Cargas de vento e neve em pérgulas: o que especificar
A classificação de carga de uma pérgula só tem significado quando acompanhada da respetiva base de cálculo. As cargas de neve e vento dependem do local — a prática europeia determina-as segundo a EN 1991-1-3 para a neve e a EN 1991-1-4 para o vento, cada uma em conjunto com o anexo nacional do país de instalação — e também dependem da posição das lâminas e da fundação. Envie os dados do local com o pedido de informação e pergunte em que cálculo se baseia o valor.
Porque são importantes as cargas numa pérgula?
Uma pérgula é um telhado. Pode ser uma estrutura leve de alumínio com componentes móveis, em vez de um edifício convencional, mas tem de se manter de pé perante as mesmas condições meteorológicas a que está sujeito qualquer telhado e de o fazer enquanto abre, fecha e roda milhares de vezes ao longo da sua vida útil.
Daqui decorrem três consequências para o comprador:
- A carga determina a estrutura, os pilares e as fixações. Uma estrutura dimensionada para um pátio abrigado e a mesma estrutura dimensionada para um local costeiro exposto não são o mesmo produto, mesmo que pareçam idênticas numa fotografia de catálogo.
- A classificação é uma afirmação que precisa de uma base. «Suporta 50 kg/m²» ou «estável a 80 km/h» pouco significa até saber que norma foi aplicada, em que ângulo estavam as lâminas, para que vão e com que fundação. Sem estes dados, o número não é uma especificação completa.
- Parte do risco depende do local, não do produto. A fundação, o substrato da superfície de montagem e os requisitos da autoridade local determinam o que pode ser construído; o cálculo do produto não os pode resolver na fábrica.
Que cargas atuam sobre uma pérgula?
| Carga | Fonte dos dados | Situação mais desfavorável num telhado de lâminas orientáveis | Nota |
|---|---|---|---|
| Ação do vento | EN 1991-1-4 com o anexo nacional; exposição e terreno do local | Rajada com o telhado fechado e sucção com o telhado aberto ou parcialmente aberto | A sucção costuma ser mais determinante para a ancoragem do que a pressão descendente para a estrutura |
| Ação da neve | EN 1991-1-3 com o anexo nacional; carga de neve no solo para o local | Lâminas fechadas com uma camada uniforme; acumulação por deriva e irregular em telhados adjacentes | Considera-se que a neve atua sobre um telhado de lâminas na configuração fechada |
| Peso próprio | Massa do próprio produto, indicada no desenho do fabricante | Constante e referência para todos os outros cálculos | Pergunte o que está incluído: estrutura, lâminas, guias, motor, estores |
| Ações térmicas e outras | Intervalo de temperaturas do local | Dilatação e contração de perfis longos de alumínio | Importante para vãos longos e para guias que têm de permanecer alinhadas |
| Carga de manutenção | Carga de pessoas para limpeza e assistência | Acesso às lâminas e às caleiras | Pergunte que acesso o projeto prevê e que cargas admite |
As combinações são tão importantes como as cargas individuais: o vento e a neve não são verificados isoladamente, e, para um determinado local, o caso determinante é muitas vezes uma combinação, não um único fenómeno.
Que normas de cálculo se aplicam?
Para as ações sobre a estrutura, a prática europeia recorre à série dos Eurocódigos:
- EN 1991-1-3 — ações da neve. A carga de neve no telhado é calculada a partir da carga de neve no solo para o local e ajustada por coeficientes que têm em conta a forma do telhado, a acumulação por ação do vento e a exposição, bem como o calor perdido através do telhado.
- EN 1991-1-4 — ações do vento. A carga do vento resulta da pressão de velocidade de pico no local, ajustada por coeficientes de pressão relativos à forma e ao terreno circundante.
- Anexos nacionais — cada país define os seus próprios valores no quadro dos Eurocódigos: mapas de carga de neve no solo, mapas de velocidade do vento e os coeficientes de segurança aplicáveis. Por isso, a mesma pérgula pode ser calculada de forma diferente em dois países, sendo ambos os cálculos corretos.
- Norma de cálculo do alumínio — as estruturas de alumínio são dimensionadas segundo uma parte distinta da família dos Eurocódigos (EN 1999-1-1), que abrange o comportamento específico do material, e não as cargas em si.
- Aprovação local — na maioria das jurisdições, uma estrutura permanente deste tipo precisa de ser verificada por um engenheiro de estruturas local; essa aprovação é uma etapa distinta do cálculo do produto.
Dados do local a enviar com um pedido de cotação
| Elemento | Porque é importante | Formato de exemplo |
|---|---|---|
| Localização e altitude | Determina os valores de neve e vento do anexo nacional | Localidade, país, altitude em metros |
| Exposição e terreno | A categoria do terreno altera substancialmente a pressão do vento | Urbano, suburbano, costa aberta, pátio abrigado |
| Edifícios próximos e respetivas alturas | A turbulência e a proteção alteram as pressões locais | Breve descrição e fotografias |
| Vão, largura e profundidade | Determina as dimensões da estrutura e o comprimento das lâminas | Milímetros, mais a altura livre sob o telhado |
| Tipo de fixação | Independente, fixada a uma parede de um lado ou entre duas paredes | Esquema da disposição dos apoios |
| Tipo de lâminas do telhado | Lâminas deslizantes, orientáveis ou dobráveis têm comportamentos diferentes perante o vento e a neve | Modelo ou tipo e indicação de se o telhado recolhe totalmente |
| Estores laterais e envidraçados | Os estores fecham a área exposta ao vento e alteram o percurso das cargas; os envidraçados acrescentam massa | Quais os lados, que produtos e se são retráteis |
| Utilização e acesso | Acesso para limpeza e manutenção e indicação de se é possível caminhar sobre o telhado | Como será feita a manutenção do telhado |
| Condições da fundação | Tipo de solo, laje existente ou necessidade de novas fundações | Situação atual e eventuais dados geotécnicos |
| Requisitos da autoridade local | Aprovações, regras de incêndio e segurança, restrições de vizinhança ou urbanísticas | Condições já impostas |
Envie, no primeiro pedido, o máximo possível destes dados. Cada elemento em falta transforma-se num pressuposto, e um pressuposto é um ponto cuja correção posterior custa dinheiro.
Estrutura, pilares e ancoragem
Em termos qualitativos: os pilares suportam as cargas verticais e o momento provocado pelo vento; a estrutura do telhado suporta os vãos; a ancoragem transfere ambos para o solo ou para a laje. As classificações publicadas pelos fabricantes dependem frequentemente de uma fundação especificada — dimensões de sapatas e dimensões dos chumbadouros indicadas na ficha técnica — porque o mesmo telhado assente numa base mais fraca constitui uma estrutura diferente.
Há dois hábitos dos engenheiros de estruturas ao ler um desenho que vale a pena adotar:
- Pergunte o que a classificação pressupõe relativamente à base. Um valor de neve ou vento que só é válido com uma determinada sapata não é uma propriedade exclusiva do telhado; é uma propriedade do conjunto telhado e fundação, e a segunda parte fica a cargo do seu local.
- Pergunte pelos pormenores da ancoragem para resistir à sucção. O vento sobre um telhado de lâminas aberto puxa para cima com tanta frequência como empurra para baixo, e são normalmente as ancoragens, não a estrutura, que resistem a essa força. Uma solução de ancoragem concebida para o substrato real — betão, alvenaria, aço ou madeira — vale mais do que uma instrução de fixação genérica.
Como se comporta uma pérgula de lâminas orientáveis perante o vento e a neve?
Um telhado de lâminas tem várias posições, cada uma com a sua própria aerodinâmica:
- Fechado. O telhado comporta-se como uma superfície: a neve pode acumular-se, a pressão do vento atua sobre toda a área e as caleiras escoam a água da fusão. É esta a configuração usada nos cálculos da carga de neve.
- Aberto ou parcialmente aberto. As lâminas ficam inclinadas; o telhado deixa de ser uma superfície contínua e passa a ser um conjunto de lâminas, a sucção aumenta e a estrutura fica sujeita ao vento que passa entre as lâminas, bem como ao que passa por cima delas.
- Recolhido. O telhado fica recolhido para um dos lados; o percurso das cargas volta a mudar. Normalmente é esta a posição prevista pela lógica de tempestade, quando o sistema tem alimentação elétrica e sensores para a determinar.
Há uma promessa que não deve ser feita nem aceite: o deslizamento automático da neve. Um telhado de lâminas que «descarrega a neve ao abrir» depende de a neve deslizar antes de a abertura terminar, do ângulo, da temperatura e do que se encontra por baixo. Não substitui um cálculo de carga de neve, e uma ficha técnica que o apresenta como alternativa a esse cálculo está a omiti-lo.
Fundações e fixações à parede
As fundações suportam as cargas que a estrutura não consegue absorver: a sucção, o momento na base de cada pilar e o peso vertical. As dimensões dependem do solo e das cargas; por isso, quando uma classificação publicada especifica as dimensões das sapatas, está na realidade a especificar um sistema.
As fixações à parede exigem atenção especial. Fixar um dos lados a um edifício transfere a carga do vento para a parede, pelo que o material, a espessura e o estado da parede passam a fazer parte da estrutura. Peça o pormenor da fixação e confirme que corresponde ao que existe realmente: um suporte concebido para betão não é adequado a uma parede de caixa de ar.
Em ambos os casos, a aprovação do engenheiro de estruturas local confirma que o projeto é adequado ao local; o cálculo do fornecedor abrange o produto, e os dois em conjunto abrangem o projeto.
Quem é responsável por quê?
| Parte | Responsabilidade |
|---|---|
| Fabricante / fornecedor | Cálculo do produto para a configuração vendida: estrutura, lâminas, pilares, guias e motores, para os valores de carga e os pressupostos relativos à fundação indicados na ficha técnica |
| Engenheiro responsável pelo projeto (local) | Cargas do local determinadas pelo anexo nacional, verificação das fundações e fixações e aprovação exigida pela autoridade local |
| Instalador | Execução de acordo com o desenho e o manual: binário de aperto das fixações, alinhamento, vedação e colocação dos sensores em funcionamento |
| Comprador | Envio rigoroso dos dados do local, arquivo dos pressupostos e obtenção da aprovação local |
A maioria dos litígios nesta área resulta de uma lacuna entre os dois primeiros intervenientes: tratar o cálculo do produto como aprovação do local, ou tratar um pressuposto relativo ao local como garantia do produto. Registar por escrito a divisão de responsabilidades elimina essa lacuna.
Na prática, esta divisão também se reflete em questões do dia a dia. Quem decide quando o telhado se recolhe durante uma tempestade: o limite do sensor ou uma pessoa no local? Quem faz a manutenção das caleiras e com que frequência? Quem arquiva o cálculo para a inspeção seguinte? As respostas acordadas antes da entrega não custam nada; as que são negociadas durante a primeira avaria consomem tempo e, normalmente, boa vontade. A página sobre garantia e assistência explica o que acontece depois de a instalação ser aceite.
Como interpretar uma classificação numa ficha técnica
Antes de comparar uma classificação com outra, verifique cinco elementos:
- A norma e a respetiva versão — que partes dos Eurocódigos foram usadas e que anexo nacional foi aplicado.
- Os valores de carga e o ângulo das lâminas — as posições fechada, aberta e recolhida correspondem a três estruturas diferentes.
- O vão a que os valores se aplicam — uma classificação para um modelo mais pequeno não se aplica automaticamente a um maior.
- As condições da fundação — dimensões da sapata, dimensões das ancoragens e substrato pressupostos.
- O que está incluído no peso próprio — os estores, os envidraçados e os acessórios alteram tanto o peso como a área exposta ao vento.
Perguntas frequentes
Que carga de neve pode suportar uma pérgula?
Depende do modelo, do vão e da base de cálculo subjacente ao valor. Por isso, a resposta tem de vir do cálculo do fabricante para a sua configuração, e não de um número em destaque. Indique a localização no pedido — é ela que determina a carga de neve no solo — e pergunte em que cálculo e anexo nacional se baseia a classificação.
Uma classe de vento segundo a EN 13659 comprova a resistência estrutural?
Não. A EN 13659 é a norma de produto para persianas e estores venezianos exteriores; classifica o desempenho do produto, não a capacidade estrutural de uma estrutura independente ou fixada à parede. As ações estruturais do vento e da neve numa pérgula são determinadas segundo a EN 1991-1-4 e a EN 1991-1-3, em conjunto com o anexo nacional, e a estrutura é verificada segundo a norma de cálculo do alumínio.
Os estores laterais alteram a carga do vento?
Sim. Os estores fecham os lados abertos, aumentando a área sobre a qual o vento atua e alterando a forma como a carga é transferida para os pilares e as fundações; os envidraçados acrescentam ainda massa. Se estiver a prever estores, inclua-os no pedido de cotação, para que a configuração calculada seja a que vai receber.
Preciso de um engenheiro de estruturas?
Muitas vezes, sim, geralmente porque a autoridade local o exige para uma estrutura permanente. O engenheiro verifica as cargas do local, as fundações e as fixações e aprova a instalação; o cálculo do fabricante abrange o produto. Normalmente são necessários ambos e um não substitui o outro.
Basta indicar a velocidade do vento em km/h?
Não. Uma velocidade do vento isolada é uma afirmação sem base: não indica a norma, o ângulo das lâminas, o vão nem a fundação a que se refere. Peça a classe ou o valor de carga acompanhado da respetiva base de cálculo, tal como faria para um estore zip — consulte a página sobre resistência ao vento para saber como interpretar estas declarações.
De que fundação preciso?
Depende das cargas, do solo e da estrutura. Por isso, os fabricantes que publicam as dimensões das sapatas estão a indicar um pressuposto relativo ao sistema, não uma resposta universal. Envie as condições do solo com o pedido de cotação — laje existente ou fundação nova, tipo de solo e eventuais dados geotécnicos — e pergunte que fundação é pressuposta pela classificação; depois, peça uma verificação local.
Fontes e normas
- CEN-CENELEC — entidade que publica as normas de ações dos Eurocódigos aqui referidas (EN 1991-1-3 para a neve, EN 1991-1-4 para o vento e EN 1999-1-1 para estruturas de alumínio); confirme a edição atual e o anexo nacional aplicável antes de indicar uma cláusula.
- Os valores de neve e vento têm de ser obtidos no anexo nacional do país de instalação, não nesta página.
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