente da estrutura da edificação. E a movimentação por outros motivos (até certo limite) não compromete sua estanqueidade, pelas telhas estarem soltas e sobrepostas. Geralmente se utiliza, com dupla função: suportar instalações, nivelar o teto e correção térmica. O ar confinado entre cobertura e forro, e o próprio participam desta correção. Lajes de concreto Impermeabilizadas Vãos vencidos pelo próprio concreto armado ou protendido, (pode resultar em coberturas mais pesadas). A continuidade é garantida pela continuidade da superfície vedante; o concreto, pela sua fissuração (devido à retração, movimentação térmica e carregamento), não garante por si só esta continuidade, sendo exigidas as impermeabilizações. Coberturas de concreto integram a estrutura do edifício. Movimentações estruturais (variações dimensionais, recalques diferenciais) introduzem tensões na cobertura, o que pode comprometer sua estanqueidade devido à fissuração ou ao trincamento. Em geral, dispensam a utilização de forros. Por exemplo, nas coberturas em lajes horizontais, o nivelamento do teto e suporte para as instalações já é obtido pela própria laje.

8 Boletim Técnico Coberturas com telhado 6 O Quadro 2.1 apresenta, segundo Pires (1998), as exigências funcionais para coberturas de edifícios. QUADRO 2.1 Exigências funcionais para coberturas de edifícios. Fonte: PIRES (1998) EXIGÊNCIAS FUNCIONAIS Segurança Habitabilidade Durabilidade Economia - segurança estrutural; - segurança ao fogo; - segurança durante a utilização. - estanqueidade (água, ar, neve e poeiras); - conforto hidrotérmico (inverno e verão); - conforto acústico (sons aéreos e de percussão); - conforto visual; - conforto tátil; - higiene (limitação de ocorrência e desenvolvimento de substâncias nocivas ou insalubres); - adaptação do acabamento à utilização. - conservação das qualidades (resistência aos agentes climáticos, às ações decorrentes do uso normal, à erosão provocada pelas partículas suspensas no ar, aos produtos químicos, etc.); - limpeza, reparação e manutenção. - limitação do custo global; - economia de energia. Como representa um conjunto de intenções e funções, apresentamos a terminologia adotada por Meneguetti (2001), baseada em normas nacionais e internacionais, e publicações, para definir os elementos geométricos presentes na cobertura, podendo ser assimilados na Figura 2.1, assim como uma foto de uma mansarda em uma obra de cobertura, mostrada na Figura 2.2.

9 Boletim Técnico Coberturas com telhado 7 FIGURA 2.1 Terminologia geométrica de coberturas. Fonte: MENEGUETTI (2001) Superfície de cobertura: superfície geometricamente plana ou mais complexa (cilíndrica, cúbica ou geometricamente não definível) que resulta exposta aos agentes atmosféricos; Água: superfície de cobertura plana inclinada, mas normas de telhas de fibrocimento adotam o termo rampa; Beiral: parte do telhado fora do alinhamento da parede; Vértice: ponto de encontro da linha de cumeeira com uma linha de espigão; Cumeeira: aresta horizontal delimitada pelo encontro entre duas águas, geralmente localizada na parte mais alta do telhado; linha de intersecção de duas superfícies de cobertura com inclinação de sentido oposto e divergente; Espigão: aresta inclinada delimitada pelo encontro entre duas águas, que formam ângulo saliente, sendo um divisor de águas; aresta inclinada da intersecção de duas águas adjacentes;

10 Boletim Técnico Coberturas com telhado 8 Rincão: aresta inclinada delimitada pelo encontro entre duas águas, que forma um diedro côncavo, sendo um captador de água também denominado por água furtada (IPT, 1988); Rufo: linha de intersecção da superfície de cobertura com outra superfície vertical; Inclinação: expressa em percentuais e equivale à tangente trigonométrica do ângulo de inclinação entre o desnível compreendido entre a cumeeira (ou rufo) e a linha do beiral e a distância em projeção horizontal entre estas duas linhas; Peças complementares: conjunto de peças que permite a solução de detalhes do telhado (cumeeiras, rufos e beirais); Elementos de cobertura: elementos (conjunto de peças) que promovam fixação, ligação ou continuidade entre partes, ventilação, exaustão, drenagem, iluminação, impermeabilização, condensação, acústica ou decoração; Mansardas: telhado que sobressai em relação à cobertura inicial, normalmente executado em edificações de alto padrão, com os mesmos elementos e funções da cobertura; MANSARDA FIGURA 2.2 Mansarda em cobertura. Fonte: fotos do autor (2003)

11 Boletim Técnico Coberturas com telhado 9 Importante ressaltar que, mesmo que os diversos autores que estudam as coberturas tenham suas próprias definições, com o uso de termos e linguagens características para os elementos apresentados anteriormente, os conceitos possuem os mesmos princípios. As partes constituintes da cobertura com telhados e suas funções principais são: Estrutura de apoio: geralmente constituída de tesouras, oitões, pontaletes ou vigas, tendo a função de receber e distribuir adequadamente as cargas verticais ao restante da edificação; Trama: constituída geralmente por terças, caibros e ripas, tendo como função a sustentação das telhas; Telhado: constituído por telhas de diversos materiais (cerâmica, fibrocimento, concreto, aço, metálica, cobre, entre outros) e dimensões, tendo a função de vedação. Sistemas de captação: constituídos geralmente por rufos, calhas, condutores verticais e acessórios, com a função de drenagem das águas pluviais. Nos próximos itens, será feita uma descrição de forma mais detalhada de cada parte da cobertura, compreendida pela estrutura, trama e o telhado, analisando materiais utilizados, tipologias, componentes, alternativas construtivas, assim como as etapas do processo de produção deste serviço, com posterior relato da normalização relacionada às coberturas. 2.2 Estrutura: visão analítica Este elemento de sustentação, que suporta carregamentos permanentes e sobrecargas das coberturas, pode ser contínuo (plano e não plano), ou descontínuo. Como exemplos do primeiro caso, pode ser constituído de lajes de concreto moldadas in loco, lajes mistas de concreto e blocos cerâmicos ou de poliestireno, painéis de concreto, decks de madeira, abóbadas de alvenaria ou concreto e cascas de aço. No segundo caso, as estruturas são formadas por elementos de aço ou ligas metálicas, de madeira ou de concreto. Considerando as coberturas descontínuas (telhados), utilizam-se usualmente superfícies descontínuas de elementos principais (tesouras) ou lajes inclinadas (MENEGUETTI, 2001).

12 Boletim Técnico Coberturas com telhado 10 Os principais pontos a serem considerados no processo de definição da estrutura, segundo Meneguetti (1994), seriam: - detalhes arquitetônicos; - sistemas térmicos e de ventilação (lanternins, exaustor e forros); - sistemas mecânicos e equipamentos industriais ou cargas tecnológicas; - sistemas elétricos e de comunicação (dutos e antenas, por exemplo); - sistemas hidráulicos e de gases; - fundações; - fabricação e transporte da estrutura e a montagem; - próprios sistemas estruturais (reticulados ou superfícies resistentes); A estrutura de apoio, cuja função principal é transmitir os esforços solicitantes para os elementos estruturais da edificação, pode ser composta por: tesouras, pilaretes, oitões e pontaletes (Figura 2.3), sendo que cada um deles será detalhado a seguir. FIGURA 2.3 Elementos da estrutura de apoio: tesoura (a); oitão (b); pontalete (c); pilarete (d). Fonte: Notas de Aula PCC-2436 (2002)

13 Boletim Técnico Coberturas com telhado Estrutura Pontaletada A trama é apoiada sobre pontaletes, devendo ser contraventados com mãos francesas e/ou diagonais (Figura 2.4); o apoio das terças no pontalete deve ser feito por encaixe (talas laterais de madeira, fitas ou chapas de aço), sendo que o apoio não deve ser diretamente sobre a laje de forro, mas sobre placas de apoio indicado na Figura 2.5. FIGURA 2.4 Contraventamento das vigas principais e pontaletes com sarrafo horizontal, e da terça de cumeeira com mãos francesas. Fonte: IPT (1988) APOIO FIGURA 2.5 Apoio do pontalete na estrutura. Fonte: fotos do autor (2004)

14 Boletim Técnico Coberturas com telhado Oitões Com processo de produção em blocos, servem de apoio para as terças, desde que sejam adotados reforços na região de apoio, mostrados na Figura 2.6 a 2.7. FIGURA 2.6 Exemplo de oitão com os locais das terças e terça de cumeeira pré-determinados. Fonte: Notas de aula PCC-2436 (2002) FIGURA 2.7 Oitão de alvenaria em cobertura com telhado de edifício. Fonte: fotos do autor (2004)

15 Boletim Técnico Coberturas com telhado Pilaretes Como os oitões, os pilaretes também utilizam blocos em seu processo de produção, servindo de apoio para as terças, mostrado nas Figuras 2.8 a 2.9. FIGURA 2.8 Pilaretes na estrutura de apoio. Fonte: fotos do autor (2004) APOIO FIGURA 2.9 Apoio das terças sobre os pilaretes. Fonte: fotos do autor (2004)

16 Boletim Técnico Coberturas com telhado Tesouras Viga em treliça plana vertical formada de barras dispostas, compondo uma rede de triângulos, tornando a estrutural indeslocável, transferindo o carregamento do telhado aos pilares ou paredes da edificação (MOLITERNO, 1981), sendo o apoio para as terças (vigas principais), conforme as Figuras 2.10 e TESOURA FIGURA 2.10 Estrutura de apoio com tesouras. Fonte: Notas de aula PCC (2002) E D B A C FIGURA 2.11 Componentes da tesoura. Fonte: IPT (1988) A asna, perna, empena ou banzo superior B linha, tirante, tensor ou banzo inferior C montante ou suspensório D montante principal ou pendural E diagonal ou escora

17 Boletim Técnico Coberturas com telhado 15 Usam-se ligações com entalhes (ensambladuras), entre os componentes da tesoura, com a utilização de estribos, braçadeiras ou cobre-juntas em juntas extremas (ligação da empena com linha) e nas juntas centrais (ligação das pernas com pendural) Figura FIGURA 2.12 Ligações com ensambladuras. Fonte: MONTENEGRO (1984)

18 Boletim Técnico Coberturas com telhado 16 As próximas figuras indicam a existência de diversos tipos de tesouras existentes e sua vasta utilização em diferentes tipos de edificações Figura FIGURA 2.13 Diferentes tipos de tesouras. Fonte: catálogos diversos

19 Boletim Técnico Coberturas com telhado Trama: visão analítica Este elemento complementar de apoio, com a função de apoiar um elemento principal ou complementar, sempre esta presente, mesmo que integrado a outros elementos (MENEGUETTI, 2001), servindo de apoio para as telhas e transmissão dos carregamentos, que ocorrem nas superfícies dos telhados, direcionado-os para a estrutura (elemento de sustentação). A composição e o arranjo adotado para este elemento, depende da estrutura de sustentação, da telha escolhida e do material empregado em sua execução, podendo exercer diversas funções (Quadro 2.2). QUADRO 2.2 Caracterização da trama em coberturas descontínuas. Fonte: MENEGUETTI (2001) ELEMENTO COMPLEMENTAR DE APOIO Posição na cobertura Função ou funções simultâneas dependendo da posição que ocupa Produtos COBERTURA DESCONTÍNUA = COBERTURA COM TELHADOS - abaixo de elemento de estanqueidade; - abaixo do elemento de isolamento térmico; - abaixo do elemento complementar de barreira de vapor; - abaixo do elemento complementar de ventilação. (1) ancoragem do elemento de estanqueidade (mediante elemento de ligação); elemento de sustentação (e suas demais funções); elemento de isolamento; elemento complementar de ventilação; decoração da parte interna; (2) ancoragem do elemento de isolamento térmico (mediante elemento de ligação); elemento de sustentação (e suas demais funções); (3) elemento de sustentação (e suas demais funções); elemento complementar de ventilação; (4) elemento de sustentação (e suas demais funções). - suportes desenvolvidos para fixação em linhas: filetes de argamassa de cimento, ripas de madeira, perfis metálicos; - suportes desenvolvidos para superfícies, tais como: deck contínuo de madeira, lajes de concreto, painéis de gesso; produtos de materiais sintéticos lisos ou não; painéis de materiais isolantes térmicos.

20 Boletim Técnico Coberturas com telhado 18 Meneguetti (2001) afirma que as tramas seguem duas concepções distintas: - tipo convencional, constituída por terças, caibros e ripas - Figura 2.14; - tipo balloon frame (estruturas descontínuas que integram pisos, vedações verticais e coberturas); as ripas são apoiadas diretamente na estrutura (podendo ser formada por treliças ou perfis de alma cheia) Figura FIGURA 2.14 Trama convencional. Fonte: Notas de aula PCC 2436 (2002) FIGURA Tramas tipo balloon frame: ripas apoiadas na estrutura de sustentação (vigas de alma cheia). Fonte: Notas de aula PCC-2436 (2002)

21 Boletim Técnico Coberturas com telhado 19 O Quadro 2.3 apresenta os tipos de tramas mais encontrados no Brasil para telhados por encaixe, os materiais utilizados e os critérios de otimização. QUADRO 2.3 Tramas mais utilizadas no Brasil em telhados por encaixe. Fonte: IPT (1998) TRAMA RIPAS longitudinais CAIBROS transversais TERÇAS longitudinais ESTRUTURA DE SUSTENTAÇÃO Transversais Convencional Seções menores e percursos maiores madeira cada 30 a 35 cm madeira 50 a 80 cm madeira 2 a 3 m tesouras de madeira 6 a 12 m Convencional Seções menores e percursos maiores madeira cada 30 a 35 cm madeira 50 a 80 cm aço 3 a 6 cm tesoura de aço Livre Ballon frame Percursos menores e seções maiores madeira cada 30 a 35 cm - - tesouras de madeira 6 a 12 m Ballon frame Percursos menores e seções maiores madeira cada 30 a 35 cm - - vigas de madeira 4 a 8 m Convencional Seções menores e percursos maiores aço cada 30 a 35 cm aço 80 a 120 cm aço 3 a 6 m tesouras de aço Livre Ballon frame Percursos menores e seções maiores madeira cada 30 a 35 cm - - tesouras de aço 6 a 12 m Ballon frame Percursos menores e seções maiores madeira cada 30 a 35 cm - - vigas de aço 4 a 8 m

22 Boletim Técnico Coberturas com telhado 20 Nos telhados por fixação a trama se reduz à existência das terças, sendo que o material empregado e a geometria da mesma irão variar de acordo com a telha e a estrutura de sustentação Figura Meneguetti (2001) afirma que, observando a produção, percebe-se que as características estruturais e geométricas das telhas por fixação permitem um menor comprimento dos apoios, a diminuição do comprimento das juntas entre as telhas além do número menor de componentes para manusear. Os materiais mais empregados na composição da trama são, por ordem de utilização, a madeira, o aço e o concreto. FIGURA 2.16 Terça como único componente da trama em telhados por fixação. Fonte: Notas de aula PCC-2436 (2002) Cada componente da trama será descrito separadamente, mesmo sabendo da interação que ocorre entre eles, para uma melhor compreensão das suas funções e particularidades.

23 Boletim Técnico Coberturas com telhado Terças As terças, peças de madeiras horizontais apoiadas na estrutura, são os primeiros componentes da trama a serem executados, e geralmente se apóiam sobre as seguintes estruturas (detalhadas anteriormente no item 2.2): pontaletes; tesouras ou treliças; oitões ou pares intermediárias; pilaretes. As terças possuem nomes particulares caso estejam na parte mais alta da cobertura, denominada terça de cumeeira, e quando estão apoiadas sobre as paredes laterais, denominada frechais (Figura 2.17). Para Borges (1972), quando se usam caibros de bitola (dimensão) 5x6 (largura x altura em centímetros), o espaçamento entre duas terças será no máximo de 2,00m, enquanto que para caibros com dimensões de 5x7, o espaçamento entre terças será no máximo de 2,50m. O mesmo autor comenta que as dimensões das terças estão relacionadas com o vão (espaçamento) entre as estruturas de sustentação. No caso das tesouras, quando o vão entre as tesouras não exceder a 2,50m, serão usadas terças de 6x12, e para vãos entre 2,50 e 4,00m, usa-se terças de 6x16, atentando que para se usar terças de peroba em bitola comercial (6x16), não se deve espaçar as tesouras mais do que 4,00m. TERÇAS FIGURA 2.17 Terça de cumeeira e frechal. Fonte: Notas de aula PCC-2436 (2002)

24 Boletim Técnico Coberturas com telhado Caibros Os caibros são colocados em direção perpendicular as terças, portanto paralelos ao elemento de sustentação, ficando inclinados, sendo que o declive é responsável pelo caimento do telhado. O caimento é representado em forma de rampa para que os carpinteiros tenham mais facilidade durante a execução, e a bitola dos caibros depende do espaçamento das terças, e caso a distância horizontal entre terças for até 2,00m, usam-se caibros de bitola 5x6 (cm). Quando a distância entre os eixos das terças for superior a este valor e não exceder a 2,50m, os caibros terão bitola de 5x7 (cm), e o espaçamento máximo entre os caibros deve ser de 50cm, de eixo a eixo, para que as ripas comuns de peroba, de bitola 1x5 (cm), possam ser utilizadas (BORGES, 1972). A Figura 2.18 indica a localização dos caibros na trama. CAIBROS FIGURA 2.18 Caibros executados na trama. Fonte: fotos do autor (2003)

25 Boletim Técnico Coberturas com telhado Ripas As ripas são os últimos componentes da trama a serem executados, pregadas transversalmente aos caibros, paralela às terças. O espaçamento entre ripas depende da telha a ser utilizada. A distância entre dois caibros e entre duas ripas depende do tipo de telha (peso) e das dimensões da sua seção e do tipo de madeira com que são fabricados, ou do aço e de sua seção, caso a estrutura seja deste material. A Figura 2.19 apresenta, a ripas executadas juntamente com o aspecto final da trama após sua execução, sendo que neste caso especificamente a estrutura de sustentação é formada por tesouras. FIGURA 2.19 Elemento de sustentação (neste caso, tesoura) e da trama (terças, caibros e ripas). Fonte: ASSED; ASSED (1988)

26 Boletim Técnico Coberturas com telhado Telhas: visão analítica Para Meneguetti (2001), este elemento de estanqueidade se encontra presente em todas as coberturas, e a partir do material, forma e posição de sua instalação pode agregar outras funções, confundindo-se com os demais elementos. O Quadro 2.4 apresenta essas funções e alguns produtos e materiais empregados nos elementos de estanqueidade para coberturas descontínuas, atentando para a diversa variedade de opções disponíveis para este elemento. QUADRO 2.4 Caracterização das telhas em coberturas descontínuas. Fonte: (UNI ; UNI ; UNI ) apud MENEGUETTI (2001) ELEMENTO DE ESTANQUEIDADE Posição na Cobertura Função ou funções simultâneas Produtos COBERTURAS DESCONTÍNUAS = COBERTURAS COM TELHADOS - parte externa da cobertura; - abaixo do elemento complementar de proteção. - elemento de isolamento térmico; - isolamento acústico; - autoproteção; - elemento complementar translúcido; - proteção ao fogo; - resistência aos carregamentos decorrentes de manutenção; - captação de energia solar; - elemento estrutural; - decoração. - cerâmica (telhas); - concreto (telhas, chapas); - fibrocimento (chapas lisas ou onduladas); - betume (telhas e chapas); - metálico (telhas); - madeira (chapas); - polímeros (chapas e telhas); - vidro (chapas e telhas); - mineral (chapa de ardósia); - vegetal (fibras e palhas).

27 Boletim Técnico Coberturas com telhado 25 IPT (1988) cita que o telhado pode assumir várias formas, em função da planta da edificação. O mais simples é constituído por uma única água, denominado telhado de uma água ou alpendre (Desenho 3A), sem a presença da cumeeira, espigão e o rincão. O telhado de duas águas apresenta dois planos inclinados que se encontram para formar a cumeeira (Desenho 3B). O telhado de três águas, com dois planos inclinados principais, apresenta outro plano em forma de triângulo denominado tacaniça (Desenho 3C), contendo a cumeeira, além de dois espigões. No telhado com quatro águas, teremos duas águas mestras e duas tacaniças (Desenho 3D), além de telhados mais complexos, como por exemplo, os ilustrados nos Desenhos 3E e 3F Figura FIGURA 2.20 Algumas formas de telhado. Fonte: IPT (1988) De acordo com a maneira de instalar, Meneguetti (2001) agrupa os produtos para coberturas descontínuas (telhados) em três categorias, detalhadas posteriormente:

28 Boletim Técnico Coberturas com telhado Telhas por encaixe Telhas por encaixe cerâmica Os vários tipos de telhas por encaixe, de diversos tamanhos, dificultando a especificação e a modulação, ocasionou a padronização de apenas alguns tipos de produtos, com único comprimento de telha e galga, para o intercâmbio de telhas e controle da oferta de produtos (MENEGUETTI, 2001), relacionadas a seguir: - colonial: formada por duas peças côncavas ou convexas que se recobrem longitudinalmente e transversalmente; - francesa: possui encaixes laterais, um ressalto na face inferior e outro (denominado orelha) de aramar que serve para eventual fixação; - paulista ou plan: constituídas de peças côncavas (canais) e convexas (capas), permite mudanças na moldagem desde que se mantenham os sistemas de encaixe e as dimensões da galga para cada tipo; - romana: possui uma capa e um canal interligados. a) b) c) d) FIGURA 2.21 Telhas de cerâmica por encaixe: a) colonial; b) francesa; c) capa e canal; d) romana. Fonte: Notas de aula PCC-2436 (2002)

29 Boletim Técnico Coberturas com telhado 27 A Tabela 2.3 apresenta a seguir as características, segundo IPT (1988) e Mitidieri (1994), das principais telhas de cerâmica por encaixe. TABELA 2.3 Características morfológicas das telhas de cerâmica por encaixe. Fontes: IPT (1988); MITIDIERI (1994) TELHAS POR ENCAIXE CERÂMICA CARACTERÍSTICAS FRANCESA ROMANA COLONIAL PAULISTA PLAN comprimento (mm) capa capa largura (mm) / / /120 canal canal 180/ /140 espessura (mm) altura do canal (mm) /55 capa 70/70 canal 70/55 capa 60/60 canal 5/45 massa seca média (g) capa 2000 canal 2150 capa 2290 canal 2280 massa seca máxima (g) capa 2650 canal 2650 capa 2750 canal 2780 galga (mm) ângulos de inclinação 18 <i<22 17 <i<25 11 <i<24 11 <i<24 11 <i<17 declividade 32%<d<45% 30%<d<45% 20%<d<25% 20%<d<25% 20%<d<30% número de telhas / m² peso seco telhado (N/m²) peso saturado telhado (N/m²) A colocação destas telhas deve ser feita em fiadas, iniciada pelo beiral, indo em direção à cumeeira. As próximas fiadas, até a cumeeira, devem ser encaixadas de forma perfeita na fiada anterior; as telhas dos beirais são as mais solicitadas às interferências dos ventos, e caso os beirais não tenham proteção, as telhas devem ser

30 Boletim Técnico Coberturas com telhado 28 amarradas na estrutura de sustentação, sendo que no caso das telhas de capa e canal, a primeira deve ser emboçada e a outra deve ser fixada (IPT, 1988). As saliências e reentrâncias que definem o recobrimento lateral determinam a seqüência de colocação das telhas; a colocação da telha do tipo capa e canal é feita posicionando os canais com a parte mais larga voltada à cumeeira, espaçando-os o máximo possível, para que as capas possam se apoiar nas abas laterais dos canais, obtendo o maior canal possível (recobrimento mínimo de 60 mm na colocação dos canais das fiadas superiores sobre as fiadas inferiores), e as capas são colocadas sobre os canais com o lado mais largo voltado para baixo, também observando o recobrimento de 60 mm (MENEGUETTI, 2001) Telhas por encaixe concreto São telhas produzidas por extrusão de argamassa, cimento e areia, possuindo diversos modelos e fabricantes, com formas das seções transversais que lembram as telhas cerâmicas tradicionais, sendo dotadas de saliências e reentrâncias, nervuras e apoios para obter uma melhor estanqueidade. Uma diferença das telhas cerâmicas são os encaixes para sobreposição lateral (dois sulcos, em forma de pequenos canais permitem o encaixe e a drenagem) e longitudinal (a face superior é lisa e na inferior se formam as barreiras para a água), confirme Figura 2.22 (MENEGUETTI, 2001). FIGURA 2.22 Telhas de concreto por encaixe. Fonte: catálogos diversos

31 Boletim Técnico Coberturas com telhado 29 Dependendo do fabricante, a geometria destas telhas pode variar e são disponibilizadas telhas em policarbonato, para permitir a passagem da luz, com a desvantagem do alto preço (MENEGUETTI, 2001). O Quadro 2.5 apresenta as características morfológicas dos tipos de telhas de concreto. QUADRO 2.5 Morfologia das telhas de concreto por encaixe. Fontes: BIONDO (1991); NBR (1997) CARACTERÍSTICAS TELHA POR ENCAIXE CONCRETO comprimento útil (mm) 320 largura útil (mm) 300 espessura (mm) > 10 altura do canal (mm) 70 massa seca média (g) 4000 a 4700 galga (mm) 320 declividade 29 a 45 % Numero de telhas / m 2 9,5 a 10,5 peso unitário (kg) 4,3 a 5,0 peso seco telhado (N/m 2 ) 450 a 500 peso saturado telhado (N/m 2 ) 500 a Telhas por encaixe resinas poliméricas (propileno opaco) Essas telhas possuem formas e utilização semelhante às telhas por encaixe de cerâmica, e chegam a pesar até nove vezes menos do que as telhas cerâmicas (Quadro 2.6), com resistência ao impacto maior, não possuindo boa condutividade térmica. A Figura 2.23 apresenta a telha de polipropileno por encaixe. QUADRO 2.6 Telhas por encaixe de: cerâmica, concreto e polipropileno comparação de peso e consumo. Fonte: SAYEGH (2001) TELHA POR ENCAIXE CERÂMICA CONCRETO Tipo plan tradicional POLIPROPILENO Peso seco (kg/m 2 ) 72 49,35 6,44 Peso saturado (kg/m 2 ) 86 54,30 6,44 Consumo (um./m 2 ) 26 10,50 4

32 Boletim Técnico Coberturas com telhado 30 FIGURA 2.23 Telhas de polipropileno por encaixe. Fonte: catálogos diversos Telhas por fixação - devido à capacidade de carga, são classificadas em: - telhas de vedação: recebem e transferem as ações vindas do meio ambiente; - telhas estruturais: além da mesma característica da telha de vedação, recebe e transfere as ações do tráfego durante a execução e manutenção Telhas de fibrocimento Telha de uso em larga escala no Brasil, onde a seção ondulada é a mais utilizada; dependendo da declividade, pode ter maior ou menor recobrimento lateral e longitudinal Figura FIGURA 2.24 Telha de fibrocimento (recobrimento). Fonte: MENEGUETTI (2001)

33 Boletim Técnico Coberturas com telhado 31 O sentido da montagem deve ser do beiral para a cumeeira, na direção contrária dos ventos dominantes (Figura 2.25), com necessidade de corte nos cantos das telhas se ocorrer o cruzamento do recobrimento lateral e longitudinal, decisões amparadas em um plano de montagem prévio, conforme a Figura 2.26 (MENEGUETTI, 2001). A Figura 2.27 mostra exemplos de aplicação da telha de fibrocimento. FIGURA 2.25 Seqüência de montagem das telhas. Fonte: NBR 7196 (1983) FIGURA 2.26 Esquema prévio de montagem e recorte das telhas. Fonte: MENEGUETTI (2001)

34 Boletim Técnico Coberturas com telhado 32 FIGURA 2.27 Utilização de telhas de fibrocimento. Fonte: Notas de aula PCC (2002) Telhas metálicas Telhas compostas de ligas metálicas (aço, alumínio e o cobre), que contam com normalização insuficiente. A superfície lisa e sua elevada mecânica permitem o uso de pequenas declividades (considerando as sobrecargas de lâminas d água, instabilidade que os empoçamentos podem causar na telha e medidas construtivas que garantam a estanqueidade), apresentada na Figura Meneguetti (2001) apresenta a seguinte seqüência de execução de telhas de aço: - caso houver, colocar e instalar as calhas, para que as mesmas possam evitar sobrecargas em caso de chuva; - sentido de colocação das telhas do beiral para a cumeeira (direção contrária dos ventos dominantes), respeitando, se existir, o lado preparado para a sobreposição lateral da telha; - utilização de fitas de vedação para pequenas declividades; - instalação de cumeeiras e rufos; - fixação de todos os elementos; - por fim, as provas de estanqueidade para garantir a eficiência de todas as juntas.

35 Boletim Técnico Coberturas com telhado 33 FIGURA 2.28 Telhas metálicas. Fonte: catálogos diversos Telhas de plástico Existência de produtos variados, com diferentes conformações (opacos ou translúcidos), com as mais várias finalidades (iluminação, proteção), sendo agrupados em quatro classes: P.V.C (policloreto de vinila) Figura 2.29; P.M.M.A (polimetil meta acrilato); P.R.F.V. (poliéster reforçado com fibras de vidro); P.C. (policarbonato) (MENEGUETTI, 2001). FIGURA 2.29 Telhas de plástico: policloreto. Fonte: catálogos diversos

36 Boletim Técnico Coberturas com telhado Coberturas descontínuas de placas Placas por sobreposição: podem ser do tipo germânico (Figura 2.30), ou telhas Shingle (placas à base de mantas betuminosas) - Figura FIGURA 2.30 Telhas do tipo germânico. Fonte: RUBENS (1994) FIGURA 2.31 Telhas tipo Shingle. Fonte: catálogos diversos

37 Boletim Técnico Coberturas com telhado Placas com matajuntas: alguns exemplos de materiais que formam superfícies com fixação por meio de perfis matajuntas, são o vidro, o policarbonato alveolar e o acrílico. 2.5 Elementos adicionais da cobertura com telhado Segundo Meneguetti (2001), partes constituintes das coberturas com telhado que exercem importantes funções são os elementos: de isolamento térmico; complementar de proteção; complementar de ligação; complementar de ventilação; complementar de barreira ao vapor; difusor de vapor; complementar de coroamento; complementar translúcido e/ou visitável; complementar de drenagem. A Figura 2.32 apresenta elementos complementares de drenagem. RUFO CAPA DE BEIRAL CALHA FIGURA 2.32 Elementos complementares de drenagem. Fonte: IPT (1988)

38 Boletim Técnico Coberturas com telhado Alternativas construtivas Uma alternativa construtiva ao usual processo construtivo com a utilização de madeira na estrutura são as estruturas metálicas ou de concreto. Isso ocorre devido à escassez de material, o aumento do preço da madeira e a essencial necessidade de preservação ambiental, além do aumento da produtividade e da qualidade na construção de coberturas com telhado, devido ao maior grau de industrialização através da utilização de peças pré-fabricadas. A utilização de estrutura metálica em edificações industriais e galpões se tornou usual, com a utilização de treliças planas (feitas em aço) ou treliças espaciais, compostas de elementos tubulares, em aço ou alumínio, sendo que já são utilizadas em construções residenciais, facilitando o processo de produção, reduzindo tempo de execução, melhorando o aspecto do canteiro, evitando desperdícios, entre outras contribuições Figura FIGURA 2.33 Utilização de estrutura metálica em construções residenciais. Fonte: catálogos diversos

39 Boletim Técnico Coberturas com telhado Processo de produção de coberturas com telhado Para o serviço de execução de coberturas com telhado composto por estrutura de apoio e trama em madeira, juntamente com as telhas (cerâmicas, de concreto, entre outras), podem-se considerar quatro fases distintas durante o processo de produção: Recebimento - os materiais utilizados na execução (madeira, telhas e demais materiais) são entregues no canteiro, podendo os mesmos serem adquiridos pela empresa que executa a edificação ou pela responsável especificamente pela cobertura com telhado (caso este serviço seja subempreitado). Estocagem - uma vez entregues os materiais, é necessária a existência de um local predeterminado para alocação, que não atrapalhe a execução do serviço e facilite o acesso pelos operários. Processamento intermediário - etapa de ajustes nas peças de madeira que serão utilizadas na execução do serviço de coberturas com telhado, no caso em que a espessura e/ou o comprimento das peças que chegaram no canteiro não sejam os especificados em projeto (consideram-se também os recortes das telhas para os espigões e cumeeira); - é importante que a equipe possua as ferramentas corretas nesta etapa, para que não ocorram atrasos e erros que ocasionem retrabalhos. Processamento final - etapa da execução da partes constituintes da cobertura com telhado (estrutura de apoio, trama e telhamento), com as peças de madeira e demais constituintes em sua espessura e comprimento corretos. A Figura 2.34 apresenta essa visão de processo de produção para uma cobertura com telhado.

40 Boletim Técnico Coberturas com telhado 38 A D B C FIGURA 2.34 Etapas do processo de produção: a) recebimento; b) estocagem; c) processamento intermediário; d) processamento final. Fonte: fotos do autor Importante citar que em todas as etapas, o esforço de transporte pode não ser desprezível, além de poder haver necessidade de ajuste das peças de madeira, sendo essencial a programação do serviço para evitar a falta de material e atraso na execução.

41 Boletim Técnico Coberturas com telhado CONSIDERAÇÕES FINAIS A existência de desperdícios e a busca pelo seu controle é um passo importante que a Indústria da Construção têm dado, visando à melhoria contínua dos processos produtivos existentes e a gestão das atividades no canteiro de obras. Entretanto, para a avaliação das melhorias advindas de inovações e novos processos construtivos, é necessário que as Empresas saibam mensurar sua eficiência e tenham conhecimento do seu desempenho quando da execução do serviço. Apesar de várias pesquisas, nacionais e internacionais, terem abordado a produtividade da mão-de-obra e o consumo unitário de materiais para os mais diversas serviços, as coberturas com telhado ainda apresentam um banco de dados restrito, fator que dificulta o entendimento do serviço. A existência das ineficiências, tão comuns na Construção Civil, nas etapas de concepção e execução, abrem espaço para melhorias, do produto e do processo, para a obtenção de melhores índices de produtividade e redução das perdas de materiais. As perdas ocorrem nas mais diversas etapas do processo produtivo, e sua constante avaliação permite o controle do desempenho da obra em relação aos índices constantes no orçamento. O entendimento dos fatores influenciadores da produtividade da mão-de-obra e do consumo unitário de materiais torna-se instrumento facilitador da gestão nas atividades de construção. Um projeto simplificado e a boa gestão da produção são importantes para a melhoria da eficiência. Restringindo a análise ao consumo e perda de materiais, observa-se que as empresas não têm conhecimento de suas perdas, e o controle é uma atividade não bem vista nos canteiros, pelo temor de que índices elevados (que representam perda financeira) sirvam de justificativa para críticas aos funcionários. Pode se constatar que um aprofundamento do estudo do serviço de coberturas com telhado, do entendimento quanto aos fatores influenciadores da produtividade da mão-de-obra e do consumo unitário de materiais em sua execução, se torne extremamente relevante, justificando uma continuidade das pesquisas sobre o tema.

42 Boletim Técnico Coberturas com telhado REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSED, J. A.; ASSED, P. C. Construção Civil: metodologia construtiva. Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Folha de telha ondulada de fibrocimento - procedimento. NBR Rio de Janeiro, Telhas de concreto Parte 2: Requisitos e métodos de ensaio. NBR Rio de Janeiro, ATAEV, S. S. Construction tecnology. Moscou: Mir, BIONDO, G. Buon tetto. 2. ed. Milano: Be-ma Editrici, BORGES, A. de C. Prática das pequenas construções. 6. ed. São Paulo: Edgard Blucher p. ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. Departamento de Construção Civil. Notas de aula da disciplina Tecnologia da Construção de Edifícios PCC São Paulo, FINZI, L.; NOVA, E. Elementi Strutturalli. Milano: SIDE RESERVIZI, INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS. Cobertura com estrutura de madeira e telhados com telhas cerâmicas Manual de Execução. Divisão de Edificações, São Paulo: IPT, p.. Catálogo de processos e sistemas construtivos para habitação. Divisão de Engenharia Civil, São Paulo: IPT, p. MITIFIERI FILHO, C. V. Controle da qualidade de telhas e blocos cerâmicos. São Paulo: Ed. Pini, p

43 Boletim Técnico Coberturas com telhado 41 MENEGUETTI, M. P. M. Z. Telhados com estrutura de aço: alguns aspectos construtivos p. Dissertação (Mestrado) Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo, Diretrizes para racionalização construtivas em coberturas com telhados por encaixe: proposta e aplicação v + apêndice. Tese (Doutorado) Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo, MITIDIERI FILHO, C. V.; HACHICH, V. F. Telhados: como construir. Téchne, PINI, v. 9, n. 2, p.49-53, mar/abr MOLITERNO, A. Caderno de projetos de telhados em estrutura de madeira. São Paulo: Edgard Blücher p. MONTENEGRO, G. Ventilação e cobertas: estudo teórico, histórico e descontraído. São Paulo: Edgard Blücher, p.. Impermeabilização de coberturas de concreto materiais, sistemas, normalização p. Dissertação (Mestrado) Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo, PIRES, F. Estruturas de betão para coberturas de edifícios utilizadas em Portugal. In: SIMPÓSIO IBERO-AMERICANO DE TELHADOS PARA HABITAÇÃO, 3., São Paulo, Anais. São Paulo: USP, v.u., p RUBENS, P. Cada telhado tem a telha que merece. Arquitetura e construção, ano 10, n. 7, p , SAYEGH, S. Proteção térmica e contra a umidade telha de polipropileno. Téchne, ano 10, n. 50, p , 2001.