Jump to content
Brasil Abaixo de Zero

Qual a velocidade do vento necessária para destelhar casas brasileiras?


Erik K. dos Santos
 Share

Recommended Posts

Esta análise, além de Ciências Atmosféricas, envolve conceitos de Mecânica dos Fluidos (física) e Engenharia Estrutural. Foi um dos estudos mais interdisciplinares que já fiz.

 

IMPORTANTE: Quando falo sobre a velocidade do vento necessária para destelhar casas brasileiras, estou me referindo às telhas de cerâmica, já que aquelas mais leves como zinco, PVC, brasilit, possuem resistência muito variável, a qual depende do aparafusamento, densidade, entre outros fatores.

 

Primeiramente, a eficiência do vento em provocar destelhamentos varia bastante conforme o fenômeno: tornados e dust devils são mais eficazes do que frentes de rajada, que por sua vez superam downbursts nesse quesito. Isso acontece porque os ventos de um downburst possuem uma leve inclinação descendente, principalmente nas áreas centrais, o que gera mais carga vertical e menos força lateral.

 

0e6a44f1-b57a-4a48-a8e3-b3302c13147e.jpg

Estragos de um temporal em Tabira (PE) em 18 de março de 2021. Não é incomum que as chuvas com vendaval na região derrubem até paredes, dada a infraestrutura menos resistente.

 

A região do país também faz diferença. No Norte e Nordeste, por exemplo, casas típicas podem destelhar facilmente com ventos relativamente baixos, como 75 km/h, principalmente em dust devils. Um exemplo são os municípios do Sertão do Pajeú, em Pernambuco, como Itapetim e Tabira, onde rajadas intensas são mais comuns em comparação com o resto do estado, além das telhas de cerâmica serem mais simples. No Centro-Oeste e Sudeste, destelhamentos não ocorrem com tanta facilidade. Já no Sul, o que se observa normalmente é o vento arrancando a cobertura completa do telhado durante vendavais realmente severos, já que as telhas da região são frequentemente reforçadas.

 

image.thumb.png.dfd332581ebc7fecf91ba9528065ce9a.png

 

Para dimensionar o efeito do vento, podemos considerar a força média de arrasto do vento sobre uma superfície de 0,1 m² com Coeficiente de Arrasto (Cd) = 1. De forma simplificada, um vento puro de 50 km/h gera aproximadamente 12 N, 75 km/h cerca de 26 N e 100 km/h chega a 47 N. Essa força se torna mais eficiente em condições de chuva intensa, pois a água gera uma força de impacto uniforme, sem desvio significativo e transfere grande parte da sua energia cinética para o objeto. Ventos secos sofrem mais com a aerodinâmica: telhas são relativamente planas, o que reduz o arrasto.

 

Sendo assim, uma telha solta com força-peso de 24,5 N (peso médio de 2,5 kg) já pode ser levemente deslocada por um vento de 72 km/h acompanhado de chuva intensa, pois é a velocidade na qual a força de arrasto se iguala à força-peso. Na prática, essa velocidade representa apenas o ponto em que a força lateral supera a força-peso. Ou seja, um vento horizontal, como em uma frente de rajada, teria de ser um pouco mais forte para movê-la ao ponto de derrubar a peça do telhado, algo que poderíamos arredondar para 75 a 80 km/h. Para um tornado ou dust devil, o esforço seria menor, pois trata-se basicamente da força de sucção superar a força-peso. Além disso, é importante destacar que, em um vento seco, a aerodinâmica do objeto diminui um pouco o arrasto.

 

Em tornados, o efeito é ainda mais pronunciado, pois envolve basicamente o equilíbrio entre uma força ascendente e outra descendente. Em downbursts, os ventos possuem componente descendente maior, o que diminui um pouco a eficiência. Nesse cenário, ventos entre 85 e 95 km/h já conseguem deslocar telhas soltas, explicando a frequência de destelhamentos em locais como o Sertão do Pajeú, onde as telhas são geralmente do tipo colonial, que oferecem um encaixe menos eficiente.

 

Obviamente, sabemos que as telhas não são colocadas no telhado de qualquer jeito, envolvendo fatores como encaixe, atrito e distribuição do peso no telhado. O destelhamento geralmente ocorre quando a pressão do vento aumenta significativamente na parte interna da casa, gerando um efeito de sucção suficiente para levantar as peças.

 

Em vendavais severos (aqueles com rajadas acima de 130 km/h), geralmente uma telha menos encaixada ou uma abertura permite que o vento adentre sob o telhado, criando um efeito dominó que facilita o destelhamento generalizado. Em síntese, basta uma telha mal encaixada ou uma fresta para o vento entrar por baixo e levantar várias de uma vez. No entanto, isso geralmente ocorre em rajadas de vento severas. Portanto, uma simples fresta faz uma diferença crítica para a segurança estrutural e pode até trazer risco à vida.

 

Vendaval_Piracicaba_03-11-2023_2.jpg

Em 3 de novembro de 2023, um vendaval com rajadas de até 92 km/h chegou a derrubar duas telhas de cerâmica de um condomínio residencial (vila) em Piracicaba (SP)

 

No estado de São Paulo, considerando telhados de cerâmica típicos, como os modelos paulistas, o peso médio de um telhado costuma ser de aproximadamente 65 kg por metro quadrado. Isso equivale a uma força lateral gerada por um vento de cerca de 116 km/h. Na prática, se o vento conseguir adentrar por baixo do telhado com essa velocidade, há chances reais de destelhamento, embora na maioria dos casos não seja tão simples para o vento invadir o interior da estrutura de forma tão uniforme. Nesse caso, até 120 km/h, os telhados típicos da região têm uma boa resistência, principalmente em áreas suscetíveis a ventos extremos dessa intensidade, como a Baixada Santista e as regiões de Campinas, Sorocaba, Piracicaba e Vale do Paraíba. Acima de 130 ou 140 km/h, rajadas que não são incomuns no interior paulista durante downbursts isolados, é que passam a ser severos.

 

Assim, para destelhamentos mais generalizados, que envolvam várias telhas e comprometam de fato a cobertura, o vento precisa superar significativamente essa resistência. Levando em conta o peso, o encaixe das telhas e o atrito do telhado, a velocidade mínima efetiva pode ser arredondada para 130 km/h. Ventos nessa intensidade conseguem deslocar várias telhas de uma vez.

 

Com base em filmagens e relatos da mídia, considera-se que destelhamentos leves e isolados no estado geralmente começam a ocorrer na faixa de 100 a 105 km/h, e mesmo assim em quantidade limitada. Rajadas em torno de 90 km/h podem, em casos isolados, até ser suficientes para danificar telhados frágeis sob chuva torrencial, mas isso é raro e geralmente ocorre em fachadas sem cobertura inferior.

 

 

Conclusões:

  • Ventos em torno de 75 a 80 km/h já podem deslocar ligeiramente uma telha solta de 2,5 kg em condições de chuva torrencial. Isso também é citado na Escala de Beaufort como valor mínimo para tal dano.
  • Em cenários realistas, especialmente considerando telhados com encaixe típico, a faixa mínima costuma ser entre 95 e 105 km/h para a maioria das construções, havendo exceções.
  • A maioria das construções do centro-sul e Sul brasileiro resistem bem a ventos de até 120 km/h sem destelhar. Entre 120 e 129 km/h, partes maiores podem começar a se soltar. Destelhamentos generalizados geralmente ocorrem a partir de 130 ou 140 km/h.
Edited by Erik K. dos Santos
  • Like 2
  • Thanks 1
Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

×
×
  • Create New...

Important Information

By using this site, you agree to our Guidelines.