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Artigo Versão Final - André Schisler

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ESTIMATIVA DA INTENSIDADE DE VENTO NECESSÁRIA PARA CAUSAR UM
DESTELHAMENTO EM UMA COBERTURA DE DUAS ÁGUAS.
André Felipe Schisler
Saulo Migotto Gutierre
Rodrigo Boeing Althof
RESUMO
Este artigo apresenta elementos, que viabilizam estimar a velocidade mínima do vento necessária
para causar um destelhamento, em coberturas de duas águas, considerando os efeitos sobre telhas
cerâmicas, e de fibrocimento. Sendo o resultado obtido comparado com os parâmetros adotados
pelo mercado segurador, para caracterização de um vendaval.
Diante das verificações realizadas, constatou-se que a velocidade de vento necessária para causar
um destelhamento é superior aos 15 m/s considerado pelas seguradoras, sendo apurado que a
velocidade mínima para movimentar as telhas seria de aproximadamente 19 m/s.
Palavras-chave: Vendaval. Cobertura. Telhas. Seguradoras.
ABSTRACT
This article presents elements, that make it possible to estimate the minimum wind speed necessary
to cause a unraveling, in gable roofs, considering the effects on ceramic tiles and fiber cement tiles.
Being the result obtained compared with the parameters adopted by the insurance market, to
characterize a windstorm.
Given the checks made, it was found that the wind speed needed to cause a detachment is higher
than 15 m/s considered by insurers, and it was found that the minimum speed to move the shingles
would be approximately 19 m/s.
Keywords: Windstorm. Roof. Tiles. Insurer.
1 INTRODUÇÃO
Os esforços de segunda ordem gerados pela ação do vento em edificações leves, como
pavilhões, imóveis residenciais, comerciais, etc., e podem causar até o colapso da estrutura.
As forças aerodinâmicas atuantes nas edificações dependem da disposição geográfica da
construção, o relevo e obstáculos no entorno, além de sua forma e dimensões conforme NBR
6123:88.
O estudo visa verificar se os parâmetros adotados pelo mercado segurador para
caracterização de um vendaval é o mais adequado e eficaz, visto que a caracterização do evento
considera rajadas de vento de 15 m/s, como o preceito básico para ratificar a ocorrência do
vendaval. Embora as condicionantes dificultem a determinação da pressão de vento que atua nos
elementos da edificação, as normas de cálculo apresentam metodologias simplificadas,
incorporando resultados de ensaios em modelos reduzidos.
A obtenção dos dados que caracterizam uma intensidade mínima de vento necessária para
causar um destelhamento auxiliará as seguradoras, e seus respectivos clientes a caracterizarem
coberturas com maior assertividade, e com menor índice de insatisfação por parte dos clientes, visto
que os eventos de vendaval correspondem a 5% do total dos sinistros acionados no país, e as
indenizações correspondem a 6% do valor total indenizado pelas companhias seguradoras.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O termo cobertura é utilizado para indicar todo o conjunto da obra destinado a protege-la das
intempéries, e também pelas estruturas secundárias, que têm a finalidade de manter a estabilidade
do conjunto, usualmente chamada de contraventamentos.
Nas coberturas residenciais, a estrutura mais utilizada é uma treliça triangular, denominada
tesoura, onde conjunto formado pela estrutura principal (tesouras) e pelos contraventamentos,
configura a estrutura do telhado, porém talvez por parecer ser o coletivo de telhas, o termo telhado,
costuma ser utilizado também como sendo o conjunto de telhas que cobre a edificação (vedação),
ou mesmo o conjunto de telhas e madeiramento que cobre a obra (cobertura).
2.1 MODELOS DE COBERTURA
Existem várias formas e modelos de coberturas, originando assim diversos modelos distintos
de coberturas, sendo que alguns destes modelos têm sua nomenclatura designada pelo número de
quedas (planos para escoamento), chamados de "águas do telhado".
Figura 1 – modelos de cobertura
Figura 1 - Fonte: Longsdon, 2002.
2.2 TIPOS DE TELHA
Existem diversos tipos de telhas dos mais variados materiais, sendo os principais, de aço
corrugado, alumínio, zinco, madeira, barro (cerâmicas), e fibrocimento. As telhas cerâmicas e de
fibrocimento são as mais utilizadas no Brasil, já as telhas de alumínio, e aço corrugado, são
utilizadas quase que exclusivamente em indústrias. As telhas de zinco, pouco utilizadas atualmente,
são encontradas em obras rusticas, como depósitos e abrigo para animais.
2.2.1 Telhas Cerâmicas
As telhas mais utilizadas em edificações residências são as cerâmicas, devido a facilidade de
ser localizada, e de emprega-las devido a diversidade ofertada pelo mercado, cabe ressaltar ainda
que as telhas cerâmicas fornecem conforto termo acústico superior aos demais tipos de telhas além
de um bom acabamento estético. A figura a seguir demonstra os principais modelos de telhas
cerâmicas. As telhas cerâmicas, apresentadas na figura 02, segundo CALIL JÚNIOR (1995),
apresentam em suas bordas saliências e reentrâncias que permitem o encaixe (ajuste), permitindo a
fixação entre elas. Cabe ressaltar que existem diversos modelos de telhas cerâmicas, entretanto para
efeito de cálculo foi verificado o peso médio dos principais modelos utilizados, onde verificou-se
um valor aproximado de 50kg/m², considerando apenas o peso próprio das telhas úmidas.
Figura 2 – telhas cerâmicas
Figura 2 - Fonte: CERÂMICA 7 (2002) e MIRANDA CORRÊA (2002) – Figura adaptada.
2.2.2 Telhas de fibrocimento
As telhas de fibrocimento podem ser utilizadas tanto em coberturas residenciais como nas
industriais, pois atendem vãos muito maiores que de uma telha cerâmica, alguns modelos podem ser
utilizados diretamente sobre as paredes, dispensando todo o madeiramento, são as telhas chamadas
por autoportantes. Entretanto outros modelos, não dispensam o madeiramento, mas ele é
consideravelmente reduzido, em relação às telhas cerâmicas. A telha de fibrocimento comumente
utilizada é a telha ondulada. A instalação das telhas, na execução de um telhado com telhas de
fibrocimento, deve seguir uma sequência, para garantir a estanqueidade do telhado, onde as telhas
devem ser instaladas de baixo para cima, garantindo a sobreposição das telhas, para mitigar o risco
de vazamento, conforme figura 3. As telhas de fibrocimento possuem um peso especifico
relativamente baixo, e uma grande variedade de diferentes medidas, espessuras, e modelos, onde foi
realizado o levantamento do peso médio, onde será considerado o peso de 16 kg/m², onde na
instalação adequada, as telhas são intertravadas, e fixadas com pregos, ou parafusos, entretanto
consideraremos apenas o peso próprio das telhas úmidas, sem considerar as devidas fixações.
Figura 3 – esquema de montagem de cobertura de fibrocimento
Figura 3 - Fonte: ETERNIT (2002)
2.3 ESTRUTURA DO TELHADO
Uma estrutura pode ser dimensionada de várias formas, variando de acordo com a
necessidade e desejo do formato da cobertura, nos telhados com duas aguas existem alguns modelos
de treliça que podem ser adotados o tipo Howe, onde os elementos são dispostos em direção
contraria ao centro da estrutura resistindo esforços de compressão, o tipo Fink (Polonesa), onde os
montantes são comprimidos e as diagonais são tracionadas, e o tipo Belga que é identificada por
não possuir barras verticais, onde os componentes são submetidos a tração, permitindo a utilização
de peças mais esbeltas, porém cabe ressaltar que nos modelos citados deve-se evitar momentos
secundários sobre os nós das treliças. Os modelos citados configuram as tesouras, que transmitiram
os esforços para os apoios.
2.3.1 Contraventamentos
O contraventamento é necessário para resistir esforços secundários causados por cargas
acidentais, sendo a principal delas a ação do vento que é transmitida à estrutura seguindo direções
não dimensionadas no plano das mesmas, gerando a necessidade da utilização de uma estrutura
auxiliar projetada para resistir a esses esforços. Essas estruturas são denominadas genericamente
por contraventamentos. Caso uma cobertura não seja devidamente contraventada, pode ocorrer o
deslocamento das tesouras, causando tensões progressivas, portanto são um elemento de
fundamental importância para a estabilidade global do telhado. A figura 5 demonstra a
representação gráfica da estrutura de um telhado de duas águas, com os devidos contraventamentos
apurados para suportar as possíveis reações que o alicerce do telhado pode sofrer.
Figura 4 – estrutura da cobertura com a aplicação dos contraventamentos
Figura 4 - Fonte: Longsdon, 2002.
2.4 CARACTERIZAÇÃO DE UM VENDAVAL.
O vendaval é causado devido ao deslocamento de uma massa de ar de uma área de alta
pressão para uma área de baixa pressão, este elemento da natureza pode causar situações
catastróficas, pois acontecem de maneira repentina, de modo que dificilmente há tempo hábil para
proteção de pessoas ou bens, que sejam expostos a este fenômeno. Neste trabalho o vendaval será
abordado sob a ótica do mercado securitário, que para caracterização das coberturas securitárias,
considera como vendaval ocorrência de rajadas de vento com intensidade igual ou superior a 15 m/s
(54 km/h). Os vendavais são provocados pelo deslocamento violento de uma massa de ar,
comumente são associados a precipitações hídricas intensas e concentradas, que caracterizam as
tempestades. O superaquecimento local, ao provocar a formação de grandes Cumulunimbus
isolados, gera correntes de deslocamentos horizontal e vertical de grande violência e de elevado
poder destruidor (VIANELLO; ALVES, 1991; VAREJÃO-SILVA, 2001; CASTRO, 2003).
Existem tabelas que categorizam o vento de acordo com a sua intensidade, são elas a escala
anemométrica internacional de Beaufort, e a escala de Fujita, sendo a segunda adotada apenas para
a classificação de tornados. Já a escala de Beaufort, além de categorizar o vento de 0 m/s a 32,7 m/s
também indica os efeitos em terra e no mar, conforme figura 5. Em destaque a intensidade de vento
que o mercado segurador considera como vendaval, conforme tabela a designação do mesmo é
‘Vento forte’, e os efeitos em terra são “Movem-se as árvores grandes; dificuldade em andar contra
o vento”.
Figura 5 – Escala anemométrica de Beaufort
Figura 5 - Fonte: Google, 2002 - Figura adaptada.
2.4.1 Atlas de desastras naturais (Vendaval)
O vendaval é enquadrado como desastre natural de causa meteorológica, e está associado às
tempestades, por meio da intensificação do regime dos ventos. Assim, os vendavais geralmente são
acompanhados por temporais, que caracterizam as tempestades. Além das chuvas intensas, podem
ser acompanhados ainda por queda de granizo ou de neve, quando são chamados de nevascas.
A ocorrência de tempestades de verão, e frentes frias, ciclones extratropicais, entre outros,
podem ocasionar vendavais intenso. No artigo serão levadas em consideração as condições
climáticas da região sul do Brasil, onde se concentram a maioria dos eventos de vendaval atendidos
pelas companhias segurados, verificaremos as condições para o Estado de Santa Catarina onde foi
consultado a Atlas de Desastres Naturais, do respectivo estado.
Os vendavais geralmente causam apenas danos materiais, causando danos diretos, onde a
proporção dos danos é associada a intensidade do vento a que as áreas foram expostas. Conforme
Tominaga, Santoro e Amaral (2009), danos começam a ser causadas por ventos acima dos 20 m/s,
como destelhamento, quedas de placas e quebra de galhos das árvores. Os vendavais são recorrentes
no estado de Santa Catarina, e conforme registros existem um aumento significativo nos eventos em
meados de setembro, conforme exposto na figura 6, cabe ressaltar que os dados se referem ao
período entre 1991 e 2012, onde ocorreram aproximadamente 660 eventos de vendaval registrados
no estado, entretanto existem diversas ocorrências que não são registradas, pois causam impactos
localizados, não sendo estes registrados junto aos órgãos competentes.
Figura 6 – Frequência mensal de registros de vendaval, no período de 1991 a 2012.
Figura 6 - Fonte: CEPED UFSC, 2013
2.5 - REAÇÕES CAUSADAS PELO VENTO
As construções estão sujeitas a carregamentos horizontais causados pelo vento sendo que as
edificações altas e esbeltas tendem a sofrer mais com esse tipo de esforço, pois eles causam grandes
momentos fletores sobre a estrutura e podendo causar o deslocamento lateral da mesma, conforme
Figura 6. Ching (2014) afirma que, os principais efeitos causados pelo vento em estrutura são as
solicitações laterais. Tais efeitos são a combinação de pressão direta, pressão, sucção e esforços de
fricção. A pressão direta é gerada quando a superfície está perpendicular à direção do vento. Já a
pressão negativa/sucção acontece quando a superfície é “puxada”, o que pode levar a danos
principalmente em coberturas e fachadas. Fricção ocorre quando a massa de ar não para quando
atinge a edificação, e flui se distribuindo em torno dela. As forças de fricção longitudinal são
geradas pela força de atrito. O vento causa menores solicitações em edificações com superfícies
aerodinâmicas do que em edifícios com superfícies retas. Construções muito altas devem prever a
redução gradual nas áreas dos pavimentos para combater os efeitos do vento, que aumente
conforme a altura.
2.5.1 – Reações do vento sobre as coberturas
Ao passar sobre a cobertura, o vento exerce duas forças, uma para baixo e outra para cima,
uma empurra o telhado para baixo, em direção ao solo, e costuma danificar telhas grandes, como as
metálicas de perfil trapezoidal, que acabam entortando e afundando. A segunda força gera esforços
para cima, é a pressão negativa, que muitas vezes é desconsiderada. Conforme o engenheiro
WATANABE (2014).
Telhas maciças, como as cerâmicas e de cimento, tem um peso médio aproximado de 50
kg/m², e o conjunto da cobertura pode chegar a 120 kgf devido a isso precisa haver rajadas de vento
significativas, para levanta-lo. As coberturas que foram adotadas telhas leves, como as de
fibrocimento, cujo médio estimado é de 23 kgf, a sucção tende a causar danos arrancando as telhas.
Segundo WATANABE (2014) “A pior situação se dá com as telhas superleves, como as plásticas
ou de alumínio, quando o peso do telhado chega a 15 kgf, e qualquer ‘ventinho’ é capaz de danificálo”, afirma.
2.6 DETERMINAÇÃO DA INTENSIDADE DO VENTO
Conforme norma brasileira NBR-6123:88, para determinação das forças estáticas advindas
do vento são considerados os seguintes quesitos, velocidade básica do vento (Vo), velocidade
característica do vento (Vk), pressão dinâmica (q), coeficientes de pressão (∆p), forma (F), e de
força (Fa), além dos efeitos dinâmicos devido a turbulência.
A força do vento sobre uma estrutura parcialmente executada varia de acordo com o método
da construção. É razoável admitir que a máxima velocidade característica do vento, Vk, não
ocorrerá durante um período pequeno de tempo. Assim sendo, a verificação da segurança em uma
estrutura parcialmente executada pode ser feita com uma velocidade característica menor.
Figura 7 - Isopletas da velocidade básica Vo (m/s)
Figura 7 - Fonte: ABNT (1988).
2.6.1 – Ação estática do vento em edificações
A ação do vento nas construções pode ser entendida através do Teorema de Bernoulli e do
Teorema de Conservação da Massa segundo BLESSMANN (1978), estes teoremas aplicados ao
vento, considerando-o como um fluido incompressível em fluxo permanente, e também a carga de
posição desprezível. A partir dessas considerações obtém-se a Pressão de Obstrução que é a pressão
obtida no Ponto de Estagnação (onde velocidade do fluido é nula) e só existe a pressão estática,
sendo essa perpendicular à superfície da estrutura. A pressão de obstrução apresenta grande
relevância por ser utilizada como referência na determinação da pressão estática total dos demais
pontos da edificação e é determinada por:
2.6.2 – Coeficientes de pressão externa e de forma
Podemos obter o coeficiente de pressão externa (Cpe) através do teorema de Bernoulli dado
pela seguinte equação:
Portanto medindo a velocidade no ponto em estudo e a velocidade característica do vento
determina-se o Cpe. Na pratica a forma da edificação o Cpe pode ser obtido por meio de ensaios
com modelos reduzidos em túnel de vento, que medem pressões e essas são associadas às
respectivas velocidades necessárias para a obtenção do coeficiente, entretanto a fim de facilitar o
dimensionamento das estruturas a NBR 6123:1988 indica a utilização dos coeficientes de forma
(Ce) que são valores médios do coeficiente de pressão para cada superfície da edificação. Porém em
regiões que apresentam elevados valores de Cpe, principalmente onde há a formação de vórtices. A
figura 8, traz a tabela com valores de Ce, fornecidos pela NBR 6123:88, adotados para obtenção dos
resultados.
Figura 8 - Tabela Cpe para telhados de duas águas retangulares
Figura 8 – Fonte: ABNT (1988).
O carregamento gerado pela ação do vento sobre a estrutura da cobertura reações como e
sobrepressão (pressão efetiva maior que a pressão atmosférica) e a pressão negativa (menor que a
pressão atmosférica), também denominada como sucção, sendo tais reações obtidas através da
terminação dos Cpe e Ce considerando as características aerodinâmicas da edificação. Tais reações
apresentam um comportamento padronizado, onde a sobrepressão sempre é associada a barlavento,
e a sucção a sotavento, conforme demonstra a figura 9.
Figura 9 - Ação externa do vento em edificações
Figura 9 – Fonte: aquarius.ime.eb.br. – Figura adaptada.
2.6.3 – Coeficiente de pressão interna
Neste estudo o coeficiente de pressão interna está relacionado ao fato de haverem aberturas
na cobertura, para ventilação, o que gera uma diferença de pressão entre a parte interna e a externa.
O Cpi com base na a permeabilidade de cada face da edificação - função das dimensões - e dos
valores de sobrepressão e sucção externas que atuam na parte interna da edificação - função da
localização das aberturas e da direção do vento. Por exemplo: aberturas a barlavento geram
sobrepressão interna (+) enquanto aberturas a sotavento geram sucção interna (-). Por essas várias
influências não seria fácil e prático o cálculo de Cpi por equações. Com isso a NBR 6123:1988
apresenta valores de Cpi para várias situações de abertura e índice de permeabilidade (relação entre
área das aberturas e a área total da superfície).
Conforme NBR-6123:88, item 6.2.2, a mesma considera como elementos impermeáveis
lajes e cortinas de concreto armado ou protendido; paredes de alvenaria, de pedra, de tijolos, de
blocos de concreto e afins, sem portas, janelas ou quaisquer outras aberturas. Os demais elementos
construtivos e vedações são considerados permeáveis. A permeabilidade deve-se à presença de
aberturas, tais como juntas entre painéis de vedação e entre telhas, frestas em portas e janelas,
ventilações em telhas e telhados, vãos abertos de portas e janelas, chaminés, lanternins, etc. O
índice de permeabilidade é definido com base entre a área das aberturas, e a área total da seção
avaliada, e a determinação deste índice, e ser a mais precisa requer atenção especial, e deve ser a
mais precisa possível, e cabe ressaltar que o índice de permeabilidade de nenhuma parede ou água
de cobertura pode ultrapassar 30%. A determinação deste índice deve ser feita com prudência, tendo
em vista que alterações na permeabilidade, podem conduzir a valores mais nocivos de
carregamento.
3 – PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Para o desenvolvimento do cálculo, conforme mencionado anteriormente, será considerado uma
cobertura de duas águas com 100 m², com inclinação de 20°, a edificação está situada em Santa
Catarina, em uma região plana, com poucos obstáculos, inicialmente será considerado a intensidade
de vento adotada pelo mercado segurador, para caracterização de um evento de vendaval (15m/s).
Para cobertura, será considerado os dois modelos de telhas mais empregados em construções
residenciais, sendo a telha cerâmica (120 kgf/m²), e telhas de fibrocimento, com medidas de 110 x
244 cm e 6 mm de espessura (16 kgf/m²), considerou-se que as rajadas de vento atingindo a
cobertura a 0º.
LEGENDAS:
𝑉0 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙;
𝑉𝑘 = 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑎𝑐𝑡𝑒𝑟𝑖𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑜 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜;
𝑞 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑑𝑖𝑛𝑎𝑚𝑖𝑐𝑎;
∆𝑝 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑒𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑎;
𝐶𝑝𝑒 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎;
𝐶𝑝𝑖 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎;
𝐶𝑒 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜;
𝐹 𝑓𝑜𝑟ç𝑎 𝑑𝑜 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜;
𝜌𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜 = 1,2 𝑔∕𝑚³;
𝐴𝑇𝑀 = 101.325 𝑃𝑎
3.1 - EQUAÇÕES:
VELOCIDADE CARACTERISTICA (V0)
 PRESSÃO DINÂMICA (q)
 COEFICIENTE DE PRESSÃO EXTERNA (Cpe)
 COEFICIENTE DE PRESSÃO INTERNA (Cpi)
Estabelecido com base na permeabilidade dá estrutura, onde considerou-se o vento
perpendicular a uma face permeável, onde conforme NBR-6123:88 o Cpi é igual a +0,2 N/m².
 PRESSÃO EFETIVA (Δp)
 FORÇA ATUANTE SOBRE A COBERTURA
F = (92,256) × 100 = 9,2 KN
Verificou-se que rajadas de vento de 15 m/s geram um carregamento de 92,256 N/m²,
devido a diferença de pressão obtida pelo Teorema de Bernoulli, esta solicitação não possui a
intensidade necessária para arrancar as telhas da cobertura, onde podemos afirmar que rajadas de
vento com magnitude de 15 m/s, não tem potencial para causar um destelhamento.
Diante da constatação, foi realizada a verificação dos valores com auxílio de uma tabela,
onde foi realizado o aumento gradativo da intensidade das rajadas de vento, e avaliado o coeficiente
da diferença de pressão entre a parte interna da cobertura, e a parte externa, e verificou-se que as
telhas de vedação começam a ser movimentadas pela ação do vento, com rajadas a partir de 19 m/s,
ressaltando que para a verificação atual foi considerado uma situação extrema, em que as telhas não
tiveram nenhuma fixação no travejamento da cobertura, sendo considerado apenas o peso próprio
das telhas intertravadas.
Tabela 1 – Verificação dos esforços
V0
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
S1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
S2
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
0,94
S3
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
Vk (m/s)
12,408
13,2352
14,0624
14,8896
15,7168
16,544
17,3712
18,1984
19,0256
19,8528
20,68
21,5072
22,3344
23,1616
23,9888
24,816
25,6432
26,4704
27,2976
28,1248
28,952
29,7792
30,6064
31,4336
32,2608
33,088
33,9152
34,7424
35,5696
36,3968
37,224
½
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Fonte: Autor, 2019.
ρ Ar
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
Vk²
Pi-Pe (N/m²)
153,9585
92,38
175,1705
105,10
197,7511
118,65
221,7002
133,02
247,0178
148,21
273,7039
164,22
301,7586
181,06
331,1818
198,71
361,9735
217,18
394,1337
236,48
427,6624
256,60
462,5597
277,54
498,8254
299,30
536,4597
321,88
575,4625
345,28
615,8339
369,50
657,5737
394,54
700,6821
420,41
745,159
447,10
791,0044
474,60
838,2183
502,93
886,8008
532,08
936,7517
562,05
988,0712
592,84
1040,759
624,46
1094,816
656,89
1150,241
690,14
1207,034
724,22
1265,196
759,12
1324,727
794,84
1385,626
831,38
O resultado obtido foi comparado a com ocorrências de sinistros de vendaval, regulados pelo
autor, em que as características das edificações são similares as avaliadas no artigo, onde houve a
ocorrência de destelhamento de edificações.
Sinistro 1: Destelhamento em barracão, trata-se estrutura pré-moldada, cobertura de duas águas,
telhas de vedação fibrocimento(danificadas), e aluzinco, inclinação 15°, com área de 400 m².
Edificação situada em Toledo – PR. As figuras 10 a 12, ilustram os danos constatados na
edificação, entretanto cabe ressaltar que os danos afetaram apenas a parte antiga do galpão, cujo as
telhas de vedação instaladas são de fibrocimento.
Figura 10 – Vista da fachada principal da edificação.
Fonte: Autor, 2018.
Figura 11 – Vista aérea da propriedade atingida.
Fonte: Autor, 2018.
Figura 12 – Vista do barracão danificado.
Fonte: Autor, 2018.
Nota-se que houve danos apenas nas telhas de fibrocimento, pois as mesmas não estavam
devidamente fixadas. Na avaliação do evento, foi realizado consulta a estação meteorológica da
região que fica a aproximadamente quarenta quilômetros da propriedade, sendo que a mesma
registrou na data do evento rajadas de até 26.9 m/s, velocidade superior à necessária para causar o
destelhamento, conforme já mencionado.
Sinistro 2: Trata-se de um aviário, que sofreu danos decorrentes de vendaval. Quanto à
cobertura, refere-se a uma cobertura de duas águas, com telhas de vedação em fibrocimento,
inclinação de 20º, e com aproximadamente 3.000 m². A ação do vendaval nesta situação, além do
destelhamento causado pela diferença de pressão, e teve parte da estrutura da cobertura deslocada,
devido a ação da sucção, sobre a estrutura, vide imagens 13 a 16.
Figura 13 – Vista ampla do perfil longitudinal da edificação.
Fonte: Autor, 2018.
Constatado edificação já reparada, entretanto foi possível identificar os pontos de onde as telhas
foram arrancadas durante o vendaval
Figura 14 – Vista da cobertura reparada
Fonte: Autor, 2018.
Figura 15 – Deslocamento das terças, desalinhamento telhas beiral
Fonte: Autor, 2018.
Nota-se o deslocamento das telhas de vedação, o deslocamento ocorreu devido a movimentação
da estrutura do telhado, em virtude das solicitações geradas pela pressão negativa à sotavento.
Figura 16 – Deslocamento da terça, devido a sucção
Fonte: Autor, 2018.
Exemplo prático da ação da sucção sobre a estrutura do telhado, o efeito da pressão negativa
levantou uma das águas da cobertura, e a projetou cerca de 30 mm, gerando assim um
desalinhamento de toda a estrutura do telhado. As setas da figura 6 indicam o sentido do esforço
gerado sobre a estrutura. A edificação foi exposta a um temporal, com rajadas de vento de 30 m/s,
esta intensidade de vento, gera esforços cerca de duas vezes maior que o peso próprio da cobertura.
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com base nas verificações realizadas neste trabalho, buscou-se a compreensão da ação do vento
sobre as telhas de vedação, a verificação realizada tem como objetivo apresentar ao mercado
segurador, o embasamento técnico para caracterizar a ocorrência de vendavais, sendo este tipo de
evento um dos com maior impacto econômico sobre o pagamento de indenizações securitárias.
Além disso, a consideração dos esforços de segunda ordem gerados pela ação do vento são
condicionantes significativas para o dimensionamento adequado de estruturas, principalmente para
coberturas, e estruturas esbeltas.
Conforme apurado, constatou-se que a intensidade estimada das rajadas de vento, para o vento
possa causar um destelhamento, é de aproximadamente 19 m/s, pois rajadas de menor intensidade
não causariam os esforços necessários, para deslocar as telhas de vedação, gerando o
destelhamento.
O estudo focou em nos aspectos de caracterização securitária, entretanto o estudo terá
continuidade, após a fase acadêmica, onde serão elaborados testes, para o confrontamento de dados,
a fim de validar, e ratificar os fatos apurados no estudo realizado avaliando os demais modelos de
cobertura, a fim de determinar um modelo que possa ser adotado como padrão. Cabe ressaltar, no
entanto, que para a situação avaliada, o método adotado pelo mercado securitário para
caracterização de um vendaval, está coerente, pois ampara com certa margem de segurança os casos
de vendaval, uma vez que o intuito é amparar as coberturas contratadas, entretanto o estudo também
viabiliza a que se estabeleçam parâmetros técnicos na avaliação do risco, possibilitando a mitigação
dos riscos por parte das seguradoras.
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1 - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123 informação e
documentação: artigo em publicação periódica científica impressa: apresentação. Rio de Janeiro,
1988a.
2 – LOGSDON, N B, Estruturas de madeira para coberturas, sob a ótica da NBR 7190/1997,
Cuiabá, 2002.
3 – WATANABE, R M, Ação do vento nas edificações, São Paulo 2006.
4 - MOLITERNO, A. Caderno de projetos de telhados em estruturas de madeira. Revisão
técnica: Reyolando M. L. R. F. Brasil. 4. ed. São Paulo: Blucher, 2010.
5 – Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Universitário de Estudos e Pesquisas sobre
Desastres. Atlas brasileira de desastres naturais: 1991 a 2012 / Centro Universitário de
Estudos e Pesquisas sobre Desastres. 2. ed. rev. ampl. – Florianópolis: CEPED UFSC, 2013.
6 – NASCIMENTO, B M e Outros, Abordagem didática e pratica da ação do vento em
edificações São Paulo, 2016.
7 – BLESSMANN, J Efeito do vento em edificações. Porto Alegre, Editora da Universidade
UFRGS 2017a.
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