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Alpendre em aço para carro: calculadora da estrutura

Uma cobertura de uma água em tubo rectangular. Indique comprimento, balanço e altura, e a calculadora faz as contas aos prumos, vigas e ripas, à massa da estrutura, à área coberta e à corrente de soldadura.

Um exemplo calculado: 6000 × 3500 × 2400

Um alpendre para um carro: 6 m de comprimento, 3,5 m de balanço, prumos de 2,4 m em 60×60×3, ripas de 40×20×2 e chapa perfilada de 0,7 mm.

PeçaPerfilComprimento, mmQtd.
Prumo60x60x333006
Viga longitudinal60x60x360002
Viga inclinada60x60x335007
Ripa40x20x260006

A massa é calculada sem os raios de dobragem do perfil, por isso fica dois a três por cento abaixo das tabelas da norma. Não se acrescenta margem para o corte da serra nem para erros de medida: ao comprar, junte uma barra comercial.

A inclinação é o único número que não se pode aldrabar

Um alpendre de uma água assenta num só número: a inclinação. Tudo o resto pode ser aproximado; a inclinação não.

  • Chapa perfilada — a partir de 8–10°. Abaixo disso a água sobe pela onda por capilaridade e entra pela sobreposição, e no Inverno a neve fica num telhado que nunca foi feito para a aguentar.
  • Policarbonato — a partir de 5–8°, e sempre com os alvéolos no sentido da pendente: atravessados tornam-se caleiras cheias de condensação.

Num balanço de 3,5 m, 10° são cerca de 600 mm de diferença de altura entre a fila da frente e a de trás. É mais fácil obtê-la com prumos de comprimentos diferentes do que cortando as vigas: um corte em esquadria em tubo de 60×60 pede um gabarito, enquanto mais 600 mm em quatro prumos são só outra linha na lista de corte.

O que a calculadora não faz

A inclinação não está no modelo: a viga tira-se do balanço sem correcção da pendente. A 10° isso subestima o comprimento em um e meio por cento — menos do que a margem de corte. A carga de neve não se calcula de todo: em zonas com neve o afastamento das vigas desce para 700–800 mm, e essa decisão pertence ao regulamento local, não a uma calculadora.

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Prumos e enterramento

  • Afastamento não superior a 3 m; a calculadora põe-nos aos pares a cada três metros e junta um par no fim.
  • Enterramento de 0,9–1,2 m em betão: aqui não é só o gelo que pode levantar um prumo, é também o vento.
  • A viga de topo não é opcional — é ela que faz de prumos soltos um pórtico.

Parâmetros de soldadura

Uma parede de 3 mm solda-se com mais segurança do que os 2 mm de um portão, mas aqui há três vezes mais nós e todos por cima da cabeça. Os valores são os mesmos da página soldar tubo quadrado; a calculadora acima mostra a linha para a espessura de parede escolhida.

Parede, mmPerfilMIG/MAGMMA
1,220×20, 20×400,8 mm · 50–70 A · 16–17 V2,0 mm · 50–65 A, cordão intermitente
1,540×20, 40×400,8 mm · 70–90 A · 17–18 V2,0 mm · 55–70 A, cordão intermitente
2,040×40, 60×400,8 mm · 90–110 A · 17–19 V2,5 mm · 70–90 A
3,060×40, 80×400,8–1,0 mm · 120–140 A · 19–21 V3,2 mm · 90–120 A
4,080×40, 100×501,0 mm · 140–170 A · 19–21 V3,2 mm · 110–140 A

Materiais e peso peça a peça

Para o exemplo 6000 × 3500 × 2400 a calculadora dá esta lista de material — que é também a lista de compras:

  • Tubo 60×60×3 — 56,3 m: seis prumos de 3300 mm (2400 acima do solo mais 900 no betão), duas vigas longitudinais de 6000 mm e sete vigas inclinadas de 3500 mm. Um metro pesa 5,37 kg.
  • Tubo 40×20×2 — 36 m: seis ripas de 6000 mm, 1,76 kg por metro.
  • Chapa perfilada de 0,7 mm — 21 m² de cobertura, cerca de 132 kg.

A estrutura fica em cerca de 366 kg e, com a cobertura, perto de meia tonelada. Mais útil do que o total é o peso de cada peça: uma viga de 6 m pesa cerca de 32 kg, uma viga inclinada 19 kg, um prumo 18 kg, uma ripa 11 kg. Ninguém sobe sozinho uma viga a 2,4 m e a segura nivelada enquanto é pingada — para essa fase é precisa uma segunda pessoa. Os 32 nós e 6,2 m de cordão gastam cerca de 0,23 kg de fio ou 0,34 kg de eléctrodos, por isso o consumível não pesa no orçamento. A distribuição dos cortes pelas barras do fornecedor (muitas vezes de 6 m) faz-se facilmente no otimizador de corte: um prumo de 3300 e uma viga de 3500 não cabem juntos numa barra, e as sobras é melhor vê-las antes de comprar.

Que ferramentas são precisas

  • Uma máquina de soldar que aguente a corrente para parede de 3 mm: até 140 A em MIG/MAG ou até 120 A com eléctrodo de 3,2. Os nós são poucos, mas soldam-se seguidos — confirme o factor de marcha a essa corrente na calculadora do factor de marcha.
  • Rebarbadora com discos de corte e de lamelas: cortar, rebarbar e limpar a zona do cordão até ao metal brilhante.
  • Marcação: fita métrica, nível, fio de pedreiro, esquadros magnéticos, 4–6 grampos.
  • Para os prumos: broca de terra ou pá, escoras provisórias feitas de sobras, betão.
  • Protecção: máscara, luvas de soldador, roupa fechada. Muito se solda acima da cabeça e as projecções caem direitas para o colarinho.

Marcação e pingos

O alpendre começa com um fio, não com a máquina. Estique um fio na linha dos prumos da frente, meça o balanço e estique o segundo. O rectângulo verifica-se pelas diagonais: numa implantação em esquadria são iguais. Os buracos abrem-se pela marcação, os prumos põem-se a prumo nos dois planos e escoram-se antes de deitar o betão.

O topo dos prumos leva-se a uma mesma cota — com laser ou com nível de mangueira — e corta-se o excesso já com o betão curado: é mais exacto do que tentar deixar os prumos à mesma altura dentro dos buracos. A inclinação vem de os prumos de trás serem mais altos do que os da frente (cerca de 600 mm em 3,5 m de balanço a 10°).

Os pingos dão-se em duas faces opostas do nó, curtos e planos, para que o cordão final os cubra. Primeiro pinga-se tudo: vigas sobre prumos, vigas inclinadas sobre vigas. Depois mede-se — diagonais da estrutura e prumo dos prumos. A regra da página sobre tubo rectangular: uma diferença de diagonais superior a 2 mm por metro quer dizer que o quadro já está torto. Um pingo ainda se corta nesse momento; um cordão contínuo só se tira à rebarbadora.

Ordem passo a passo com parâmetros

  1. Prumos no betão. Sem soldadura. A estrutura não se carrega sobre betão fresco: espera-se que ganhe resistência — são dias — e a resistência de projecto completa atinge-se aos 28 dias.
  2. Vigas sobre os prumos. A viga 60×60×3 assenta no topo do prumo, com cordão a toda a volta. Parâmetros para parede de 3 mm: fio de 0,8–1,0 mm, 120–140 A, 19–21 V, ou eléctrodo de 3,2 mm a 90–120 A. Este nó solda-se por baixo e de lado — a técnica está em soldadura ao tecto.
  3. Vigas inclinadas sobre as vigas, uma por metro. A viga inclinada fica por cima e solda-se do escadote na posição plana, com os parâmetros das vigas.
  4. Ripas sobre as vigas inclinadas a cada 800 mm. A parede da ripa tem 2 mm, por isso regula-se pela parede fina: fio de 0,8 mm, 90–110 A, 17–19 V, ou eléctrodo de 2,5 mm a 70–90 A, com o arco apontado à peça mais grossa.
  5. Limpeza, primário, pintura — antes da cobertura: depois já não se chega à face de cima das ripas.
  6. Cobertura. A chapa perfilada fixa-se com parafusos de cobertura na onda baixa, às ripas.

Como evitar que a estrutura empene

O aço puxa para o lado do cordão que arrefece. Num alpendre vê-se logo: uma viga soldada do mesmo lado de todos os prumos seguidos arqueia, e os prumos saem de prumo. Ajudam três coisas:

  • Alternado. Os cordões contínuos não se fazem seguidos, mas alternados e em diagonal: frente esquerda, trás direita, frente direita, trás esquerda.
  • Faces à vez. O nó de tubo solda-se como uma moldura: uma face, a oposta e depois as outras duas — não a volta toda numa passagem.
  • Arrefecer sem água. O nó não se molha nem se arrefece à força: a contracção rápida puxa mais.

Pintura e protecção contra a ferrugem

O alpendre está à chuva e enferruja primeiro nos cordões. A ordem: tirar a calamina e as projecções, passar os cordões com disco de lamelas, desengordurar com diluente, dar primário anticorrosivo e depois esmalte em duas demãos. Cordões e arestas pintam-se antes à trincha, em separado — nas arestas e nos cantos a tinta fica mais fina. As pontas abertas dos tubos tapam-se com tampões ou soldam-se: a água dentro do prumo enferruja-o por dentro e no inverno congela. Se a estrutura vai para galvanização a quente, é ao contrário: os troços fechados precisam de furos de ventilação segundo a EN ISO 14713-2, combinados com a galvanizadora antes de soldar.

Quanto tempo leva

A soldadura em si é uma pequena parte do trabalho: 32 nós e 6,2 m de cordão. O tempo vai para outras coisas:

  • Marcação, buracos, prumos no betão — o primeiro dia, depois uma pausa até o betão ganhar resistência.
  • Corte e rebarbagem de 21 peças — tanto como a soldadura ou mais.
  • Vigas, vigas inclinadas, ripas — um dia a dois, se as peças estiverem cortadas antes pela lista.
  • Primário e duas demãos — com os tempos de secagem da ficha técnica, e depois a cobertura.

Se preferir partir de uma solução provada, as estruturas habituais estão na página de alpendres metálicos.

O que costuma estragar o trabalho

O que saiuCausaComo evitar
A moldura empenouCordões seguidos do mesmo ladoAlternar os cantos e soldar por troços
As diagonais ficaram desiguaisNão foram verificadas antes de pingarMedir as duas diagonais duas vezes
Parede furadaCorrente alta demais para 1,2–1,5 mmBaixar e soldar por pontos com pausas
Canto soldado só de um ladoPoupança de tempoSoldar dos dois lados onde o nó recebe carga de duas direcções
Ferrugem por dentro ao fim de um anoExtremidades abertasTampas ou fechar com cordão

Erros de principiante num alpendre

  • Prumos todos iguais. Seis prumos cortados a uma medida e a inclinação «logo se vê». Acaba com as vigas cortadas em ângulo na obra. A altura dos prumos de trás entra na lista de corte desde o início.
  • Ripas de 60×60. Mais de cem quilos a mais, que ainda é preciso subir. A ripa 40×20×2 é o segundo perfil da calculadora.
  • Cordões contínuos antes de medir. Tudo pingado — medir — corrigir — só depois soldar.
  • MIG/MAG ao vento. O gás vai-se e o cordão sai poroso. Ao ar livre é preciso um resguardo do lado do vento, ou eléctrodo.
  • Tinta sobre calamina. O esmalte sobre aço por limpar descasca numa estação, e os cordões enferrujam primeiro.

Perguntas frequentes

Que inclinação deve ter um alpendre de uma água?

Com chapa perfilada, não menos de 8–10°; com policarbonato, 5–8°. Abaixo disso a água fica na onda e entra pela sobreposição, e a neve não escorrega. Num balanço de 3,5 m, 10° são cerca de 600 mm de diferença de altura entre a fila da frente e a de trás.

Que perfil para prumos e vigas?

Prumos de 60×60×3 para balanços até 4 m e alturas até 2,5 m; acima disso, 80×80×3. Vigas de 60×40×2 ou 60×60×3, ripas de 40×20×2. O erro comum é fazer as ripas do mesmo tubo dos prumos: mais de cem quilos de aço para nada.

Quanto pesa um alpendre destes?

Uma estrutura de 6 × 3,5 m em 60×60×3 com ripas de 40×20×2 anda pelos 370 kg, e a chapa de 0,7 mm junta mais 130. Meia tonelada tem de ser levantada de alguma maneira: não é obra para uma pessoa só.

Como calcular um alpendre em tubo de aço?

Com três medidas: comprimento, balanço e altura do prumo. Delas saem o número de prumos (aos pares a cada 3 m), de vigas inclinadas (a cada metro) e de ripas (a cada 800 mm), e depois o comprimento de cada peça e o peso. O exemplo de 6 × 3,5 m leva 56,3 m de tubo 60×60×3 e 36 m de 40×20×2. A capacidade para a neve não é verificada pela calculadora — isso cabe à regulamentação local.

Com que parâmetros se solda tubo 60×60×3 e 40×20×2?

Parede de 3 mm: fio de 0,8–1,0 mm, 120–140 A, 19–21 V, ou eléctrodo de 3,2 mm a 90–120 A. Parede de 2 mm: fio de 0,8 mm, 90–110 A, 17–19 V, ou eléctrodo de 2,5 mm a 70–90 A. Onde uma ripa de 2 mm encontra uma viga de 3 mm, regula-se pela parede fina.

Quanto tempo demora fazer um alpendre sozinho?

Há pouca soldadura — 32 nós e cerca de 6 m de cordão no exemplo de 6 × 3,5 m. A maior parte do tempo vai para a marcação, os prumos no betão e a espera da cura, o corte e a pintura. Com as peças cortadas antes, duas pessoas montam a estrutura num dia.

Autor: , soldador e serralheiro civil Actualizado:

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