Teste de arrancamento do vento
Guia de práticas para coberturas planas – Parte 4
Nas seções anteriores do guia de coberturas planas, exploramos os fundamentos do planejamento de uma cobertura plana, as distinções entre coberturas planas e inclinadas, a estrutura dessas coberturas, métodos de proteção da posição e o tema do pré-dimensionamento. Os resultados de um teste de arrancamento de vento podem fornecer informações valiosas para a elaboração de um dimensionamento inicial. Mas o que exatamente isso implica e que tipo de informações podem ser obtidas?
O teste de arrancamento do vento é um procedimento de teste de sucção do vento usado para avaliar a estabilidade posicional contra cargas de vento em sistemas de telhado. Em sistemas de impermeabilização de telhado fixados mecanicamente, a carga de falha é especificada de acordo com a EAD ou a DIN 16002.
O teste de arrancamento do vento é um procedimento de teste de sucção do vento usado para avaliar a estabilidade posicional contra cargas de vento em sistemas de telhado. Em sistemas de impermeabilização de telhado fixados mecanicamente, a carga de falha é especificada de acordo com a EAD ou a DIN 16002.
Possíveis pontos fracos da fixação da cobertura plana
Com o teste de arrancamento do vento, há três pontos fracos ou cenários possíveis que podem causar uma falha no sistema.
- A conexão entre a membrana da cobertura e o disco de fixação. Normalmente, esse é o elo mais fraco da corrente. A carga de falha depende muito das propriedades mecânicas da membrana da cobertura.
- A conexão entre o disco de fixação e o parafuso. Aqui, a carga de falha depende muito do material do disco e da geometria da cabeça do parafuso.
- A conexão entre o parafuso e o substrato.
Configurações do teste
A configuração do teste de arrancamento pelo vento compreende diversos componentes e assemelha-se à montagem de um telhado de teste. Uma estrutura de madeira é utilizada, reproduzindo as dimensões externas do item de teste. Essa estrutura reflete as mesmas dimensões da cobertura na qual a sucção do vento será posteriormente gerada. No interior dessa estrutura, encontra-se um perfil trapezoidal de aço. Uma camada de 10 cm de material isolante fica na parte superior. A membrana da cobertura é posicionada sobre o material isolante e fixada em uma grade predefinida.
O material do perfil trapezoidal de aço e o isolamento são escolhidos para possuir um grau inferior ou estar na área da propriedade mais desfavorável. Isso assegura que os resultados do teste possam ser aplicados a chapas de aço com ondulação trapezoidal que tenham propriedades de resistência mais elevadas e isolamento com maior resistência à compressão. Após a conclusão da montagem do telhado de teste e a soldagem da sobreposição da membrana do telhado, o teste é realizado sob uma cobertura. Nesse ambiente protegido, são criadas rajadas de vento artificiais, provocando a elevação da membrana do telhado.
A quantidade, a frequência e a intensidade das rajadas de vento são rigorosamente definidas. Cada rajada de vento dura 8 segundos, consistindo em uma fase de aumento da sucção do vento, seguida por uma manutenção de 2 segundos e, finalmente, uma redução. A próxima sucção de vento inicia imediatamente após. Um ciclo é concluído após 1.415 rajadas de vento. A força é acumulada gradualmente durante cada ciclo. O teste prossegue até que ocorra uma falha no sistema. Um teste de arrancamento de vento conforme a EAD ou a DIN 16002 pode se estender por até três dias.
O material do perfil trapezoidal de aço e o isolamento são escolhidos para possuir um grau inferior ou estar na área da propriedade mais desfavorável. Isso assegura que os resultados do teste possam ser aplicados a chapas de aço com ondulação trapezoidal que tenham propriedades de resistência mais elevadas e isolamento com maior resistência à compressão. Após a conclusão da montagem do telhado de teste e a soldagem da sobreposição da membrana do telhado, o teste é realizado sob uma cobertura. Nesse ambiente protegido, são criadas rajadas de vento artificiais, provocando a elevação da membrana do telhado.
A quantidade, a frequência e a intensidade das rajadas de vento são rigorosamente definidas. Cada rajada de vento dura 8 segundos, consistindo em uma fase de aumento da sucção do vento, seguida por uma manutenção de 2 segundos e, finalmente, uma redução. A próxima sucção de vento inicia imediatamente após. Um ciclo é concluído após 1.415 rajadas de vento. A força é acumulada gradualmente durante cada ciclo. O teste prossegue até que ocorra uma falha no sistema. Um teste de arrancamento de vento conforme a EAD ou a DIN 16002 pode se estender por até três dias.
Resultados do teste
O padrão de falha mais comum em um teste de arrancamento é o rasgo (imagem à esquerda) ou o puxamento da membrana da cobertura (imagem à direita). Eles são responsáveis por cerca de 90% de todos os casos de falha em um teste de arrancamento.
Outra ocorrência, embora rara, é a retirada do fixador do substrato, com uma frequência de aproximadamente 8%. Esse tipo de falha é mais comum em membranas de telhado extremamente robustas e representa uma falha típica nos sistemas de fixação de trilhos lineares.
Embora bastante incomum, é possível que a membrana de cobertura seja retirada de trás da costura soldada. Normalmente, isso ocorre devido a um erro de fixação durante a soldagem da membrana ou a um defeito no material do tecido incorporado na membrana de cobertura. Após a realização de um teste de arrancamento de vento, o cliente recebe um relatório detalhado.
Esse documento descreve inicialmente a configuração do sistema, incluindo todos os componentes individuais, e os resultados são determinados com o auxílio de fatores de correção e fatores de segurança parciais. Em seguida, a configuração do teste é apresentada por meio de imagens, e qualquer falha é documentada.
O valor nominal da capacidade de suporte de carga, derivado do relatório de teste - podendo ser reduzido a um valor específico com base no sistema ETA do fabricante - é então incorporado ao cálculo da carga de vento. O próximo segmento de nosso guia abordará o cálculo da carga de vento de acordo com a norma DIN EN 1991-1-4.
Embora bastante incomum, é possível que a membrana de cobertura seja retirada de trás da costura soldada. Normalmente, isso ocorre devido a um erro de fixação durante a soldagem da membrana ou a um defeito no material do tecido incorporado na membrana de cobertura. Após a realização de um teste de arrancamento de vento, o cliente recebe um relatório detalhado.
Esse documento descreve inicialmente a configuração do sistema, incluindo todos os componentes individuais, e os resultados são determinados com o auxílio de fatores de correção e fatores de segurança parciais. Em seguida, a configuração do teste é apresentada por meio de imagens, e qualquer falha é documentada.
O valor nominal da capacidade de suporte de carga, derivado do relatório de teste - podendo ser reduzido a um valor específico com base no sistema ETA do fabricante - é então incorporado ao cálculo da carga de vento. O próximo segmento de nosso guia abordará o cálculo da carga de vento de acordo com a norma DIN EN 1991-1-4.