Coberturas Planas

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  • COBERTURAS PLANAS DE EDIFCIOS LEVES

    Anlise de Solues

    NUNO MIGUEL ROCHA ESTEVES

    Dissertao submetida para satisfao parcial dos requisitos do grau de MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL ESPECIALIZAO EM CONSTRUES

    Orientador: Professor Doutor Hiplito Jos Campos de Sousa

    MARO DE 2012

  • MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2011/2012 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

    Tel. +351-22-508 1901

    Fax +351-22-508 1446

    miec@fe.up.pt

    Editado por

    FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO

    Rua Dr. Roberto Frias

    4200-465 PORTO

    Portugal

    Tel. +351-22-508 1400

    Fax +351-22-508 1440

    feup@fe.up.pt

    http://www.fe.up.pt

    Reprodues parciais deste documento sero autorizadas na condio que seja mencionado o Autor e feita referncia a Mestrado Integrado em Engenharia Civil - 2009/2010 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2009.

    As opinies e informaes includas neste documento representam unicamente o ponto de vista do respetivo Autor, no podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em relao a erros ou omisses que possam existir.

    Este documento foi produzido a partir de verso eletrnica fornecida pelo respetivo Autor.

  • A meus Pais

    A nova fonte de poder no o dinheiro nas mos de poucos, mas informao nas mos de muitos

    John Lennon

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    AGRADECIMENTOS

    Este trabalho resulta do culminar da minha formao enquanto aluno do curso de Mestrado Integrado em Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, a qual devo a todas as pessoas que me apoiaram na minha vida pessoal e acadmica e s quais gostaria de deixar o meu mais sincero agradecimento.

    Ao Professor Hiplito Sousa, deixo-lhe um sincero agradecimento pela disponibilidade, dedicao e pacincia que desde incio demonstrou. Pelas ideias e orientaes claras e pela motivao que me procurou transmitir para que pudesse produzir um bom trabalho num to curto espao de tempo.

    Aos meus amigos, em particular queles que me acompanharam e apoiaram durante o percurso acadmico e que estiveram presentes nos momentos bons e nos momentos maus, deixo-lhes aqui o meu agradecimento.

    Aos meus pais pela presena constante na minha vida, pela educao exemplar que me transmitiram, pelos sacrifcios que passaram para me garantir a melhor formao que pude ter e pela confiana que depositaram em mim, deixo-lhes aqui o meu mais profundo agradecimento.

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    RESUMO

    O presente trabalho pretende dar a conhecer formas de construo de coberturas planas com componentes leves que constituam alternativas viveis s solues utilizadas tradicionalmente em Portugal, bem como documentar e organizar informao relativa aos constituintes de uma cobertura deste tipo.

    Inicialmente, realizada uma descrio geral das utilizaes histricas de coberturas planas e as evolues que estas foram sofrendo. So tambm apresentadas algumas classificaes referentes a este tipo de coberturas segundo informaes tcnicas portuguesas.

    Em seguida so dados a conhecer alguns tipos de aes a que este tipo de coberturas est sujeito, os sistemas estruturais mais usuais e os tipos de decks a utilizar. Na apresentao dos decks portantes de cobertura, abordam-se algumas caractersticas de materiais leves e de algumas normas tcnicas relevantes no seu estudo.

    ainda feita uma descrio das restantes camadas como protees de revestimento, impermeabilizaes e isolamentos, onde so apresentadas as suas funes, materiais e algumas caractersticas construtivas ou de produo.

    Por fim, so apresentados quatro exemplos de coberturas planas leves em edifcios j existentes, onde se procura perceber algumas das diferenas entre as solues de cobertura utilizadas, nomeadamente o peso prprio, a capacidade de carga e a capacidade de isolamento trmico.

    PALAVRAS-CHAVE: Cobertura plana, terrao, construo leve, anlise de solues, deck de cobertura.

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    ABSTRACT

    The present work intends to make known some forms of flat roof construction using lightweight components that may be used as feasible alternatives to the Portuguese traditional forms of construction, and also document and organize information about components used on this type of roof.

    Initially, it is performed an overview of the historical uses given to flat roofs and the evolutions that occurred. It is also presented some flat roof classifications according to Portuguese technical information.

    It is also make known the main actions that this kind of construction is subjected, the most common structural systems and the loadbering decks. On the presentation of loadbering decks solutions, it is discussed some characteristics of lightweight materials and some relevant normalizations.

    Following it is described the composing layers of a flat roof such as protections, waterproofing and insulation, where are presented its functions, composing materials and design principles.

    Lastly, its presented four examples of lightweight flat roof construction, which are used to understand some differences between the variety of solutions, such as self-weight, loading capacity and thermal insulation.

    KEYWORDS: Flat roof, terrace, lightweight construction, solution analysis, roof decking

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    NDICE GERAL

    AGRADECIMENTOS ................................................................................................................... I RESUMO ................................................................................................................................ III ABSTRACT .............................................................................................................................. V

    1 INTRODUO ................................................................. 1 1.1 ENQUADRAMENTO ..................................................................................................... 1 1.2 OBJETIVOS E METODOLOGIA ...................................................................................... 3 1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO ........................................................................................ 3

    2 GENERALIDADES SOBRE COBERTURAS PLANAS .. 5 2.1 EVOLUO DA COBERTURA PLANA [3] ....................................................................... 5 2.1.1 COBERTURAS EM TERRA E BARRO ...................................................................................... 5 2.1.2 APARECIMENTO DAS PRIMEIRAS COBERTURAS EM TERRAO NA EUROPA CENTRAL ............... 8 2.1.3 AFIRMAO DAS COBERTURAS PLANAS EM CHICAGO ......................................................... 10 2.1.4 TIPOS DE CONSTRUO NO MOVIMENTO MODERNISTA ....................................................... 11 2.1.5 A EXPANSO DAS COBERTURAS PLANAS AT ARQUITETURA CONTEMPORNEA ................. 11

    2.2 CLASSIFICAO DE COBERTURAS PLANAS SEGUNDO O ITE34 [11] ............................ 13 2.2.1 CLASSIFICAO QUANTO ACESSIBILIDADE ...................................................................... 13 2.2.2 CLASSIFICAO QUANTO CAMADA DE PROTEO ............................................................ 14 2.2.3 CLASSIFICAO QUANTO AO TIPO DE IMPERMEABILIZAO ................................................. 15 2.2.4 CLASSIFICAO QUANTO LOCALIZAO DA CAMADA DE ISOLAMENTO TRMICO ................. 15 2.2.5 CLASSIFICAO QUANTO PENDENTE............................................................................... 17 2.2.6 CLASSIFICAO QUANTO ESTRUTURA RESISTENTE .......................................................... 18

    3 ESTRUTURA PORTANTE DE COBERTURAS PLANAS ....................................................................................... 21 3.1 CONSIDERAES GERAIS ........................................................................................ 21 3.2 TIPOS DE AES EM COBERTURAS PLANAS .............................................................. 22 3.2.1 PESO PRPRIO [3] ........................................................................................................... 22 3.2.2 AES IMPOSTAS ............................................................................................................ 23 3.2.3 AO DA NEVE ................................................................................................................. 24 3.2.4 AO DO VENTO .............................................................................................................. 26 3.3 SISTEMAS ESTRUTURAIS PRIMRIOS [3] ................................................................... 29 3.3.1 SISTEMAS COM ELEMENTOS MACIOS ............................................................................... 29 3.3.1.1 Viga simplesmente apoiada ...................................................................................... 29

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    3.3.1.2 Viga contnua com trs vos ..................................................................................... 29 3.3.1.3 Prtico encastrado ..................................................................................................... 29 3.3.1.4 Prtico articulado ...................................................................................................